Rohemissionsreduktion und Abgasnachbehandlungskonzepte an Hochleistungs-Ottomotoren mit Direkteinspritzung

Im Band 5/2007 berichtet Herr Grob über umfangreiche Untersuchungen zu einem neuartigen Katalysatorheizverfahren, dem sog. HSP-Sekundärluftverfahren, das im Rahmen dieser Arbeit entwickelt wurde. Mit diesem Verfahren kann eine rasche Aufheizung auch eines motorfern eingebauten Drei-Wege-Katalysators bei gleichzeitig geringen Rohemissionen dargestellt werden. Ursächlich für den Einsatz von motorfernen Katalysatorpositionen sind einerseits Packaging-Anforderungen, vor allem aber eine lange Einzelzylinderabgasführung aus Leistungs- und Drehmomentgesichtspunkten bei Hochleistungsmotorkonzepten. Erst durch dieses HSP-Sekundärluftverfahren wurde es möglich, den Zielkonflikt zwischen Abgasnachbehandlung zum einen und den Anforderungen an die Abgasführung eines Hochleistungsmotors zum anderen zu lösen. In der vorliegenden Arbeit wird dieses HSPSekundärluftverfahren detailliert beschrieben. Im Vordergrund der Untersuchungen steht die Wirkweise der Verfahrensparameter auf die HC-Emissionen, die Heizleistung und die Motorlaufruhe. Anhand eines Massenspektrometers wurde die Abgaszusammensetzung entlang des Abgaskrümmers bestimmt, welche Rückschlüsse auf den Prozess der Nachoxidation und HC-Emissionsqualität ermöglichte. In zwei weiteren Kapiteln wird auf die HC-Emission während des Schichthochdruckstarts und das Emissionsverhalten im Warmlauf und Warmbetrieb eingegangen. Insgesamt liefert die Arbeit damit eine umfassende Untersuchung eines neuartigen Emissionskonzeptes, das innerhalb des VW-Konzerns in zahlreichen Fahrzeugkonzepten umgesetzt wurde.