Die Emissionsgesetzgebung, wie sie in Europa und USA ab den Jahren 2007/8 für schwere Nutzfahrzeuge vorgeschlagen wurde, erfordert eine NO(x)- und Partikelreduktion von mehr als 90 %. Das kann mit motorinternen Maßnahmen alleine nicht mehr erreicht werden. Der vorliegende Beitrag nimmt eine Technologiebwertung vor, die verdeutlicht, dass alle erforderlichen zukünftigen Technolgien wegen ihrer Komplexität und der Kosten schlechter dastehen als EU-2-Motoren. Stellt man die zukünftigen europäischen Emissionsregelungen den technischen Möglichkeiten gegenüber, so ergeben sich für mittelschwere bis schwere Nutzfahrzeuge klare Vorteile für die SCR-Technologie. Dies setzt jedoch die entsprechende Harnstofflogistik voraus. Die primären Auswirkungen von SCR auf den Grundmotor sind eher gering: - um aber eine hohe spez. Leistung mit bestmöglichem Verbrauch zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, ein Spitzendruckniveau von 200 bar vorzusehen, - niedrigste Rußemissionen erfordern weiterentwickelte und voll flexible Einspritzsysteme mit etwa 2000 bar Einspritzdruckpotential. Bei der Variante Abgasrückführung mit Partikelfilter liegt die größte Herausforderung in der Darstellung der für NFZ üblichen Dauerhaltbarkeit des gesamten Systems, es ergeben sich zusätzliche Anforderungen an den Grundmotor, wie: - Realisierung motorinterner Maßnahmen zur Unterstützung der Filterregeneration, wie Reduzierung des Gasmassenstroms oder späte Nacheinspritzung; - Anpassung des Kühlsystems, um die etwa 20 % höhere Kühlwärme abzuführen; - Verbreiterung des Betriebsbereiches des Turbolader-Kompressors bei gleichzeitig höherer Temperaturverträglichkeit; - die zweistufige Aufladung mit Zwischenkühlung stellt eine interessante Alternative dar, um dem ungebrochenen Trend der Leistungssteigerung ohne Einschränkung bei Höhenbetrieb gerecht zu werden. Die vergleichsweise schlechte Gesamtbewertung des Szenarios US 2007 ist so zu interpretieren, dass diese Ziele prinzipiell zwar erreichbar sind, es aber noch großer Entwicklungsanstrengungen bedarf, die Summe aller offenen Fragen zu lösen.
Der Nutzfahrzeug-Dieselmotor unter Druck
The heavy duty automotive diesel engine under pressure
2001
19 Seiten, 12 Bilder, 4 Tabellen, 15 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Der Nutzfahrzeug-Dieselmotor unter Druck
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