Search

I och med nuvarande och kommande lagkrav för utsläpp från tunga lastbilar finns en efterfrågan på utvecklade strategier för utsläppsminskning. För att kontrollera utsläppen av kväveoxider (NOx) används katalytisk omvandling med AdBlue (vätskeblandning av urea och vatten). AdBlue-dropparna förångas av avgaserna eller på en förångningsyta där en väggfilm kan skapas som i sin tur kan öka risken för utfällningar av urea. Därför finns ett behov av ett reglersystem för att minimera risken för utfällning, Målet med detta examensarbete var att skapa en bättre förståelse för hur risken för utfällning av urea kan relateras till den nuvarande kalibreringen på Scania och föreslå hur det nuvarande reglersystemet kan förbättras. Tester uppdelat i två delar genomfördes i en provcell. Först testades ureadoseringen i pulser där doseringsmängden, förångningstiden och pulsfrekvensen varierades. Därefter testades varierat avgasflöde mellan två flöden genom att ändra ramptiden. Genom visuella inspektioner visade det sig att pulserna med urea behöver längre förångningstid än vad den aktuella kalibreringen anger. Detta för att minska risken av utfällningar. Vid dosering av urea över den stationära förångningskapaciteten skapades väggfilmen längre bort från doseringsenheten. Detta leder till mindre effektiv användning av den doserade urean. För varierat avgasflöde med de valda ramptidena förändrades inte risken för utfällning. Därför skulle det nuvarande styrsystemet kunna förbättras genom att inkludera en längre tid för förångning mellan ureadoseringspulserna., With current and upcoming emission legislation for heavy-duty transport, there is a demand for improved emission abatement strategies. To control nitrogen oxide (NOx) emissions, catalytic conversion with AdBlue (a liquid mixture of urea and water) is used. Droplets of AdBlue are evaporated by the exhaust gas or on an evaporation surface where a wall film can be created. A wall film increases the urea deposit risk which in turn causes problems. Consequently, there is a need for a control system to minimize the risk of urea deposits. The target of this thesis was to create a better understanding of how the urea deposit risk can be related to the current control calibration at Scania and to suggest how the current control system could be improved. Tests were performed in an engine testbed, in two parts. Firstly, varying of urea dosing was tested in pulses where the dosing amount, evaporation time and pulse frequency were varied. Secondly, the exhaust flow rate was varied between two flows by changing the ramp time. Through visual inspections, it was shown that the urea dosing pulses need longer evaporation time than the current control calibration states, to reduce the build-up of urea deposits. Furthermore, when dosing urea above the stationary evaporation capacity, the wall film was created further away from the dosing unit, thus, leading to less efficient use of the injected urea. For varying exhaust flow rate, the chosen ramp times did not change the urea deposit risk. Therefore, the current control system could be improved by including longer time for evaporation between the urea injection pulses.

I och med nuvarande och kommande lagkrav för utsläpp från tunga lastbilar finns en efterfrågan på utvecklade strategier för utsläppsminskning. För att kontrollera utsläppen av kväveoxider (NOx) används katalytisk omvandling med AdBlue (vätskeblandning av urea och vatten). AdBlue-dropparna förångas av avgaserna eller på en förångningsyta där en väggfilm kan skapas som i sin tur kan öka risken för utfällningar av urea. Därför finns ett behov av ett reglersystem för att minimera risken för utfällning, Målet med detta examensarbete var att skapa en bättre förståelse för hur risken för utfällning av urea kan relateras till den nuvarande kalibreringen på Scania och föreslå hur det nuvarande reglersystemet kan förbättras. Tester uppdelat i två delar genomfördes i en provcell. Först testades ureadoseringen i pulser där doseringsmängden, förångningstiden och pulsfrekvensen varierades. Därefter testades varierat avgasflöde mellan två flöden genom att ändra ramptiden. Genom visuella inspektioner visade det sig att pulserna med urea behöver längre förångningstid än vad den aktuella kalibreringen anger. Detta för att minska risken av utfällningar. Vid dosering av urea över den stationära förångningskapaciteten skapades väggfilmen längre bort från doseringsenheten. Detta leder till mindre effektiv användning av den doserade urean. För varierat avgasflöde med de valda ramptidena förändrades inte risken för utfällning. Därför skulle det nuvarande styrsystemet kunna förbättras genom att inkludera en längre tid för förångning mellan ureadoseringspulserna., With current and upcoming emission legislation for heavy-duty transport, there is a demand for improved emission abatement strategies. To control nitrogen oxide (NOx) emissions, catalytic conversion with AdBlue (a liquid mixture of urea and water) is used. Droplets of AdBlue are evaporated by the exhaust gas or on an evaporation surface where a wall film can be created. A wall film increases the urea deposit risk which in turn causes problems. Consequently, there is a need for a control system to minimize the risk of urea deposits. The target of this thesis was to create a better understanding of how the urea deposit risk can be related to the current control calibration at Scania and to suggest how the current control system could be improved. Tests were performed in an engine testbed, in two parts. Firstly, varying of urea dosing was tested in pulses where the dosing amount, evaporation time and pulse frequency were varied. Secondly, the exhaust flow rate was varied between two flows by changing the ramp time. Through visual inspections, it was shown that the urea dosing pulses need longer evaporation time than the current control calibration states, to reduce the build-up of urea deposits. Furthermore, when dosing urea above the stationary evaporation capacity, the wall film was created further away from the dosing unit, thus, leading to less efficient use of the injected urea. For varying exhaust flow rate, the chosen ramp times did not change the urea deposit risk. Therefore, the current control system could be improved by including longer time for evaporation between the urea injection pulses.