Der Weg zur Erreichung der „CARB post 2023“ Emissionsgesetzgebung für Nutzfahrzeuge

Autoren

Dipl.-Ing. R. Brück, Dipl.-Ing. O. Holz, Continental Emitec GmbH, Lohmar; Dr. A. Geisselmann, Dr.-Ing. A. Scheuer, Umicore AG & Co KG, Hanau-Wolfgang

Jahr

2017

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 802

Zusammenfassung

Die sich in Diskussion befindende Verschärfung der NO_x-Grenzwerte im Nutzfahrzeug- Sektor in Europa und insbesondere in den USA stellt neue Herausforderungen an die Motoren- und Katalysatorhersteller. Die Absenkung um 90% (auf 0,02 g/bhp-hr) erfordert eine NO_x-Minderung unter allen Betriebsbedingungen. Insbesondere stellen der Kaltstart und die Lastpunkte mit niedrigen Abgastemperaturen erhöhte Anforderungen an die Aktivität des Abgasnachbehandlungssystems und hier speziell die Menge und Aufbereitung des Reduktionsmittels. Die bereits im PKW-Sektor bewährte motornahe Anordnung der Abgasreinigungskomponenten wird als sehr wichtiger Schritt zur Erreichung der zukünftigen Emissionswerte betrachtet. Den Einsatz zusätzlicher aktiver Heizmaßnahmen scheint jedoch unvermeidlich, um zum einen eine optimale Aufbereitung des Reduktionsmittels und zum anderen die notwendige Konvertierung der SCR-Katalysatoren zu erreichen. Insbesondere wurde ein elektrisch beheizter Katalysator direkt nach der DEF-Eindüsung mit Hydrolyse-Beschichtung eingebaut. Somit konnte eine Verbesserung der NO_x-Werte im FTP Zyklus von knapp 60%, bei einer gleichzeitigen Verkleinerung des Schalldämpfervolumens von etwa 50%, erreicht werden. Das somit deutlich kompaktere Abgas-System kann dadurch motornah positioniert werden und die thermodynamischen Vorteile der heißeren Abgase optimal nutzen. Das Paper beschreibt den Verlauf der Entwicklung des motornahen Katalysatorsystems mit Hilfe von CAD und Vergleichsuntersuchungen am dynamischen HD Motorprüfstand.