Ablagerungsmechanismen in Abgaswärmeaustauschern

Forschung Abgasnachbehandlung Autoren Ablagerungsmechanismen in Abgaswärmeaustauschern Dipl.-Ing. Peter Völk ist wissenschaftlicher mitarbeiter am Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen der TU München. Prof. Dr.-Ing. Georg Wachtmeister ist Leiter des Lehrstuhls für Verbrennungskraftmaschinen der TU München. Die Rückführung gekühlten Abgases gilt als wirksame Maßnahme zur Einhaltung der gesetzlichen Grenzwerte für Stickoxidemissionen moderner Dieselmotoren. Bei der Abgasrückführung (AGR) in Dieselmotoren kommt es dabei aufgrund der Beaufschlagung mit Rohemissionen zu Kühlleistungseinbußen im AGR-Kühler. Diese sind vor allem auf das Auskondensieren hochsiedender Ruß-Kohlenwasserstoff-Agglomerate zurückzuführen, welche für den Aufbau einer isolierenden Ab lagerungsschicht verantwortlich sind. An der TU München wurden im Rahmen der FVV-Vorhaben Nr. 966 und 1048 das Entstehen von Ablagerungen in AGR- Kühlern näher untersucht. Das Gütesiegel für wissenschaftliche Beiträge in der MTZPeer Review Dipl.-Ing. Gabriele Hörnig war wissenschaftliche mitarbeiterin am Institut für Wasserchemie und chemische Balneologie der TU München. Von Experten aus Forschung und Industrie begutachtet Eingegangen 16.04.2012 Geprüft 16.05.2012 Angenommen 04.06.2012 Prof. Dr.-Ing. Reinhard NieSSner ist Leiter des Instituts für Wasserchemie und des Lehrstuhls für Analytische Chemie der TU München. 710

1 Einleitung 2 Versuchsaufbau und Randbedingungen 3 Ablagerungsuntersuchungen am AGR-Kühler 4 Ablagerungsbildung und Mechanismen der Verschmutzung 5 Entwicklung der thermophoretischen Abscheidung 6 Kräfteansatz und Gleichgewichtszustand 7 Zusammenfassung 1 Einleitung Die Abgasrückführung gilt als wirksame Maßnahme zur Einhaltung gesetzlicher Vorgaben für Stickoxidemissionen, die mit Einführung von Euro VI ab 2014 beispielsweise für Lkw und Busse auf 0,4 g/ kwh limitiert werden. Im Vergleich zur Gesetzgebungsstufe Euro V entspricht dies einer Absenkung um 80 %. Aufgrund der Möglichkeit, hohe Ballastgasanteile bei moderaten Ladungstem peraturen zu Verbrennungsbeginn zu erzielen, ist die Rückführung gekühlter Abgase besonders wirksam, wenngleich der Aufbau von Ablagerungen problematisch ist. Diese Ablagerungen (Versottung) in Abgaswärmetauschern bestehen aus adhäsiven Partikelagglomeraten (Ruß, Kohlenwasserstoffe, Schwefel) und führen zu einer Verringerung der Kühlereffizienz um 20 bis 30 % verglichen mit sauberen Kühlern. Die zugrunde liegenden Ablagerungsmechanismen wurden im Rahmen der FVV-Vorhaben Nr. 966 und 1048 untersucht und mögliche Maßnahmen zur Vermeidung eines Schichtaufbaus beziehungsweise zur Wiederablösung der Versottungsschicht abgeleitet. 2 Versuchsaufbau und Randbedingungen Für die Abgaserzeugung wurde der Reihensechszylinder-Dieselmotor M57D30 TU2 von BMW verwendet. Einige Eckdaten des für die Verschmutzungsversuche eingesetzten Motors sind ❶ zu entnehmen. Für weitere technische Angaben sei auf [1] verwiesen. Die Verschmutzungsversuche wurden an einem Doppelrohrwärmetauscher durchgeführt, der den Serienkühler des Motors ersetzte. Aufgrund besserer Analysemöglichkeiten wurden zur Wärmeübertragung Aluminiumrohre (Rohrlänge: 160 mm; Innendurchmesser: 10 mm; Wandstärke: 1 mm) eingesetzt. ❷ zeigt schematisch den Versuchsaufbau, wobei der gegenstromgekühlte Wärmetauscher aus Gründen der besseren Abgaskonditionierung (Aufheizen des Abgases, Entnahmestellen für Gasanalyse) um circa 60 cm vom Versuchsmotor abgesetzt wurde. Von der Verwendung von Edelstahl als Werkstoff für die AGR- Versuchsrohre wurde aufgrund der Anforderung einer möglichst zerstörungsfreien Schichtdickenmessung mittels Neutronenradio- ❶ Daten des BMW-Motors Bohrung 84 mm Hub 90 mm Hubraum 2993 cm 3 Leistung 170 kw bei 4000/min Maximales Drehmoment 500 Nm bei 2000/min Maximaler Druck im Druckspeicher bei Volllast 1600 bar ❷ Schema des Versuchsaufbaus am Motorenprüfstand 09I2012 73. Jahrgang 711

Forschung Abgasnachbehandlung graphie abgesehen, da Stahl die Intensität des Neutronenstrahls erheblich schwächt. Um eine gute Auswertbarkeit sicherzustellen, wurde daher auf für die Neutronenradiographie nahezu transparente Aluminiumrohre zurückgegriffen. Der Einsatz von Aluminiumrohren war jedoch nicht nur bezüglich der besseren Neutronentransmission vorteilhafter. Aufgrund der vielfach höheren Wärmeleitfähigkeit gegenüber Stahl konnten für die austauschbaren Wärmeübertragerrohre des Versuchskühlers dickere Wandstärken realisiert werden. So wurde eine gute Wärmeübertragung erreicht, mit dem Vorteil, dass ausreichend Platz für das Einkleben von Thermoelementen entlang der Rohrwand zur Verfügung stand. Der Aufbau der isolierend wirkenden Verschmutzungen auf der Abgas führenden Seite konnte nun anhand des daraus resultierenden Absinkens der Wandtemperatur detektiert werden, wobei Nachteile wie die Störung der Rohrströmung aufgrund des Aufklebens von Temperaturmessstellen auf der Rohroberfläche umgangen werden konnten. Neben den Kühlwasser- und Abgastemperaturen am jeweiligen Ein- und Austritt konnte somit auch eine grobe ortsaufgelöste Aussage über den Aufbau der Isolationsschicht erfolgen. Da die ablagerungsrelevanten Rohemissionen des verwendeten Euro-IV-Motors teilweise zu gering waren, um in einem wirtschaftlichen Zeitraum nennenswerte Kühlerverschmutzung zu generieren, musste die Einspritzstrategie verändert werden. Durch ein Spätstellen der Nacheinspritzung wurden je nach Abgasrückführrate THC-Anteile (total hydrocarbons) im Abgas auf Werte zwischen 350 bis 450 ppm angehoben. Der Partikelmassenstrom bewegte sich in einem Bereich zwischen 91,15 bis 575,30 mg/h. Der verwendete Doppelrohrwärmetauscher wurde mit Abgas massenströmen von 4, 5, 9 sowie 15 kg/h beaufschlagt, wobei die Abgastemperaturen am Kühlereintritt in einem Intervall zwischen 200 und 400 C begrenzt wurden. Auf der Kühlwasserseite wurde in einem Bereich zwischen 20 und 80 C variiert, um auch Kondensationserscheinungen herbeizuführen. Zur besseren Interpretation wurde auf die dynamische Abgasbeaufschlagung verzichtet. Stattdessen wurden Langzeitversuche im Stationärbetrieb durchgeführt. 3 Ablagerungsuntersuchungen am AGR-Kühler Als zerstörungsfreie Möglichkeit der Schichtdickenbestimmung wurde die Neutronenradiographie eingesetzt, wobei die Messungen an der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) der TU München durchgeführt wurden. Der Aufbau der Anlage ist detailliert in [10] beschrieben. ❸ (oben) zeigt schematisch die Versuchsanordnung, 3 (unten) den typischen, auf die Intensität des ungehinderten Strahlengangs normierten Verlauf der Neutronenstrahlschwächung, wie sie als Photonenemission einer aus Gadolinium oxysulfid bestehenden und mit Terbium dotierten Szintillatorplatte (Gd 2 O 2 S: Tb) von einer CCD-Kamera detektiert wird. Leichte Elemente wie Kohlenstoff und Kohlenwasserstoff schwächen die Neutronen stärker ab, als schwere Elemente wie Aluminium [8, 9]. Dies schlägt sich in materialcharakteristisch ausgeprägten Graustufen des von der Kamera aufgenommenen, zweidimensionalen Schnitts nieder. So können