Estudio de la influencia de la estrategia de calentamiento sobre el funcionamiento de un DOC con estructura bicapa

Abstract

[ES] El postratamiento de emisiones está adquiriendo una gran importancia debido al aumento de la presión por parte de los organismos reguladores a través del endurecimiento de las normativas de emisiones en cuanto a rigor de las pruebas de homologación, aumento de las especies reguladas y limites más estrictos de las emisiones permitidas. Una de las alternativas para la reducción de emisiones es el uso de los sistemas de post-tratamiento. Entre estos sistemas se encuentra el catalizador de oxidación, que permite la eliminación de CO y HC y que se emplea en motores Diesel baja el nombre de DOC (Diesel Oxidation Catalyst). Este sistema actualmente emplea estructuras bicapa, con una capa de metal precioso para la oxidación de CO y HC y otra de zeolita para capturar los HC en las fases en las que la temperatura es tan baja que no permite oxidarlos. Precisamente, la temperatura de activación de estos catalizadores es uno de los aspectos que resultan más críticos en la actualidad, existiendo diferentes trabajos de investigación acerca de las estrategias para facilitar el que alcancen la temperatura de trabajo de manera temprana tras un arranque.

El presente trabajo se centra en la realización de un estudio de modelado a fin de determinar cómo afecta la estrategia de calentamiento al funcionamiento de un DOC. Para realizar este estudio se calibrará el modelo DOC frente a un ciclo de homologación medido experimentalmente y se realizará un estudio paramétrico para determinar cómo afectarían diferentes estrategias de calentamiento al perfil de temperaturas del sistema y a la eficiencia de conversión de CO y HC.

[EN] Due to the Euro regulation, the internal combustion engines are highly restricted in terms of emission of polluting substances. For that reason, the automotive industry is making great efforts in order to reduce those emissions. To accomplish with this goal, post-treatment systems are implemented in the exhaust line like particulate filters, selective catalytic reduction systems or oxidation catalysts. The oxidation catalyst performance is low if the temperature is below the light-off temperature. From this temperature it reaches the activation point and begins to operate in an efficient way. When the car temperature is low, it is found that the cold starts periods are the moments when this phenomenon takes on special relevance, where both hydrocarbons and carbon monoxide are introduced into the atmosphere in larger quantities compared to other periods of the engine operation. The intention of this project is to analyze how diesel oxidation catalysts respond when different heating strategies are applied with the goal of reducing the activation time.