Aktive Heizgeräte zur Reduzierung der Kaltstartemissionen in Sportwagen

Autoren

Dipl.-Ing. M. Cucchi, Dipl.-Ing. M. Medda, Dr.-Ing. S. Paltrinieri, Dipl.-Ing. V. Rossi, Dr.-Ing. F. Rulli, Dipl.-Ing. R. Tonelli, Ferrari S.p.A., Maranello:

Jahr

2022

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

Nahe-Null-Kaltstartemissionen in einem breiten Bereich von Umgebungsbedingungen sind ein anspruchsvolles Ziel.

Die Verbrennungsoptimierung von Hochleistungsmotoren ist zwar wesentlich für die Verringerung der spezifischen Motorrohemissionen, reicht jedoch zur Erfüllung dieses herausfordernden Ziels nicht aus. Notwendig ist eine hocheffiziente Abgasnachbehandlung ab dem Motorkaltstart.

Aktive Heiztechnologien ermöglichen unabhängig vom Motorbetrieb ein schnelles Aufheizen der Komponenten des Abgasnachbehandlungssystems, wie des Drei-Wege- Katalysators (TWC), über die Anspringtemperatur.

In dieser Studie wurden die speziellen Eigenschaften von Kraftstoffbrenner (FB) und elektrisch beheiztem Katalysator (EHC) analysiert, ihre Fähigkeit zum effizienten Aufheizen der Komponenten des Abgasnachbehandlungssystems mittels numerischer Simulation bewertet und experimentell verifiziert. Die Abgasnachbehandlungseffizienz bei Motorkaltstartbedingungen wurde untersucht und mit passiven Katalysatorheizstrategien verglichen.

Die beiden aktiven Heiztechnologien erwiesen sich bei der Reduzierung der Auspuffemissionen durch Vorheizen als wirksam, d. h. der Katalysator wird vor dem Motorstart aufgeheizt. Einerseits wurde die Verbrennung der Kraftstoffbrenner untersucht, um einen Kompromiss zwischen den Brenneremissionen und dem Wärmefluss zum Katalysator zu finden. Der Wärmefluss wurde auch durch die Optimierung der Verbindung vom Brenner zum Auspuffrohr maximiert. Andererseits wurden verschiedene EHC- Regelstrategien bewertet, um die elektrische Leistung und die aus der Fahrzeugbatterie bezogene Energie zu minimieren.

ISBN

1920-2323-23-1

Anzahl der Seiten

16 Bestellen