Abgasnachbehandlungssystem für Hochleistungs-Dieselmotoren
Über die Post-Schedule-Normen für Dieselmotoren
Chinas Emissionsvorschriften der Stufe 6 (National VI) gehören derzeit zu den strengsten Emissionsvorschriften der Welt
Bei Dieselmotoren kommt es zu einer ungleichmäßigen Vermischung von Kraftstoff und Luft im Zylinder
DOC ist ein Dieseloxidationskatalysator (DOC)
1. Sein Prinzip besteht darin, Edelmetallkatalysatoren wie Platin, Palladium und Rhodium zu verwenden, die auf die Kanalwand aufgetragen sind
2. Oxidieren Sie HC, CO, NOx im Abgas und lösliche organische Bestandteile in Partikeln
SOF) in harmlose Gase
3. Hohe Temperaturen tragen zur Verbesserung der Umwandlungseffizienz des Katalysators bei
DPF ist ein Dieselpartikelfilter (DPF)
Sein Prinzip besteht darin, die Partikel im Abgas durch die versetzten, blockierten Kanäle zu filtern, sodass sich die darin enthaltenen Rußpartikel ablagern. Zu diesem Zeitpunkt ist eine DPF-Regeneration erforderlich. Das Abgasnachbehandlungssystem des Dieselmotors ist zu diesem Zweck mit einem Kraftstoffeinspritzsystem (HCI) ausgestattet. Durch Einspritzen und Verbrennen von Diesel in das Auspuffrohr wird Wärme im vorderen DOC freigesetzt und die Abgastemperatur von 250 °C auf 550–650 °C erhöht, wodurch die im DPF blockierten Kohlenstoffpartikel verbrannt und die Grundleistung des DPF wiederhergestellt werden.
SCR steht für selektive katalytische Reduktion (SCR)
Das Prinzip besteht darin, eine wässrige Harnstofflösung in das Auspuffrohr einzuspritzen, diese durch einen Katalysator (auf Vanadiumbasis, Kupferzeolith oder Eisenzeolith) in Ammoniak und Wasser zu zerlegen und anschließend die Stickoxide (NOx) im Abgas weiter zu Stickstoff und Wasser zu reduzieren. Daher muss das Abgasnachbehandlungssystem des Dieselmotors auch mit einem Harnstoffeinspritzsystem ausgestattet sein.
ASC ist ein Ammoniak-Schlupfkatalysator (ASC)
Seine Funktion besteht darin, überschüssiges Ammoniak in Stickstoff und Wasser zu oxidieren, um ein Austreten von Ammoniak zu verhindern.
Am Beispiel der Nachbehandlungsfamilie von Bosch sind insgesamt 9 Sensoren, 2 unabhängige Steuergeräte und 2 Einspritzsysteme erforderlich, um dieses komplexe Nachbehandlungssystem zu bestehen.
Die Erfassungsrate von Partikeln, dem Hauptschadstoff in Dieselmotorabgasen, liegt bei über 95 %. Im Abgasnachbehandlungssystem des National VI-Dieselmotors hat die DPF-Regeneration direkte Auswirkungen auf den Fahrer. Wenn das Fahrzeug lange im Leerlauf läuft, mit niedriger Geschwindigkeit fährt oder häufig startet und stoppt, ist die Abgastemperatur zu niedrig, wodurch der DPF leicht verstopfen kann. Wenn das Fahrzeug während der Fahrt lange nicht regenerieren kann, wird die Motorleistung durch den hohen Abgasgegendruck beeinträchtigt. Daher meldet die ECU des National VI-Motors häufig einen Drehmomentbegrenzungsfehler. In diesem Fall ist eine Parkregeneration des DPF erforderlich, bei der der Fahrer das Fahrzeug an einem offenen Ort ohne brennbare Stoffe parken muss. Motor und Abgasnachbehandlungssystem starten automatisch die Parkregeneration und erreichen durch zusätzliche Kraftstoffeinspritzung eine hohe Gesamtgeschwindigkeit, um die im DPF abgelagerten Kohlenstoff- und Rußpartikel bei hoher Temperatur zu verbrennen (der gesamte Vorgang dauert etwa 20 bis 30 Minuten). Ist die Kohlenstoffbelastung des DPF zu hoch oder ist zu viel Asche vorhanden, die nicht verbrannt werden kann, leuchtet die rote Fehlerleuchte im Motorsteuergerät auf. In diesem Fall kann der Dieselmotor nur zur manuellen Demontage und Reinigung zur Werkstatt gebracht werden. Da der hohe Schwefelgehalt im Dieselmotor viele Katalysatoren im Abgasnachbehandlungssystem unwirksam macht, stellt die Stufe VI auch höhere Anforderungen an die Dieselqualität.
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