Motor Schadstoffminderung Abgasanlage. Abgasanlage. Grundlagen. AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 1/12

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1 Abgasanlage Grundlagen AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 1/12

2 INHALTSVERZEICHNIS ABGASE UND SCHADSTOFFE... 3 DAS EOBD-SYSTEM (OBD II)... 4 Was bedeutet «EOBD»?... 4 Anforderungen an OBD-Systeme... 4 Umfang und Art der Diagnose... 4 Ablauf der Überwachung... 4 OBD-Diagnosekonzept im Fahrzeug... 5 Betriebsarten des Auslesegerätes... 5 ABGASRELEVANTE BAUTEILE... 6 Lambdaregelung / Katalysator... 6 Abgasrückführung (AGR)... 6 Tankentlüftungssystem (AKF-System)... 7 Sekundärluftsystem... 7 Kurbelgehäuseentlüftung... 8 ERKENNUNGSMERKMALE VON OBD FAHRZEUGEN... 9 Fahrzeugausweis... 9 Fehlerfunktionsanzeige (MIL)... 9 Diagnosesteckdose... 9 Lambdasonde... 9 WELCHE FAHRZEUGE MÜSSEN EINE ABGASWARTUNG DURCHFÜHREN? Regelung bei Fahrzeug mit On-Board-Diagnose-System Abgaswartung Benzinmotoren Abgaswartung Diesel-Motoren ABGASWARTUNG Wer kann, bzw. darf die Abgaswartung durchführen? WAS WIRD ANLÄSSLICH DER ABGASWARTUNG GEPRÜFT? Abgasdokument Abgaskleber ABGASWARTUNGSDOKUMENT FÜR BENZINMOTOREN ABGASWARTUNGSDOKUMENT FÜR DIESELMOTOREN AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 2/12

3 Abgase und Schadstoffe Das Motorabgas enthält neben unschädlichen Produkten wie Wasserdampf, Kohlendioxid und Stickstoff auch die für Mensch und/oder Umwelt gefährlichen Schadstoffe Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (HC) und Stickoxide (NOx). Diese Schadstoffe stellen nur einen sehr geringen Teil der gesamten Emissionen eines modernen Motors dar. Lediglich 1,1 % beim Ottomotor und 0,2 % beim Dieselmotor. Der Großteil des Abgases besteht aus Stickstoff, Wasser und Kohlendioxid. Dennoch ist es wichtig, dass auch die vergleichsweise kleine Menge an Schadstoffen unschädlich gemacht wird. Um diese Schadstoffe deutlich zu reduzieren, wurde der Drei-Wege-Katalysator eingeführt. Quelle: NGK Benzinmotor Schadstoffe stellen nur einen sehr geringen Teil der gesamten Emissionen eines modernen Ottomotors dar - lediglich 1,1 %. Der Großteil des Abgases besteht aus Stickstoff, Wasser und Kohlendioxid Dieselmotor Auch beim Dieselmotor stellen Schadstoffe nur einen sehr geringen Teil der gesamten Emissionen dar - lediglich 0,2 %. Der Großteil des Abgases besteht hier aus Stickstoff, Wasser, Sauerstoff und Kohlendioxid AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 3/12

4 Das EOBD-System (OBD II) Was bedeutet «EOBD»? «EOBD» steht für Europäische-On-Board-Diagnose und ist ein System, welches in der Lage ist, während der gesamten Lebensdauer des Fahrzeuges Fehlfunktionen der emissionsrelevanten Einrichtungen aufzuzeigen. Dieses System ist seit dem für alle Personenwagen mit Benzinmotor und seit dem für alle Personenwagen mit Dieselmotor Vorschrift. Anforderungen an OBD-Systeme OBD-Systeme müssen folgende Funktionen erfüllen: Überwachen aller abgasrelevanten Bauteile und Funktionen im Antriebsstrang. Erkennen von Abweichungen und Fehlern. Speichern von Fehlern und Zustandsdaten. Anzeigen von Fehlern. Ausgeben von Fehlercodes und Zustandsdaten. Umfang und Art der Diagnose Bildquelle: Pierburg Ablauf der Überwachung Bestimmte Bauteile und Systeme werden dabei dauernd überwacht ( permanente Überwachung ). Andere Bauteile und Systeme werden nur sporadisch überwacht ( zyklische Überwachung ). Damit die Diagnose eines bestimmten Systems durchgeführt wird, müssen genau definierte Bedingungen zutreffen ( driving cycle, Fahrzyklus ). Wenn z.b. ein Fahrzeug nur auf Kurzstrecken im Stadtverkehr benutzt wird, kann es eine Weile dauern, bis alle Systeme geprüft sind. AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 4/12

