Bei Nfz-Dieselmotoren hat sich die selektive katalytische Reduktion (SCR) mit Harnstofflösung als Reduktionsmittel als wirksamstes Mittel zur außermotorischen NOx-Minderung erwiesen. Diese Methode gestattet die nahezu Wirkungsgrad-optimale Einstellung des Motors. Es erhebt sich dabei jedoch die Frage, ob angesichts der künftigen EU4/EU5 Partikelgrenzwerte dann noch zusätzlich ein Partikelfilter benötigt wird, oder ob die Verminderung der Partikelemission allein innermotorisch im Zusammenwirken mit dem SCR-System möglich ist. Die Klärung dieser Fragestellung ist Gegenstand des vorliegenden Beitrags. Als Versuchsträger diente ein 12 Liter Nfz-Dieselmotor mit einem SINOx-Katalysator. Der Katalysator ist ein homogen extrudierter, d.h. unbeschichteter Titanoxid-Wabenkatalysator mit Vanadium-Dotierung und Harnstoff als Reduktionsmittel. Das Konzept erwies sich als eine ernst zu nehmende Lösung für künftige EU5-Nfz-Dieselmotoren. Um das niedrige EU5 Partikelniveau bei Bestverbrauch zu erreichen, erfüllt der Motor die Kriterien bzgl. Einspritzung, Brennverfahren und Schmierölverbrauch. Das SCR-System erzielt sowohl stationär als auch transient mindestes 80 % NOx-Umsetzungsgrad, ohne nachgeschalteten Oxidationskatalysator. Der volumetrische Verbrauch an Harnstofflösung beträgt 7 % vom Dieselkraftstoffverbrauch. Dadurch erhöht sich der Kraftstoffpreis um 4,7 % (im ETC-Test). Um das Konzept zur Serienreife zu bringen, sind weitere Entwicklungsarbeiten erforderlich. Dies betrifft sowohl die Konstanz der Partikelemission als auch die Konstanz des SCR-Systems und dessen Integration in die On-Board-Diagnostik.
Entwicklung eines verbrauchsoptimierten EU 5 NFZ-Dieselmotors mit Harnstoff-SCR-Abgasnachbehandlungssystem
2000
12 Seiten, 21 Bilder, 12 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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