die Ablagerungen aufgrund ihrer deutlich dunkleren Grautöne eindeutig vom Aluminiumrohr abgegrenzt werden. Durch die Rotation der Probe wurden mehrere Ebenen der im Motorversuch horizontal eingebauten Wärmetauscherrohre analysiert. Aufgrund der gleichmäßigen Ausprägung der Schichtdicken über dem Umfang konnte eine Abhängigkeit von der Schwerkraft ausgeschlossen werden. Als Ergebnis dieses Messverfahrens konnte eine Aussage über den Verlauf der Schichtdicke über der Rohrlänge 712 ❸ Schema des Versuchsaufbaus nach [10] (oben); Neutronen strahlschwächung beim Durchgang durch ein verschmutztes Kühlerrohr (unten) getroffen werden. Zusammen mit den ermittelten Wandtemperaturen war es nun möglich, sowohl zeit- und ortsaufgelöste Aussagen über die Entwicklung von Wärmeleitfähigkeit und Oberflächentemperatur der Ablagerungsschicht zu treffen als auch die thermophoretische Abscheideeffizienz zu berechnen, die als maßgebende Größe der Verschmutzung hervorzuheben ist. Durch einen Kräfteansatz auf der obersten Ablagerungsschicht konnte außerdem die Haftkraft von Ablagerungen für verschiedene Betriebsbedingungen abgeschätzt werden. Die Analyse der Oberflächenstruktur der Ablagerungen bei un terschiedlichen Kühlwassertemperaturen war Gegenstand weiterer Untersuchungen. Zu diesem Zweck wurde der Kühlkreislauf des Abgaswärmetauschers vom Motor entkoppelt und unabhängig davon temperiert. Die Endoskopie der Oberflächen zeigt deutlich eine zunehmende Versprödung der Ablagerungen mit sinkender Kühlwassertemperatur. Wie in ❹ dargestellt, kann es in diesem Fall auch zum Abplatzen und Auswaschen von Ablagerungen durch Wasserkondensation kommen, sodass Teile des Rohrs völlig frei von Verschmutzungen sind. Mit steigender Reynolds-Zahl (Re) erfolgt zunehmend eine Glättung der Schichtoberfläche, wobei dies von einer besseren Beständigkeit gegen sporadisches Abplatzen begleitet wird. Dies liegt vor allem an der dünner werdenden Grenzschicht und den daraus folgenden erhöhten Temperaturen an der Rohrwand. Für den Motorbetrieb ist das Herbeiführen von Wasserkondensation kritisch zu bewerten, da das Ausbilden eines geschlossenen Kondensatfilms im Wärmetauscher schwer zu realisieren ist. Das Auswaschen tritt nur im hinteren Bereich des Kühlers auf, während der Bereich des Gaseintritts nicht gereinigt wird. Mit zunehmender Betriebsdauer ist ein Verschieben der Kondensationszone in Rich-

❹ Endoskopie der Ablagerungen (Rohrlängskoordinate x/l = 2/3) im Rohr bei unterschiedlichen Kühlwassertemperaturen, aber sonst gleichen Bedingungen [2] tung des Abgasaustritts zu beobachten, was dazu führt, dass im Kühler im Lauf der Zeit eine durchgehende Schicht aufgebaut wird. Eine dauerhafte Reinigung des Kühlers durch Kondensation bei niedrigen Kühlmitteltemperaturen konnte nicht erreicht werden. 4 Ablagerungsbildung und Mechanismen der Verschmutzung Im Rahmen des FVV-Vorhabens Nr. 1048 sollten Berechnungen zur Verschmutzung durchgeführt werden. Dies geschah auf Basis der Messungen aus dem FVV-Vorhaben Nr. 966, zu denen auch Schichtdickenverläufe über der Rohrlänge zu verschiedenen Zeitpunkten gehörten, ❺. Wie in ❻ zu erkennen ist, steigt der Wachstumsgradient der Rußschicht zu Beginn der Verschmutzung unter der Voraussetzung gleicher motorischer Betriebspunkte mit steigenden Abgasmassenströmen (steigende Re-Zahlen im Wärmetauscherrohr) an. Dies ist durch den höheren Durchsatz kondensierender Abgaskomponenten und Partikel zu erklären. In Verbindung mit den hohen Reynoldszahlen, die die Abrasion begünstigen, fällt der anfangs steil ansteigende