Turboladerkatalysator; Innovative Kombination von Turbolader und Katalysatortechnologie

摘要

Eine "Uneingeschrankte saubere Mobilitat" ist das Ziel der Entwicklung zukunftiger Antriebssysteme fur PKW. Die Darstellung einer robusten Abgasnachbehandlung im gesamten Kennfeldbereich bei gleichzeitiger CO_2- Reduktion und unterstutzt durch eine Elektrifizierung steht dabei im Vordergrund. Hocheffiziente Turbo - aufgeladene Verbrennungsmotoren, mit kompakter Katalysatortechnologie und modernster Regelung sind die Grundvorrausetzung zur Zielerreichung. Eine integrierte Einheit aus Turbolader und Katalysator ermoglicht hierbei einen extrem kompakten Aufbau eines neuen innovativen Katalysatorsystems. Gleichzeitig ermoglicht die raumliche Verlagerung des Wastegateventils und des Turbinenaustritts eine signifikante Effizienzsteigerung des Turboladers. Im Hochlastpunkt fuhrt eine perfekte Vermischung der Wastegatestromung mit dem Hauptabgasmassenstrom aus der Turbine zu einer Minderung der lokalen Spitzentemperaturen am Katalysator, wodurch das Lambda 1 - Kennfeld erweitert werden kann. Die funktionsubergreifende Entwicklung des Turboladerkatalysators ermoglicht es erstmalig, dass alle Anforderungen an den Turbolader, das Katalysatorsystem, Sensoren und Motorsteuerung erfullt werden, um somit zukunftige Emissionsgrenzwerte robust einhalten zu konnen. Der Beitrag beschreibt die Entwicklung des Turboladers mit integriertem Katalysator, angefangen von der Designphase bis hin zur Erprobung am Motorprufstand. Neben CFD - Simulationen der Turboladerstromung und der Katalysatoran- und Abstromung werden Messungen von Katalysator-Wirkungsgraden, Druckverlusten und Stromungsverteilungen gezeigt.