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Neuartiges Verfahren zur Diagnose des Zustandes eines NOx-Speicherkatalysators

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Fremerey, Peter:
Neuartiges Verfahren zur Diagnose des Zustandes eines NOx-Speicherkatalysators.
Bayreuth , 2010
(Diploma, 2010 , Universität Bayreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl für Funktionsmaterialien)

Abstract in another language

Die vorliegende Arbeit demonstriert ein neuartiges Verfahren für die Zustandsdiagnose eines NOx-Speicherkatalysators mit Hilfe zweier unterschiedlicher Messsysteme. Diese sind die Hochfrequenzmesstechnik und der am Lehrstuhl entwickelte integrierende NOx-Sensor als Zustandssensor.

Für die Funktionsschicht der Sensoren stehen zwei Materialien zur Auswahl. Ein kommerziell erhältliches Speichermaterial, welches selbst kleinste NOx-Mengen fest einspeichert und dabei seine elektrischen Eigenschaften ändert, sowie das gleiche NOx-Speichermaterial, mit welchem auch der verwendete Katalysator beschichtet ist. Beide Materialien werden zuerst in einer Sensortestanlage auf ihre Funktionsfähigkeit untersucht und charakterisiert. Danach findet die Vermessung der Zustandssensoren zusammen mit der HF-Technik in einer Katalysatortestanlage statt. Zusätzliche Störeinflüsse, wie z.B. die Temperatur, werden ausgewertet, wobei die Starttemperatur der einzelnen Messungen für die Vergleichbarkeit konstant gehalten wird. Eine FTIR-Gasanalytik gibt dabei Aufschluss über die verschiedenen Abgaskonzentrationen. Zur weiteren Verifizierung der Sensor- und HF-Daten werden die Messwerte zweier Lambdasonden vor und nach Katalysator ausgewertet.

Neben dem Verständnis über die verschiedenen Betriebszustände wurde der Einfluss von unterschiedlichen Gasmischungen auf die verschiedenen Signale ausgewertet, um die Stabilität und Querempfindlichkeit der Signale zu überprüfen. Die Gasvariationen bezogen sich hierbei auf die Grundgase CO2, O2, N2, H2O und H2bzw. CO und C3H8als zusätzliche Regenerationsmittel, wobei die Beladungsphasen sowohl kontinuierlich als auch schrittweise (zyklisch) bei verschiedenen NOx-Konzentrationen gemessen wurden.

Allgemein kann festgehalten werden, dass der Beladungszustand mit beiden Messtechniken über die gesamte Versuchsdauer detektierbar ist. Dabei gibt das Hochfrequenzsignal eine Mittelung über den gesamten Katalysator. Anhand der Sensoren, welche den Monolithen in vier gleiche Segmente unterteilen, kann die NOx-Front, die während der Beladung den NSK durchwandert, beobachtet werden. Die Sensormesswerte sind im Einklang mit den HF-Daten. Zudem wird der NOx-Durchbruch mit dem Zustandsensor hinter NSK ähnlich schnell detektiert, wie durch die Lambdasonden bzw. das FTIR. Dabei sind die beiden Messtechniken abhängig von der Temperatur, dem H2O-, CO2- und O2-Gehalt und die Regenerationsdauer verlängert sich mit Beimischung von CO bzw. C3H8 zu H2.

Further data

Item Type: Master's, Magister, Diploma, or Admission thesis (Diploma)
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Engineering Science
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Functional Materials > Chair Functional Materials - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos
Faculties
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Functional Materials
Profile Fields > Advanced Fields > Advanced Materials
Research Institutions > Research Centres > Bayreuth Center for Material Science and Engineering - BayMAT
Profile Fields
Profile Fields > Advanced Fields
Research Institutions
Research Institutions > Research Centres
Result of work at the UBT: Yes
DDC Subjects: 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering
Date Deposited: 23 Feb 2015 10:36
Last Modified: 12 Aug 2016 07:15
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/7284