Gradient des Schichtwachstums nach kurzer Zeit rapide ab. Genau umgekehrt verhält es sich mit sinkenden Abgasmassenströmen. Während hier ein deutlich kleinerer Wachstumsgradient zu beobachten ist, fällt dieser über der Betriebszeit weniger stark ab, wodurch im Gleichgewichtszustand dickere Ablagerungsschichten zu erwarten sind. Wie in ❼ beim Vergleich von drei über der Rohrlänge gemittelten Wärmedurchgangskoeffizienten erkennbar ist, ergibt sich für die größten Strömungsgeschwindigkeiten auch der höchste Wert des Wärmedurchgangs, also die beste Wärmeleitung. Den dargestellten Verläufen liegen Berechnungen des jeweiligen Ablagerungswachstums unter Berücksichtigung gemessener Schicht dicken nach 1, 2, 4 und 8 h zugrunde. Dabei sind sowohl konvektive Wärme- ❺ Exemplarischer Schichtdickenverlauf in örtlicher und zeitlicher Abhängigkeit [3] 09I2012 73. Jahrgang 713

Forschung Abgasnachbehandlung ❻ Beispiel für Unterschiede des Ablagerungswachstums bei verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten zu Versuchsbeginn übergänge als auch die Wärme leitung bezogen auf die sich für die jeweiligen Betriebspunkte einstellenden Schichtdicken berücksichtigt. Gerade die Schichtdicken beeinflussen den Wärmedurchgang entscheidend. Zudem konnte in [5] nachgewiesen werden, dass die Verdichtung der obersten Ablagerungsschicht aufgrund der höheren Strömungs geschwindigkeiten auch eine Rolle spielt. 5 Entwicklung der thermophoretischen Abscheidung Die Berechnung der thermophoretischen Abscheideeffizienz wurde anhand mehrerer Ansätze aus der Fachliteratur durchgeführt. Alle bekannten Ansätze beruhen auf der Annahme idealer Bedingun- 714 ❼ Beispiel für die zeitliche Änderung des örtlich gemittelten Wärmedurchgangskoeffizienten bei verschiedenen Abgasmassenströmen

❽ Gegenüberstellung von Schichtwachstum (links) und Abscheideeffizienz (rechts) (Abgasmassenstrom: 9 kg/h, Abgastemperatur am Kühlereintritt: 300 C, Kühlmitteltemperatur: 80 C) gen, zum Beispiel getrockneter synthetischer Luft. Es kann nicht von einer direkten Übertragbarkeit auf das aus vielen Komponenten bestehende Dieselabgas ausgegangen werden, da dieses sowohl einen hohen Wasseranteil als auch Kohlenwasserstoffbestandteile mit verschiedenen Siedetemperaturen aufweist. Gleichwohl liefert die Berechnung der thermophoretischen Abscheideeffizienz eine Abschätzung, wie sich die Partikelde position unter sich ändernden thermischen sowie strömungs mechanischen Bedingungen entwickeln kann. ❽ zeigt die Abscheidung ab der ersten Stunde (mit der entsprechenden Grundschicht, die sich bis dahin ausgebildet hat). In 8 (links) ist exemplarisch der Verlauf der Schichtdicke über fünf Rohrabschnitte vom Gaseintritt in den Kühler zum Austritt dargestellt. 8 (rechts) zeigt die nach [6] ermittelte thermophoretische Abscheidung unter Berücksichtigung der sich ändernden Ober flächen temperaturen und Strömungsgeschwindigkeiten. Auch diesen Berechnungen liegen gemessene Schichtdicken nach 1, 2, 4 und 8 h zugrunde. Bemerkenswert ist, dass die Abscheideeffizienz vom Abgaseintritt zum -austritt hin ansteigt. Dies kann damit begründet werden, dass die kinematische Viskosität der Gase sowie die innere Reibung mit sinkender Abgastemperatur entlang des Kühlerrohrs im Abgas abnehmen, was die Deposition durch Thermophorese begünstigt. Dies erscheint zunächst nicht plausibel, da für die Schichtdicke generell ein vom Eintritt zum Austritt abfallender Verlauf zu beobachten ist. Für große Reynoldszahlen auf der Gasseite ist dies weniger stark ausgeprägt, dennoch sind die Ablagerungen am Kühlereintritt dicker als am Austritt. Für dieses Phänomen ist jedoch nicht nur die Thermophorese allein verantwortlich, sondern vielmehr die Wirkung einer ablösend wirkenden Kraft, nach Philipps [7] als Updraft definiert. Diese wirktstromabwärts in Richtung des Abgasaustritts, also im kälteren Bereich des Kühlerrohrs, stärker als am Abgaseintritt in den Kühler. Diese Kraft scheint im Vergleich zur thermophoretischen Abscheidung zu überwiegen, wodurch sich tendenziell ein vom Abgaseintritt zum Abgasaustritt hin abfallender Verlauf der Schichtdicke einstellt. 6 Kräfteansatz und Gleichgewichtszustand ❾ und ❿ zeigen exemplarisch die Vorausberechnung des Gleichgewichtszustands unter Zuhilfenahme des Kräfteansatzes nach Philipps [7]. Ausgehend von gemessenen Werten für die Schichtdicke wird die Entwicklung des Kräfteverhältnisses zwischen Adhäsionskraft und dem Updraft berechnet, um daraus das Schichtdickengleichgewicht zu ermitteln. Philipps unterscheidet vier verschiedene Kräfte, die auf Partikel wirken können, wobei neben Sie wollen sich verändern oder suchen die erste Stelle, dann senden Sie bitte Ihre kompletten Bewerbungsunterlagen an: T L Engineering GmbH, Schönaustr. 11, 65201 Wiesbaden bewerbung@tlengineering.de - www.tlengineering.de Tel.: 0611-4060616 - Fax: 0611-4060617 09I2012 73. Jahrgang 715

Forschung Abgasnachbehandlung ❾ Entwicklung der Schichtdicke sowie der Oberflächenkraft bei Re = 11.000 auf der Abgasseite des Wärmeübertragers bei verschiedenen Kühlmitteltemperaturen dem Partikeldurchmesser auch der Abstand zur Wand und die Partikelgröße im Verhältnis zur Grenzschicht berücksichtigt werden. Es werden zwei Haftkräfte und zwei ablösend wirkende Kräfte unterschieden. In diesem Zusammenhang ist aufseiten der Haftkräfte zum einen die Adhäsionskraft zu nennen, die nach [7] für Partikelgrößen unter 10 µm dominierend ist, und zum anderen das um Auftriebskräfte bereinigte Eigengewicht der Partikel, welchem ab einem Durchmesser von 100 µm ausschlaggebende Wirkung zugeschrieben wird. Die Partikelgrößen des verwendeten Dieselmotors wurden bereits im FVV-Vorhaben Nr. 966 mittels SMPS-Messung in einen Größenbereich zwischen 10 nm < dp < 1000 nm eingeordnet. Der Einfluss des Eigengewichts ist somit vernachlässigbar. Neutronenradiografien zahlreicher verschmutzter Wärmeübertragerrohre, die unabhängig von der Einbaulage eine gleichmäßig über dem Umfang verteilte Schichtdicke aufwiesen, bestätigten dies. Aus diesem Grund ist allein die Adhä- 716 ❿ Entwicklung der Schichtdicke sowie der Oberflächenkraft bei Re = 16.000 auf der Abgasseite des Wärmeübertragers bei verschiedenen Kühlmitteltemperaturen

Danke Diese Arbeit wurde durch die Förderung der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e. V. (FVV) im Rahmen der Vorhaben Nr. 966 und 1048 ermöglicht. In diesem Zusammenhang möchten die beteiligten Lehrstühle sowohl der FVV als auch dem Arbeitskreis, im Speziellen dessen Obmann Dr.-Ing. Frank Krämer, für die freundliche Unterstützung danken. sion als zu berücksichtigende Haftkraftkomponente von Relevanz für den Kräfteansatz. Aufseiten der Partikel ablösend wirkenden Kräfte wird in [7] zum einen ein Mitreißen von Partikeln aufgrund hydrodynamischer Kräfte (hydrodynamic drag) und zum anderen ein Aufwind (updraft under a burst) genannt. Während Letztere für diejenigen Partikel dominierend ist, deren Durchmesser klein genug ist, um innerhalb der Strömungsgrenzschicht zu liegen, können Einflüsse durch das Herausragen von Partikeln aus der Grenzschicht vernachlässigt werden. Somit ist nach Philipps die Bedingung für den Gleichgewichtszustand der Verschmutzung dann erreicht, wenn die Beträge von Auftriebskraft und Adhäsion identisch sind. Da in [7] nur Luft und Wasser als Trägermedien der Partikel untersucht wurden, mussten die Berechnungen des Gleichgewichts ebenso wie die der thermophoretische Abscheidung unter idealisierten Bedingungen durchgeführt werden. Die Größenordnungen der Schichtdicken, die sich im Gleichgewichtszustand einstellen, liegen jedoch, genauso wie der in den 9 und 10 dargestellte Verlauf der Kraft auf die Oberfläche, in einem sinnvollen Rahmen. Wie 9 zeigt, stellen sich für niedrigere Kühlmitteltemperaturen (hier im Vergleich von T Kühlmittel = 60 beziehungsweise 80 C) auch größere Schichtdicken ein, welche mit einer größeren wirksamen Ablösekraft einhergehen, die für das Einstellen des Gleichgewichtszustands erreicht werden muss. Beim Vergleich zwischen 9 und 10 bei gleich großen Kühlmitteltemperaturen von jeweils T Kühlmittel = 80 C wird deutlich, dass für die höheren Strömungsgeschwindigkeiten (Massenstromerhöhung) ein Anstieg der partikelablösenden Kraft zu verzeichnen ist. Dieser führt zum Einstellen des Gleichgewichts bei einer dünneren Schichtdicke, als sie für kleinere Reynoldszahlen zu erwarten ist. Des Weiteren wird der Gleichgewichtszustand bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten schneller erreicht. Motorbetrieb sollte darauf geachtet werden, dass der AGR-Kühler nach Möglichkeit erst dann von Abgas durchströmt wird, wenn das Kühlmittel Betriebstemperatur erreicht hat. Während der Motorwarmlaufphase und im Leerlauf sollte der Abgaskühler nicht betrieben beziehungsweise ein Bypass um den Kühler in Betracht gezogen werden, zumal der Warmlauf von erhöhten HC-Emissionen begleitet wird, die für den Aufbau einer adhäsiven Grundschicht im Wärmetauscher verantwortlich sind. :: Gasseitige Optimierung: In konventionellen Ausführungen von AGR-Strecken kommt üblicherweise ein Kühler zusammen mit einer Drosseleinheit dem AGR-Ventil zum Einsatz. Da das Er zeugen hoher Strömungsgeschwindigkeiten zur Verringerung der Ablagerungsbildung von Vorteil ist, ist es sinnvoll, für sämtli - che Betriebszustände des AGR-Kühlers hohe gasseitige Reynolds - zahlen einzustellen. Da die AGR-Raten stark variieren, kann dies mit einer konventionellen Kühler-Ventil-Kombination nicht realisiert werden. Gelingt es jedoch, die Drosselstelle direkt in den Kühler zu integrieren, indem zum Beispiel eine Blende bedarfsgerecht nur wenige Kühlkanäle freigibt, diese jedoch mit hohen Abgasgeschwindigkeiten durchströmt werden, so kann die da durch auftretende abrasive Wirkung die Fouling- Problematik verringern. Literaturhinweise [1] Mattes, W.; Mayr, K.; Neuhauser, W.; Steinparzer, F.: BMW-Sechszylinder- Dieselmotor mit Euro-4-Technik. In: MTZ 65 (2004), Nr. 7/8, S. 540 550 [2] Hörnig, G.; Völk, P.; Nießner, R.; Wachtmeister, G.: Untersuchung der Ab lagerungsmechanismen auf der gasseitigen Oberfläche von Abgaswärmeaustauschern und die Entwicklung von Lösungsansätzen zu ihrer Vermeidung und zum Ablösen der Ablagerung. Abschlussbericht, FVV-Vorhaben Nr. 966 [3] Hörnig, G.; Völk, P.; Nießner, R.; Wachtmeister, G.: Modellbildung zum Verständnis der an der Ablagerungsbildung im AGR-Kühler beteiligten Mechanismen inklusive experimenteller Bestätigung. Abschlussbericht, FVV-Vorhaben Nr. 1048 [4] VDI-Wärmeatlas: Berechnungsblätter für den Wärmeübergang. VDI-Verlag, 7. erweiterte Auflage, 1994 [5] Weber, O.: Ursachen der Ablagerungsbildung in Abgaswärmeübertragern von