5 OBD-Diagnosekonzept im Fahrzeug Betriebsarten des Auslesegerätes Ein OBD-fähiges Auslesegerät hat minimal 9 Funktionen (Modi). Bildquelle: Pierburg AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 5/12

6 Abgasrelevante Bauteile Lambdaregelung / Katalysator Der Katalysator wird auf Wirksamkeit und Alterung überwacht. Um den Zustand des Katalysators zu überwachen wird der Restsauerstoff im Abgas mit einer zweiten Lambdasonde hinter dem Katalysator gemessen. Abgasrückführung (AGR) Durch Zumischen von Abgas in die Ansaugluft, wird der Sauerstoffanteil im Kraftstoff-Luftgemisch verringert. Dadurch wird die Verbrennungstemperatur in den Zylindern gesenkt. Dies bewirkt je nach Betriebspunkt eine Reduzierung der Stickoxide (NOx ) im Abgas, um bis zu 50%. Zusätzlich werden bei Dieselmotoren die Partikelbildung um ca. 10%, gesenkt, sowie die Geräuschemissionen reduziert. Bildquelle: Pierburg AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 6/12

7 Tankentlüftungssystem (AKF-System) Über der Kraftstoffoberfläche im Tank bilden sich Kraftstoffdämpfe. Das Tankentlüftungssystem verhindert, dass diese Kraftstoffdämpfe mit den darin enthaltenen Kohlenwasserstoffen (HC) in die Umwelt entweichen. Sie werden daher in einem AKF-Behälter ( Aktivkohlefilter ) gespeichert. Bildquelle: Volkswagen Sekundärluftsystem Für einen sicheren Kaltstart wird ein Gemisch mit Kraftstoffüberschuss (fettes Gemisch) benötigt. Aufgrund dieser Überfettung des Gemischs in der Kaltstartphase tritt im Abgas ein erhöhter Anteil an unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC) und Kohlenmonoxid (CO) auf. Durch Einblasen von sauerstoffreicher Umgebungsluft ( Sekundärluft ) in den Auslasskrümmer kommt es dort zu einer Nachoxidation ( katalytische Nachverbrennung ) der Schadstoffe. Bildquelle: Pierburg AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 7/12

8 Kurbelgehäuseentlüftung Bei Verbrennungsmotoren entsteht im Kurbelgehäuse ein ölhaltiges Leckagegas das sogenannte Blow-by, das in den Verbrennungsprozess zurückgeführt werden muss. Diese Aufgabe erledigen geschlossene Kurbelgehäuseentlüftungssysteme. KGE-Systeme sorgen zudem für die Abscheidung und Rückführung des Öls in das Kurbelgehäuse sowie die Regelung des Kurbelgehäusedruckes. Blow-By Gase Ist die Leckgasmenge, die bei der normalen Verbrennung an den Kolbenringen vorbei in das Kurbelgehäuse gelangt. Die Blow-byGasmenge ist dabei umso größer, je schlechter die Abdichtung des Kolbens im Zylinder erfolgt. Durch die Kurbelgehäuseentlüftung werden diese schädlichen Gase dem Motor zur Verbrennung zurückgeführt. Ölnebelabscheidung Bei der Entlüftung im Kurbelgehäuse werden zusammen mit den Gasen, kleine Öltröpfchen mitgerissen. Bevor diese in den Ansaugtrakt gelangen, sollen diese von einem Ölnebelabscheider gefiltert werden. Wenn Öl in den Ansaugtrakt gelangt, wird dieser stark verschmutzt und kann die Klopffestigkeit des Motors verringern Vorteile einer Kurbelgehäuseentlüftung höherer Wirkungsgrad durch Rückführung unverbrannter Kohlenwasserstoffe Verringerung der Emission des Motors Verringerung des Ölverbrauchs AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 8/12

9 Erkennungsmerkmale von OBD Fahrzeugen Fahrzeugausweis Leichte Motorwagen Mit Benzin- oder Gasmotor, in Feld 33 ein Gewicht von höchstens 3'500 kg und in Feld 72 einen der folgenden Emissionscodes eingetragen hat: B03, B04, B5a, B5b, B6a, B6b, B6c, A04, A05, A07 Leichte Motorwagen Mit Dieselmotor, in Feld 33 ein Gewicht von höchstens 3'500 kg und in Feld 72 einen der folgenden Emissionscodes eingetragen hat: B04, B5a, B5b, B6a, B6b, B6c, A04, A05, A07 Fehlerfunktionsanzeige (MIL) Eine vom Lenker leicht erkennbare gelbe OBD-Kontrolllampe im Armaturenbrett (Fehlfunktionsanzeige) Diagnosesteckdose eine leicht zugängliche Diagnoseanschluss-Schnittstelle in Form einer 16-poligen Steckdose nach Abbildung 3, die es erlaubt, den Fehlerspeicher auszulesen. Lambdasonde Ein OBD System ist immer mit je einer Vorkatsonde und einer Nachkatsonde ausgestattet. AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 9/12

