Optische und chemische Analysen zum Einfluss motorischer Betriebsbedingungen auf die Charakteristik von Ruß- und Ascheeinlagerungen in Dieselpartikelfilter

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Dieter Brüggemann
• Fachliche Zuordnung: Technische Thermodynamik ; Strömungs- und Kolbenmaschinen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 289214012

Partikelfilter sind essentiell zur Abscheidung von Partikeln aus motorischen Verbrennungsprozessen und damit auch zur Einhaltung der strengen Abgasnormen im Verkehr. Die Verwendung von Partikelfiltersystemen stellt die Hersteller von Motoren, Abgasnachbehandlungssystemen und Schmieröl allerdings vor zusätzliche Herausforderungen. Neben der thermischen Kontrolle während der Rußoxidation und der Regeneration des Filters spielt insbesondere die Langzeitstabilität der Filter eine wichtige Rolle. Mit zunehmender Lebensdauer eines Filters lagern sich nicht oxidierbare Bestandteile im Filter ab und beeinflussen das Betriebsverhalten maßgeblich. Die Erkenntnisse im bisherigen Vorhaben zeigen die Unterschiede in der Charakteristik von Rußpartikeln aus unterschiedlichen motorischen Betriebsbedingungen. Dabei hat neben den Unterschieden in der Agglomerat- und Nanostruktur vor allem der Einfluss von flüchtigen Bestandteilen zu einer maßgeblichen Veränderung im Oxidationsverhalten geführt. Diese Unterschiede in der Rußcharakteristik wirken sich dementsprechend auch stark auf die exothermen Oxidationsprozesse während der Filterregeneration aus. Zusätzlich sind erste Untersuchungen durchgeführt worden, um die mithilfe eines Ölbrennersystems in den Partikelfilter eingebrachte Asche charakterisieren. Im hier beantragten Folgevorhaben sollen nun die grundlegenden Einflüsse der anorganischen Komponenten aus unterschiedlichen Schmierölformulierungen auf das Oxidationsverhalten untersucht werden. Mit den Erkenntnissen soll festgestellt werden, welche Effekte für das geänderte Betriebsverhalten von gealterten Partikelfiltern eine Rolle spielen und wie diese zu gewichten sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen