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Thema: Motor & Technik
Emission für EURO 4 und 5 im Griff
Eberspächer entwickelt für Nutzfahrzeuge Abgasnachbehandlungs-Systeme mit Blick auf die künftigen weltweit, d. h. für die Regionen Europa, Nordamerika und Japan geltenden Emissionsgrenzwerte. Die wesentliche Herausforderung für die Nutzfahrzeuge ist der drastische Abbau von Stickoxiden und Rußpartikeln. Bereits heute gibt es bei Eberspächer Entwicklungen, mit denen diese Schadstoffe in einem Gesamtgehäuse reduziert werden. Technologien zur Einhaltung der EURO 4- und EURO 5-Grenzwerte sind: SCR-Kat-Systeme zur Reduzierung von Stickoxiden
- CRT/Partikelfilter-Systeme zum Rußabbau
Abgasnachbehandlung über Stickoxid reduzierende SCR-Kats ist der von den europäischen Nfz-Herstellern favorisierte Weg. In Nordamerika werden mit Blick auf die ab 2007 gültigen EPA-Grenzwerte CRT-Lösungen (Partikelfilter/Oxikat) favorisiert.
Anspruch: Partikelreduzierung
Seit mehr als 15 Jahren produziert Eberspächer für die Nutzfahrzeugindustrie Partikelfilter. Sie kommen heute insbesondere in kommunalen Fahrzeugen sowie in Gabelstaplern zum Einsatz. Bei Gabelstaplern ist, um den im Filter gesammelten Ruß zu entfernen, eine "Stand-Regeneration" möglich: In einer Betriebspause sorgt ein Brenner für den Rußabbrand und somit die Reinigung des Filters für den weiteren Betrieb.
Dagegen ist für alle Nutzfahrzeuge, die keine regelmäßigen Standzeiten haben, eine selbsttätige regelmäßige Regeneration notwendig: Hierzu wird dem Partikelfilter ein beschichteter Oxidations-Katalysator vorgeschaltet. Er sorgt für die Regeneration auch im Fahrbetrieb: Seine Beschichtung setzt die Ruß-Zündtemperatur auf ca. 350-400°C herab. Um die Regeneration auch bei niedrigen Betriebstemperaturen zu gewährleisten, ist in Intervallen eine "Aktive Regeneration," z. B. eine Kraftstoff-Nacheinspritzung vorgesehen.
Als Partikelfilter dient ein Keramik-Monolith aus Siliziumkarbid (SiC) mit feinen, wechselseitig verschlossenen Kanälen oder ein Sintermetall-Filter. Die Rußpartikel werden zu über 90 % im Filter zurückgehalten. Die Filterregeneration erfolgt in bestimmten Intervallen bei höherer Motorbelastung und Abgastemperatur selbsttätig während der Fahrt/ des Betriebs.
Der Partikelfilter ist platzsparend in den Schalldämpfer-Körper integriert. Konstruktion und Materialwahl des Partikelfilters müssen hohe Ansprüche erfüllen: Hohe Filtrationskapazität bei kompakter Größe, hohe Widerstandfähigkeit gegen thermische Wechselbeanspruchung und Vibrationen; und für eine hohe Motorleistung muss der Strömungswiderstand im Filter gering gehalten werden.
Anspruch: Stickoxid-Reduzierung
Stickoxid-Emission ensteht im Brennraum im Wesentlichen bei hohen Temperaturen, d.h. besonders bei verbrauchsoptimierter Abstimmung des Motors. Bei dieser Abstimmung werden die Partikelgrenzwerte motorisch eingehalten. Eberspächer hat ein SCR-Kat-System zur Selektiven Katalytischen Reduktion entwickelt, mit dem die Stickoxide um über 90% abgesenkt werden.
Über eine vor dem keramischen SCR-Kat platzierte Düse wird als Reduktionsmittel Harnstoff (Handelsname AdBlue) in den Abgasstrom fein dosiert zugegeben: Es entsteht Ammoniak, der nun im Kat die Stickoxide zu Stickstoff und Wasser umwandelt. Die Dosierung des Harnstoffes wird laufend an die vom Betriebszustand des Motors abhängige NOx-Konzentration im Abgas angepasst.
Deutlich über den Ansprüchen der ab 2008 gültigen EURO 5-Norm werden die für voraussichtlich 2012 zu erwarteten Grenzwerte der EURO 6-Norm liegen. Mit Blick auf Erfüllung dieser und anderer internationaler Vorgaben hat Eberspächer bereits jetzt ein kombiniertes System (SCRT TM System) in konkreter Entwicklung, das sowohl Partikel- als auch Stickoxid-Emission um jeweils über 90 % reduziert (separate Presse-Info).