Bereits in den 1980er Jahren war das Institut an der Entwicklung und Einführung des 3-Wege-Katalysators in Österreich beteiligt. Seitdem ist die Abgasnachbehandlung ein zentraler F&E-Schwerpunkt am IFA, wie einige aktuelle Forschungsarbeiten zeigen:
Selektive Katalytische Reduktion (SCR)
Zur Einhaltung zukünftiger internationaler Abgasnormen ist eine weitere Senkung der Stickoxid-Emissionen notwendig. Ein vielversprechender Ansatz für mittelgroße und große PKW, sowie LKW stellt die sogenannte SCR-Technologie (Selektive katalytische Reduktion) dar.
Das System basiert auf der Einspritzung einer Harnstoff-Wasser-Lösung in die Abgasanlage. Aus dem feinen Spray wird im heißen Abgas Ammoniak gewonnen. Dieses wird dann in einem SCR-Katalysator zur Reduktion der schädlichen Stickoxide genutzt. Wichtig für eine effektive Neutralisierung der Stickoxide ist eine schnelle Freisetzung und Durchmischung des Ammoniaks, um eine bestmögliche Nutzung des Katalysators zu ermöglichen und um feste Ablagerung in der Mischstrecke zu vermeiden.
Am Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik der TU Wien wird seit vielen Jahren an der Entwicklung und Auslegung von SCR-Systemen geforscht. Gemeinsam mit internationalen Partnern wurde ein umfassender Modellansatz zur Abbildung der Einspritzung, des komplexen Verhaltens der Tropfen auf den heißen Wänden der Abgasanlage bis hin zur Ausbildung fester Ablagerungen aus flüssigem Wandfilm entwickelt. Dabei wurden experimentelle Methoden wie IR-Thermographie, High-Speed Imaging, FT-IR und Wilhelmy-Wägungen eingesetzt.
Partikel
Partikel entstehen bei sauerstoffarmer Verbrennung und aus der Verbrennung des Schmieröls. Die entstandene Partikelemission wird typischerweise als Partikelmasse PM – abgeschieden an einem Filterblättchen – oder in Form von Partikelanzahl PN – mit einem Partikelzähler – erfasst. Die PM-Bestimmung erfolgt mittels Differenzwägung des Filterblättchens vor bzw. nach dem Beladen mit Abgas. Für die Partikelzählung kommen im stationären Laboreinsatz vor allem Kondensationskernzähler zum Einsatz.
Am Institut werden Forschungsarbeiten zur Partikelabsenkung an einem Kleinmotor durchgeführt. Zur Aufklärung der Entstehungsursache werden neben der Partikelmasse und -anzahl die Partikelgrößenverteilung in einem konditionierten Verdünnungstunnel vermessen. Mit Hilfe der Anzahlgrößenverteilung kann über adäquat angenommenes Partikelvolumen und erwartete Dichte auf die Partikelmasse rückgeschlossen werden. Damit können die limitierten Partikelkennzahlen PN und PM bewertet werden.
Kontakte:
Univ.Prof. Dr. Bernhard Geringer
Tel.: +43 1 58801 31500
bernhard.geringer@ifa.tuwien.ac.at
Assoc.Prof. Dr. Thomas Lauer
Tel.: +43 1 58801 31575
thomas.lauer@ifa.tuwien.ac.at