10 Welche Fahrzeuge müssen eine Abgaswartung durchführen? Regelung bei Fahrzeug mit On-Board-Diagnose-System Mit der ab 2013 geltenden Regelung der Abgaswartung entfällt die Abgaswartungspflicht für bestimmte Fahrzeuge, die ein On-Board-Diagnose-System (OBD) aufweisen. Nicht alle OBD-Systeme befreien die Fahrzeughalter von der periodischen Abgaswartung. Abgaswartung Benzinmotoren Inverkehrs- Betroffenen Anforderungen setzung Fahrzeuge Bis Alle Abgas-Wartung nicht mehr vorgeschrieben Ab Fahrzeuge ohne Kat. Jährliche Abgaswartung Fahrzeuge mit ungeregeltem Kat. Abgaswartung alle 2 Jahre Fahrzeuge mit geregeltem 3-Wege Kat. Abgaswartung alle 2 Jahre Messung bei Leerlauf-Drehzahl. Zusätzlich CO/HC Messung zwischen Ab Alle Fahrzeuge mit EOBD oder OBD II der Kategorie M1 (bis 2500Kg Gesamtgew. Max. 6 Sitzplätze) /min kein Abgaswartung erforderlich Abgaswartung Diesel-Motoren Inverkehrs- Betroffenen Anforderungen setzung Fahrzeuge Bis Alle Abgas-Wartung nicht vorgeschrieben Ab Alle Abgaswartung alle 2 Jahre Messung von Leerlauf, Abregeldrehzahl und Trübungskoeffizient bzw. Schwärzungszahl. Ab Alle Fahrzeuge mit EOBD oder OBD II der Kategorie M1 (bis 2500Kg Gesamtgewicht und max. 6 Sitzplätze) kein Abgaswartung erforderlich AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 10/12

11 Abgaswartung Wer kann, bzw. darf die Abgaswartung durchführen? Personen und Betriebe auf dem Gebiet der Schweiz oder dem schweizerischen Zollgebiet dürfen die Abgaswartung ausführen, wenn sie über die für die fachgerechte Abgaswartung notwendigen Kenntnisse, Werkstattunterlagen, Werkzeuge und Einrichtungen, sowie über ein Auslesegerät für den OBD-Fehlerspeicher verfügen. Der Betrieb muss jedoch über kein zugelassenes Abgas- und Rauchmessgerät verfügen; er muss aber dessen Verfügbarkeit glaubhaft nachweisen können. Was wird anlässlich der Abgaswartung geprüft? Bei der Abgaswartung sind nach den Herstellerangaben mindestens die folgenden Teile zu prüfen, einzustellen und, wenn notwendig, instand zu stellen oder zu ersetzen: Allgemeine Prüfarbeiten: Ansaug- und Aufladesystem inkl. Luftfilter Gemischaufbereitungssystem Auspuffsystem Emissionskontrollsystem (z. B. Kaltstartvorrichtung, Vorrichtung für Abgasrückführung, Lufteinblasevorrichtung, Katalysator und Lambdasonde) Kurbelgehäuse-Entlüftung Benzinmotor Zündung (wenn vorhanden, Unterbrecher, dynamischer und statischer Zündzeitpunkt) Verdampfungskontrollsystem Dieselmotor Kontrolle von Förderbeginn Kontrolle der Leerlaufdrehzahl und Abregeldrehzahl (erhöhte Leerlaufdrehzahl) Abgasdokument Nach jeder Abgaswartung ist das Wartungsdokument auszufüllen und zu unterzeichnen. Wer das Wartungsdokument nicht richtig ausfüllt, bzw. das Dokument ausfüllt, ohne die Wartung korrekt durchgeführt zu haben, begeht Urkundenfälschung. Die vom Messgerät ausgedruckten Resultate müssen im Betrieb, bis zur Durchführung einer erneuten Wartung, höchstens jedoch einen Monat über die Frist, aufbewahrt werden. Abgaskleber Nach durchgeführter Abgaswartung wird ein Kleber abgegeben, der mit Jahr und Monat den Termin anzeigt, bis zu welchem die nächste Wartung durchgeführt sein muss. Der Kleber hat keine gesetzliche Funktion, das Ankleben ist freiwillig. AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 11/12

12 Abgaswartungsdokument für Benzinmotoren Abgaswartungsdokument für Dieselmotoren AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 12/12