Verbrennungsmotoren. Aachen, Technische Hochschule, Dissertation, 1990 [6] Romay, F.; Takagaki, S.; Pui, D.; Liu, B.: Thermophoretic Deposition of Aerosol Particles in Turbulent Pipe Flow. Journal of Aerosol Science, 29 : 943 959, 1998 [7] Phillips, M.: A force balance model for particle entrainment into a fluid stream. Journal of Physics D: AppliedPhysics, Volume 13, Issue 2, 1980, S. 221 233 [8] Domanus, J.C.: Practical Neutron Radiography; Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands, 1992 [9] Harms, A. A.: Mathematics and Physics of Neutron Radiography, D. Reidel Publishing Company, Dordrecht, The Netherlands, 1986 [10] Grünauer, F.: Design, Optimization, and Implementation of the New Neutron Radiography Facility at FRM-II; Dissertation, TU München, 2005 7 Zusammenfassung Ausgehend von den Mess- und Berechnungsergebnissen der FVV- Vorhaben Nr. 966 und 1048 können folgende Empfehlungen für den verschmutzungsmindernden Betrieb von AGR-Kühlern abgeleitet werden: :: Kühlmittelseitige Optimierung: Es wurde gezeigt, dass niedrige Kühlmitteltemperaturen, vor allem wenn keine Auswaschung durch einen anfallenden Kondensatmassenstrom erfolgt, das Schichtwachstum erheblich verstärken. Die Reinigung des Ab - gaskühlers durch Kondensatauswaschung war weder auf der ganzen Wärme übertragerfläche wirksam, noch konnte die Säuberung dauerhaft aufrecht erhalten werden. Übertragen auf den Download des Beitrags www.mtzonline.de read the english e-magazine order your test issue now: springervieweg-service@springer.com 09I2012 73. Jahrgang 717

Forschung Abgasnachbehandlung springer-vieweg.de Kfz-Wissen aus erster Hand von über 100 Autoren Hans-Hermann Braess, Ulrich Seiffert Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik 6., akt. u. erw. Aufl. 2012. XXXVIII, 998 S. mit 1214 Abb. u. 122 Tab. (ATZ/MTZ-Fachbuch) Geb. EUR 109,95 ISBN 978-3-8348-1011-3 Als fachlich fundierter, dennoch verständlich gehaltener Überblick hat sich das Handbuch Kraftfahrzeugtechnik längst einen Namen gemacht. Es eröffnet dem Leser einen weitgehenden Einblick in den heutigen Stand der Fahrzeugtechnik. Aktuelle Entwicklungen wie Piezo - Benzindirekteinspritzung und variabler Ventilbetrieb, sowie Partikelfilter, Doppelkupplungsgetriebe, ESP-Plus wurden berücksichtigt. Außerdem gibt es Kapitel zu den Themen: Schneeketten, Räder, Bordmanagement, Frontendkonzepte sowie moderne Audio- und Soundsysteme. Der Inhalt Gesetzgebung/Normen - Aerodynamik - Klimatisierung - Design - Akustik - Package - Neuartige Antriebe Ottomotor - Dieselmotor - Aufladesysteme - Kraftübertragung - Treibstoffe - Karosserie - Fahrzeuginnenraum - Fahrwerk/Auslegung - Elektrik/Elektronik/Software - Bordnetz - EMV - Beleuchtung - Fahrerassistenzsysteme - Werkstoffe - Fahrzeugsicherheit - Simultaneous Engineering - Simulationstechnik - Sensorik - Versuchstechnik - Instandhaltung - Rennfahrzeuge Die Autoren Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Hans-Hermann Braess, ehemaliger Forschungsleiter von BMW, ist Honorarprofessor an der TU München, TU Dresden und HTW Dresden. Prof. Dr.-Ing. Ulrich Seiffert, ehemaliger Forschungs- und Entwicklungsvorstand der Volkswagen AG inklusive Einkaufsstrategie, ist geschäftsführender Gesellschafter der WiTech Engineering GmbH, Honorarprofessor der TU Braunschweig und u. a. Mitglied im wissenschaftlichen Beirat der MTZ. 718 Einfach bestellen: SpringerDE-service@springer.com Telefon +49 (0)6221 / 3 45 4301 Änderungen vorbehalten. Erhältlich im Buchhandel oder beim Verlag. Innerhalb Deutschlands liefern wir versandkostenfrei.