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19.12.2013 | Motorentechnik | Im Fokus | Onlineartikel

Die Suche nach dem wahren Verbrauch

Autor:
Andreas Burkert

Verbrauchsangaben sind wie Wettervorhersagen. Sie zeigen eine Tendenz, kaum einen verlässlichen Wert. Der Gesetzgeber will deshalb die Überprüfung der Realemissionen (Real Driving Emissions). Die Folgen für Motorenentwickler sind beträchtlich aber lösbar, wie eine aktuelle Entwicklung zeigt.

Der Gesetzgeber will es ganz genau wissen. Er fordert realistische Angaben über die Abgaswerte von Verbrennungsmotoren und damit die Überprüfung der Realemissionen (Real Driving Emissions). Der Neue Europäische Fahrzyklus (NEFZ), nach denen die derzeit gültigen Emissionsgrenzwerte für Pkw ermittelt werden, genügt ihm nicht. Der Zyklus deckt nämlich nicht das komplette Drehzahl- und Lastspektrum des Motors ab. Vor diesem Hintergrund wird die Messung von Emissionen im realen Fahrbetrieb größeres Gewicht bei der Fahrzeug- und Motorentwicklung erhalten.

Das Zusammenwirken innermotorischer Emissionsvermeidung und Emissionsreduzierung muss künftig durch Abgasnachbehandlungssysteme optimal aufeinander abgestimmt werden. Um das zu erreichen, sind allerdings neue Messmethoden notwendig, wie die Autoren des Beitrags "Real Driving Emissions - Ein Paradigmenwechsel in der Fahrzeugapplikation" wissen. Sie gehen im Text in Detail auf die Verbrennungsentwicklung und Abgasnachbehandlung eines 1,6-l-Dieselmotors in einem Pkw mit einer Fahrzeugmasse von 1500 kg ein.

Darüber hinaus zeigen sie, wie mithilfe der mobilen Emissionsmessung M.O.V.E die Abgasemissionen auf öffentlicher Straße unter verschiedensten Umgebungsbedingungen verifiziert werden können. Daraus lassen sich weitere Kalibrierungsschritte durchführen. Denn das Einhalten der Emissionen in einem erweiterten Betriebsbereich des Motors erfordert einen erhöhten Kalibrieraufwand.

Saubere Diesel für die USA

Auch die US-amerikanische Gesetzgebung fordert die Motorenentwickler heraus. Um den mittleren Fahrzeugflottenverbrauch der Hersteller zu regulieren, muss der Kraftstoffverbrauch kontinuierlich abgesenkt werden, so die Vorgabe. Weil der Dieselmotor in der Regel weniger Kraftstoff als vergleichbare Pkw mit Ottomotor benötigt, sehen viele OEMs darin eine Chance, den Dieselmarktanteil in den Staaten zu erhöhen. Allerdings müssen die LEVIII-Emissionsgrenzwerte für Stickoxide (NOx), Kohlenwasserstoffe (NMOG) sowie ausgewählte Treibhausgase wie Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Distickstoffmonoxid (N2O) eingehalten werden.

Kein Problem, wie die Verfasser des Beitrags "Mit der Diesel-Abgasnachbehandlung auf dem Weg zum SULEV-Standard", meinen. Die Autoren haben sich nämlich das von IAV und Jaguar Land Rover gemeinsam entwickelte Diesel-Abgasnachbehandlungskonzept für SULEV30 genauer angeschaut. Das ausgewählte System ist in einem Demonstratorfahrzeug auf Basis des Jaguar XF mit Vierzylinder-Dieselmotor verbaut worden und besteht aus einem motornahen, elektrisch beheizbaren Oxidationskatalysator, einem integrierten SCR/DPF-System und einem Unterboden-SCR-Katalysator.

Das Potenzial zur Erreichung der SULEV30-Grenzwerte konnte mit einem Mehrverbrauch von etwa 1 Prozent gegenüber einem ULEV50-Konzept ohne aktive Heizmaßnahmen nachgewiesen werden. Die Robustheit des Systems und die Anforderungen der OBD-Gesetzgebung sind mit dem heutigen Stand der (Sensor-)Technik eine Herausforderung.

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