Willkommen Welcome Bienvenue Euro VI Technologie Patrik Soltic Empa, Abteilung Verbrennungsmotoren VÖV Tagung, 31.10.2012
Vorschriften für NFZ Motoren Nutzfahrzeugmotoren werden auf dem Motorenprüfstand zugelassen PKW: Emissionsvorschriften gelten für das Fahrzeug (in g/km) und werden auf Rollenprüfständen gemessen NFZ: Emissionsvorschriften gelten für den Motor (in g/kwh) und werden auf Motorenprüfständen gemessen
PKW: Fahrzyklen für das Fahrzeug Änderung steht an (weltweite Harmonisierung) Heute: NEFZ vehicle speed [km/h] 100 50 QSS simulation date: 26 Oct 2012 ECE EUDC 0 0 200 400 600 800 1000 1200 time [s] Zukünftig: WLTP Geschwindigkeit [km/h] 140 120 100 80 60 40 20 0 WLTC (Vorschlag) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Zeit [s]
NFZ: Fahrzyklen für den Motor Änderung ist seit Euro VI vollzogen (weltweite Harmonisierung) Früher: ESC / ETC ESC (European Stationary Cycle) ETC (European Transient Cycle)
NFZ: Fahrzyklen für den Motor Änderung ist seit Euro VI vollzogen (weltweite Harmonisierung) Jetzt: WHSC / WHTC WHSC (World Harmonized Stationary Cycle) WHTC (World Harmonized Transient Cycle)
NFZ: Fahrzyklen für den Motor WHTC ergibt tiefere Abgastemperaturen als der frühere ETC Quelle: Rothe / MAN
Versuchsaufbau
Emissionsvorschriften für NFZ Motoren Enorme Emissionsreduktionen Quelle: M. Signer / FPT Motorenforschung PN-Limit ohne Partikelfilter nicht machbar
Euro VI mit oder ohne AGR? Zielkonflikt Diesel / Ad-Blue Verbrauch Variante 2: AGR, «wenig SCR» (d.h. mehr Diesel-, weniger AdBlue Verbrauch) Variante 1: kein AGR, «viel SCR» (d.h. weniger Diesel-, mehr AdBlue Verbrauch) Quelle: M. Signer / FPT Motorenforschung
Konzepte für Euro VI Zur Erfüllung der HC Grenzwerte: DOC Zur Erfüllung der NOx Grenzwerte: SCR (mit oder ohne AGR) Zur Erfüllung der Partikelgrenzwerte: DPF Hersteller AGR DOC DPF SCR DAF Iveco MAN Mercedes Renault Scania Volvo Einzig Iveco setzt kein AGR ein
Konzepte für Euro VI Abgasnachbehandlung vom Motor DOC DPF SCR AdBlue Dosierung AdBlue Tank
Konzepte für Euro VI Volvo Mercedes Iveco Renault
Konzepte für Euro VI MAN DAF Scania
Konzepte für Euro VI Technische Hürden AGR Konzepte extrem hohe Anforderungen an den AGR-Kühler (Druck, Temperatur, Verschmutzung) Grosse Kühlleistung für AGR-Kühlung nötig (mehr Kühlfläche an der Fahrzeugfront) «No-AGR» Konzepte Extrem gute SCR Effizienz notwendig um Euro VI zu erreichen Sehr gutes Thermomanagement notwendig um das SCR System dauernd funktionsfähig zu halten (und beim Kaltstart schnell auf Betriebstemperatur zu bringen) Generell: tiefe NOx bedeuten idr. hohen Verbrauch (Diesel oder AdBlue) Kompensation der Nachteile durch andere Massnahmen scheint den Herstellern gelungen, d.h. Euro VI Fahrzeuge sollten nicht mehr verbrauchen als Euro IV oder Euro V Fahrzeuge
Was haben uns die Grenzwerte (PW / NFZ / Feuerungen) gebracht? Immisionen Stadt Zürich 1990 2011: Stickoxid NO 2 1990 2011 http://www.stadt-zuerich.ch/gud/de/index/umwelt/luft/messwerte/schadstoffkarten.html
Was haben uns die Grenzwerte (PW / NFZ / Feuerungen) gebracht? Immisionen Stadt Zürich 1990 2011: Feinstaub PM10 1990 2011 http://www.stadt-zuerich.ch/gud/de/index/umwelt/luft/messwerte/schadstoffkarten.html
Problemfall NO 2 Empa-Studie «Zeitliche Entwicklung der NO2 Immissionen an verkehrsbelasteten städtischen Standorten» Der NO 2 -Anteil bei Dieselfahrzeugen ist mit der Einführung der DOC bzw. der Partikelfilter gestiegen SCR Systeme NOx sowie auch den NO 2 Anteil massiv wir werden in Zukunft wahrscheinlich auch eine deutliche NO 2 -Absenkung beobachten können
Zusammenfassung / Schlussbemerkungen Euro VI ist der grösste je dagewesene Emissionsreduktionsschritt in der Dieselmotorentechnologie Euro VI Motoren haben eine nachgeschaltete effiziente «Chemiefabrik» Euro VI bringt auch ganz neue Anforderungen an die Diagnose und Dauerhaltbarkeit Mit Euro VI werden NFZ sehr sauber, grosse weitere Emissionsreduktionsmassnahmen sind kaum mehr sinnvoll Der Verkehrsbereich (PW und LKW) hat durch die Emissionsgesetzgebung immer weniger Anteil am «Emissionskuchen», der Fokus geht ganz klar in Richtung Energieverbrauch / CO 2 Emissionen Zur Reduktion des Verbrauches wird das Fahrzeug in Zukunft stärker in den Fokus treten (Gewichtsreduktion, Aerodynamik) Euro VI ist sehr auf einen Normkonformen Treibstoff angewiesen. Bis 7% RME ist kein Problem, mehr wird sehr schnell zu einem Problem (Verkokung der Bauteile, Belastung des Schmieröls, veränderte Russbildungs- und Reduktionsmechanismen, etc.)
Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit