Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Oberflächenkondensation auf abgasführenden Bauteiloberflächen

unter Einfluss dynamischer (Kaltstart-) Betriebsbedingungen an einem Otto- und Dieselmotor

Zur Einhaltung gesetzlicher Regeln emittierter Abgasbestandteile bei Verbrennungsmotoren wird neben motorischen Maßnahmen auch eine Abgasnachbehandlung benötigt. Weiterhin werden zukünftig im RDE-Betrieb Emissionen beim Motorkaltstart berücksichtigt. Insbesondere bei tiefen Temperaturen lassen sich erhöhte Emissionswerte detektieren. Die Sicherstellung der Funktionsfähigkeit von abgasführenden Bauteilen und insbesondere von Abgasnachbehandlungssystemen unter allen Randbedingungen ist demnach unabdingbar. In Verbindung mit niedrigen Umgebungs- und Bauteiltemperaturen ist verstärkt während der Kaltstartphase mit Leerlaufphasen von einer Wasserkondensation an abgasbeaufschlagten Oberflächen auszugehen. Diese Kondensation wird maßgebl. durch thermodynamische Randbedingungen in Abhängigkeit vom Feuchtegehalt des Abgases sowie der Oberflächenbeschaffenheit und dem Anströmverhalten der Bauteile beeinflusst. Mit fortschreitender Kondensation lagern sich bei geeigneten Bedingungen auch (schwer-)flüchtige Komponenten ab, was zum Fouling von Abgasnachbehandlungssystemen beiträgt. Das detaillierte Verständnis der Oberflächenkondensation auf Bauteilen unter dynamischen Betriebsbedingungen sowie dessen Reduktionsmaßnahmen ist für zukünftige Weiterentwicklungen von Abgasnachbehandlungssyst. notwendig. Von diesem Projekt können innovative KMUs umfangreich profitieren. Sie tragen das Forschungsrisiko nicht selbst, können aber über einen effizienten Wissenstransfer die Ergebnisse der Forschungseinrichtungen nutzen. Die Bedeutung des Vorhabens ist nicht auf einen Industriezweig begrenzt, sondern kann KMUs aus verschiedenen Industriezweigen begünstigen. So erlangen z.B. Katalysator- und Bauteilhersteller ein umfassendes Verständnis des Kaltstartverhaltens von Katalysatoren bei Kondensatbeaufschlagung. Durch den Fokus des Projekts auf die Auswirkung alternativer Kraftstoffe, deren Markteinführung heute noch nicht sicher ist, liegt das Entwicklungsrisiko für KMU auf sehr hohem Niveau.