Entwicklung in Richtung Serienproduktion eines DI-Dieselmotors für leichte NFZ mit gleichzeitiger Verminderung von NOx und PM

Autoren

A. Shoji, S. Kamoshita, T. Watanabe, T. Tanaka, Toyota Motor Corporation, Shizuoka; M. Yabe, Hino Motors, Ltd., Tokyo

Jahr

2003

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 539

Zusammenfassung

TOYOTA hat das System der gleichzeitigen Reduktion von NOx und PM zum Einbau in Kleinlastkraftwagen entwickelt. Das System ist auf einem mit Ladeluftkühler ausgestatteten Turbo-Direkteinspritzmotor aufgebaut. Die betreffende Technologie beinhaltet im Wesentlichen das System der Dieselpartikel- und NOx-Reduktion (Diesel Particulate and NOx Reduction/DPNR), das System der Common-Rail-Einspritzung, ein vollelektronisches AGR-System, einen AGR-Hochleistungskühler als auch ein Einspritzventil im Abgassystem, um den DPNR-Katalysator mit angereichertem Abgas zu versorgen. Der DPNR-Katalysator, der NOx speichert und reduziert, erleidet nach hoher Kilometerleistung einen funktionalen Qualitätsverlust. Dieser Umstand stellt eine kritische Frage bei der Anwendung von DPNR in Kleinlastkraftwagen dar. Im Rahmen der Untersuchung dieses Problems führten wir einen ausgedehnten Dauerhaftigkeitstest durch, bei dem wir unter Verwendung von Leichtöl mit einem Schwefelgehalt von 50 ppm oder weniger 2000 km auf einer Motorbank verbrachten. Die Fähigkeit von DPNR zur Reduktion von NOx betrug in der Anfangsphase 85% und fiel im Verlauf des Dauerhaltbarkeitstests auf 50% herab. Selbst dieses Niveau der NOx-Reduktionsfähigkeit zeigt jedoch ausreichendes Potential zur Erfüllung zukünftiger Emissionsstandards - wie z.B. der neuen langfristigen Gesetzgebung Japans. Die vorliegende Studie legt auch nahe, dass sich die Verwendung von Leichtöl mit einem ultraniedrigem Schwefelgehalt von 10 ppm oder weniger für eine weitere Reduktion von NOx-Emissionen als wirksam erweist.

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