Im Rahmen des vorliegenden Beitrags wurden, ausgehend von einem kostenoptimierten EURO-IV Medium-Duty Dieselmotor die aussichtsreichsten Ansätze emissionsmindernder Technologien zur zukünftigen Erfüllung der Abgasstandards von Nutzfahrzeugmotoren aufgezeigt und analysiert. Es existieren zwei technologische Pfade. Zum einen können die Emissionen innermotorisch durch den Einsatz einer gekühlten Abgasrückführung auf dem bekannten NO(x)/Partikel-Trade-Off verschoben werden. Der zweite Lösungsansatz ist die Stickoxidnachbehandlung mittels SCR-Katalysator in Kombination mit einem partikeloptimierten Verbrennungsprozess. Die SCR-Technologie ist mit EURO-IV heute bereits im Nutzfahrzeugbereich in Europa sowie auch in Japan in Serie eingeführt. Zum Erreichen höherer Wirkungsgrade werden in Zukunft geregelte Verfahren benötigt. Diese erfordern neben einer entsprechenden Regelstrategie auch eine detaillierte Charakterisierung des SCR-Katalysators sowie des ggf. vorgeschalteten Oxidationskatalysators, um das äußerst komplexe Betriebsverhalten gekennzeichnet der SCR-Katalysatoren zu berücksichtigen. Die Emissionsstufen EURO-IV und EURO-V können grundsätzlich mit identischen Grundmotorkonzepten nur durch Optimierung und Verfeinerung des SCR-Systems abgedeckt werden. Empfehlenswert ist sicherlich eine Anpassung des Brennverfahrens und die Justierung der Kalibrierung an die EURO-V Erfordernisse. Der in USA verwendete technologische Ansatz zur Erreichung der aktuell gültigen Emissionsgrenzen (US07) unterscheidet sich von dem in Europa momentan favorisierten. Durch gekühlte Abgasrückführung wird das geforderte NO(x)-Niveau innermotorisch sichergestellt. Hierzu sind AGR-Raten von 20 % auch im Nennleistungspunkt des Motors notwendig. Dies steigert den Wärmeeintrag ins Kühlsystem erheblich. Die steigenden Aufladegrade erfordern höhere Spitzendrücke und somit eine Anpassung der Motorkonstruktion. Für die heute schon festgelegten US'10-Grenzwerte sowie die in Diskussion befindlichen EURO VI-Grenzwerte werden die zuvor für den amerikanischen bzw. europäischen Markt entwickelten Abgasnachbehandlungssysteme voraussichtlich in ein kombiniertes SCR-DPF System überführt werden. Neben dem sinkenden Emissionsniveau erschweren zusätzlich die für US'10 und Euro VI relevanten Zyklen die Applikation des SCR-Systems. Hieraus ergeben sich ganz neue Anforderungen an die Regelung des SCR-Systems, die insbesondere bei der Anordnung des SCR-Katalysators nach DPF zur Forderung nach einer deutlich verbesserten Niedertemperaturaktivität führen.


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    Titel :

    Strategien zur Einhaltung zukünftiger Emissionsgesetzgebungen für Medium-Duty Dieselmotoren


    Weitere Titelangaben:

    Strategies to meet future emission legislation for medium duty diesel engines


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2007


    Format / Umfang :

    22 Seiten, 17 Bilder, 9 Quellen


    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch