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P. Trochet:
"Weiterführende Untersuchungen zur On-Board-Diagnose von Dieselabgasnachbehandlungssystemen";
Supervisor: B. Geringer, W. Weissel; E 315 Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Kraftfahrzeugbau, 2007; final examination: 2007-07-25.

Aufgrund der regelmäßigen Verschärfung der Abgasgesetzgebung kommen in Europa immer leistungsfähigere Abgasnachbehandlungssysteme zur Anwendung. Bei Fahrzeugen mit Dieselmotoren spielt dabei der Oxidationskatalysator eine wichtige Rolle, da er einen großen Teil der Schadstoffkomponenten umsetzt. Außerdem hat dieser einen Einfluss auf die angefügten Abgasreinigungssysteme wie Partikelfilter oder SCR-Katalysatoren.
Die Überwachung des Oxidationskatalysators durch die On-Board-Diagnose kann bis heute nicht ausreichend realisiert werden. Bei Fahrzeugen mit Ottomotoren erfolgt die Überwachung des 3-Wege-Katalysators mittels der A=1-Regelung. Da der Dieselmotor unter Luftüberschuss betrieben wird, ist diese Methode nicht darstellbar.
Die Erkennung eines defekten Katalysators oder einer verschlechterten Konvertierungsleistung ist jedoch notwendig, um die Einhaltung der Emissionsgrenzwerte zu gewährleisten. Zudem ist es eine Anforderung von zukünftigen OBD-Gesetzgebungen.
Ziel der vorliegenden Arbeit war daher, neue Wege zu finden, um eine Implementierung der On-Board-Diagnose bei Oxidationskatalysatoren zu ermöglichen.
Dafür wurden Katalysatoren mit unterschiedlichen Temperaturen künstlich gealtert. Für jede Alterungsstufe wurden jeweils Testzyklen und Versuche durchgeführt, um die Abgasemissionen sowie charakteristische Parameter zu bestimmen. Dadurch konnten die Emissionen, die Katalysatorkennwerte und der Alterungszustand miteinander verbunden werden.
Besonders wichtig war es, Parameter des Katalysators zu finden, die mit der üblich eingesetzten Fahrzeugsensorik erfasst werden können. Außerdem sollten sie die Alterung des Katalysators möglichst genau nachbilden.
Des weiteren wurde der Einfluss der Beladung (Edelmetalle, Cerium) und der Katalysatorlänge auf das Anspringverhalten sowie die charakteristischen Parameter untersucht. Es wurde festgestellt, inwiefern die Edelmetalle die Abgaskonvertierung beeinflussen-
Schließlich wurde das Augenmerk auf die NO-Oxidation in unterschiedlichen Oxidationskatalysatoren gerichtet. Mehrere Vorgänge konnten festgestellt werden, woraus verschiedene Mechanismen für den NO-Verlauf in Abhängigkeit der Edelmetallbeladung abgeleitet wurden.