Neueste Entwicklungsergebnisse an Heavy Duty Dieselmotoren zeigen, dass es aus heutiger Sicht möglich ist, mit entsprechender Abgasnachbehandlung die in USA für 2010 vorgesehenen strengen Emissionsgrenzwerte zu erreichen. Im Beitrag wird anhand einiger Szenarien und unter Zugrundelegung neuester Entwicklungsergebnisse aus dem Hause AVL der Einfluss der festzulegenden Grenzwerte der Abgasgesetzgebung betrachtet. Es werden zunächst die Grenzwerte und die erforderliche Rohemissionen dargestellt. Folgende wesentlichen Motorkomponenten werden betrachtet: Einspritzsystem, Abgasrückführung, Aufladung, Kühlsystem, Regelung. Es zeigt sich, dass je nach zu erreichendem Grenzwert sehr unterschiedliche Motortechnologien und Abgasnachbehandlungssysteme erforderlich bzw. möglich sind. Die Auswirkungen auf den spezifischen Kraftstoffverbrauch und noch mehr auf den im realen Fahrbetrieb unter Berücksichtigung des Kühlleistungsmehrbedarfes zu erwartenden Verbrauch sind beträchtlich. Betrachtet man das amerikanische Szenario mit den Grenzwerten 0.27 g/kWh NO(x) und 0.01 g/kWh Partikelemission, die zugehörige Motortechnologie sowie die Auswirkungen auf den Kraftstoffverbrauch, so ist deutlich zu erkennen, dass die forcierte Weiterentwicklung der Adsorbertechnik zielführend sein könnte, weil aufgrund des höheren Wirkungsgrades eine deutlich höhere NO(x)-Rohemission zu verkraften ist. Die Anwendung der zweistufigen Aufladung wird allerdings auch dadurch nicht vermieden werden können, und die Motoren müssen eine Spitzendruckfähigkeit von 200 bar haben. Im Falle des NO(x)-Adsorbers könnte vorteilhafterweise auch ein Einspritzsystem mit 'nur' 2000 bar ausreichen. Für Europa empfiehlt sich ein Vorgehen, das eine NO(x) Emission von 1.0 g/kWh und eine Partikelemission von 0.01 g/kWh zulässt. Damit ist eine wesentliche weitere Absenkung der Emissionen über das Euro 5 Niveau hinaus möglich, und der Kraftstoffmehrverbrauch und damit die CO2-Emission halten sich in akzeptablen Grenzen.
Niedrigste Rohemissionen als Basis für die Zukunft des NFZ-Dieselmotors - Neue Entwicklungsergebnisse
Lowest engine out emissions as the key to the future of the heavy duty diesel engine - new development results
2004
15 Seiten, 13 Bilder, 3 Tabellen
Conference paper
German
Automotive engineering | 2004
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