Selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden in Kraftfahrzeugen ...

6 Reduktionsmittelaufbereitung in einem realen Abgasstrang
100 mm
Tropfengröße [µm]
1
400
Abbildung 6.5: Sprayausbreitung 14 ms nach Beginn der Einspritzung für Betriebspunkt
1 (oben) und Betriebspunkt 2 (unten)
Dies erklärt die höheren Reduktionsmittelkonzentrationen in den seitlichen Bereichen
für Betriebspunkt 1 (Abbildung 6.4).
Abbildung 6.6 stellt den Anteil des gasförmigen Reduktionsmittels an der gesamten
Reduktionsmittelmasse über den Abstand zur Einspritzung dar. In beiden Betriebspunkten
ist die verzögerte Freisetzung des gasförmigen Reduktionsmittels durch die
Aufheizung der Tropfen und die vorangehende Wasserverdunstung zu erkennen. Durch
den ausgeprägten Wandkontakt bei Betriebspunkt 1 werden kleine Tropfen erzeugt,
welche zu einer Beschleunigung der Verdunstung im Diffusor führen. Obwohl die Gastemperatur
im ersten Betriebspunkt geringer ist als in Betriebspunkt 2, führen die
längere Verweilzeit der Tropfen in der Gasphase und der stärkere Wandkontakt insgesamt
zu einer größeren verdunsteten Tropfenmasse für Betriebspunkt 1. Am Eintritt
des Katalysators liegen 35 % (Betriebpunkt 1) bzw. 15 % (Betriebspunkt 2) des Reduktionsmittels
gasförmig vor. Dabei sind 59 % (Betriebspunkt 1) bzw. 40 % (Betriebspunkt
2) der Tropfenmasse bereits verdunstet. Das bedeutet, dass ein Großteil der
Verdunstung, Thermolyse und Hydrolyse auf dem SCR-Katalysator ablaufen wird.
Der Uniformity-Index ist in Abbildung 6.7 dargestellt. Im Bereich des zylindrischen
Rohres steigt der Uniformity-Index nach der Einspritzung rasch an. Betriebspunkt 1
weist dabei etwas größere Werte auf und die Gleichverteilung erreicht kurz vor der
128
SCR
SCR