Die Reduzierung von Verbrauch und Schadstoffen ist in der Motorenentwicklung der Fahrzeughersteller ein Dauerthema. Die Abgasrückführung (AGR) wird zu Minderung der Emission von Stickoxiden (NOx) verwendet, die bei der Verbrennung von Kraftstoff in Otto- und Dieselmotoren entstehen. Damit ein Motor umweltschonend ist, müssen vor allem höhere Abgasrückführungsraten erzielt werden. Dabei kommt künftig bei turboaufgeladenen Motoren neben der etablierten Hochdruck-Abgasrückführung (HD-AGR) zunehmend die sog. Niederdruck-Abgasrückführung (ND-AGR) zur Anwendung. Bei dieser Methode wird das Abgas hinter dem Dieselpartikelfilter (DPF) entnommen und vor dem Verdichter zurückgeführt. Diese Art der Abgasrückführung weist aufgrund der Entnahme nach dem DPF ein geringeres Druckgefälle mit sauberem, rußfreiem Abgas auf. Dies ermöglicht einen Motorbetrieb mit höheren AGR-Raten bei gleichen Ruß-Rohemissionen und führt zudem zu einer Wirkungsgradsteigerung des Turboladers. Bei der HD-ADR wird das Abgas direkt am Auslass des Motors (Abgaskrümmer) entnommen. Es hat dann einen relativ hohen Druck, was die Zufuhr auch bei Volllast erleichtet, aber eine unerwünscht hohe Temperatur. Verglichen mit HD-AGR-Systemen bietet die ND-AGR größere Effektivität und Flexibilität für Turboaufladungen, verbesserten Kraftstoffverbrauch und geringere NOx-Emissionen. Umweltschädliche Stickoxide entstehen im Motor bei hohen Verbrennungstemperaturen. Je höher die Verbrennungstemperatur im Zylinder ist und je länger der Zeitraum oberhalb 2.300 K Verbrennungstemperatur liegt, desto höher ist auch der Anteil von Stickoxiden im Abgas. Die kommende Euro-6-Abgasnorm fordert speziell bei Dieselmotoren eine weitere Senkung der NOx-Anteile im Abgas von derzeit 180 auf 80 mg/km. Die vorgeschriebenen Emissionsgrenzwerte sind alleine mit Maßnahmen der Abgasnachbehandlung nicht zu erreichen. Deshalb kommen bei der Abgasnachbehandlung einiger Fahrzeughersteller je nach Emissionsanforderungen drei verschiedene Arten der Abgasrückführung zum Einsatz: Gekühlte HD-AGR ohne ND-AGR, gekühlte ND-AGR ohne HD-AGR sowie gekühlte ND-AGR kombiniert mit ungekühlter HD-AGR. Die Unterschiede zwischen den einzelnen Varianten werden analysiert und die Lösungsvarianten verschiedener Motorenhersteller vorgestellt.


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    Titel :

    Rückstandsfreier verbrennen. Hochdruck- und Niederdruck-Abgasrückführung im direkten Vergleich


    Weitere Titelangaben:

    Residue free combustion. Direct comparison of both high-pressure and low-pressure exhaust gas recirculations


    Beteiligte:

    Erschienen in:

    Krafthand ; 87 , 8 ; 26-29


    Erscheinungsdatum :

    2014


    Format / Umfang :

    4 Seiten, Bilder



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch