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2. Grundlagen
Tabelle 2.3: Verschiedene Maßnahmen zur Brennverfahrensoptimierung am Beispiel von Dieselmotoren und
deren Einfluss auf die Schadstoffentstehung [59].
Maßnahme NO x HC / CO Ruß
Spätere Einspritzung + − −
Abgasrückführung + − −
Gekühlte AGR + − +
Aufladung − + +
Ladeluftkühlung + − +
Piloteinspritzung o + −
Angelagerte Nacheinspritzung + o +
Einspritzdruckerhöhung o + +
Abgesenktes Verdichtungsverhältnis + − +
+ Verringerte Emission, − Erhöhte Emission, o keinen Einfluss
Des Weiteren wurden zahlreiche Methoden zur Abgasnachbehandlung entwickelt. Als Beispiel
wird hier kurz auf das Funktionsprinzip des Dreiwege-Katalysators eingegangen, der in der
heutigen Zeit in fast allen PKWs mit Ottomotoren verbaut ist. Im Anschluss erfolgt die
Betrachtung der Abgasrückführung (AGR) als ein Beispiel zur Emissionsreduzierung bei der
Verbrennung, für deren Untersuchung im Rahmen der vorliegenden Arbeit eine Messtechnik
etabliert wurde.
Dreiwege-Katalysator
Der Dreiwege-Katalysator erlaubt, wie schon am Namen ersichtlich, eine Reduzierung aller
drei Schadstoffe (HC, CO, NO x ). Katalysatoren sind Stoffe, deren Zusatz bereits in sehr
geringen Mengen die Geschwindigkeit einer Reaktion beeinflusst. Charakteristisch ist, dass
diese Stoffe chemisch unverändert vor und nach der Reaktion in gleicher Menge vorliegen
[66]. Durch geeignete Katalysatormaterialien kann erreicht werden, dass bei Anwesenheit von
O 2 die Oxidation für CO und HC bei relativ niedrigen Temperaturen abläuft und bei
Anwesenheit von CO, H 2 und HC die Reduktion von NO x stattfindet [60].
Oxidation von CO und HC zu CO 2 und H 2 O:
CO ⋅O ⇌CO Gleichung 2.11
CO H O⇌CO H Gleichung 2.12
C H ⋅O ⇌∙CO ⋅H O Gleichung 2.13
Reduktion von NO x zu N 2:
NO CO ⇌ ⋅N CO Gleichung 2.14
NO H ⇌ ⋅N H O Gleichung 2.15
2 ⋅NOC H ⇌ 1 ∙N ⋅CO ⋅H O Gleichung 2.16
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