Diesel Abgastechnik 3 - Diesel Partikelfilterung

Diesel Abgastechniken
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FAP PSA-Konzern (Peugeot, Citroen)
Peugeot verwendet einen Partikelfilter aus Siliziumkarbid und ein spezielles Kraftstoffadditiv. Dies dient zur Senkung der Regenerationstemperatur auf 450°C und zur Erhöhung der Abgastemperatur durch Dieselnacheinspritzung. Der Verbrauch steigt um ca. 5%. Das Additiv befindet sich in einem Zusatztank. Nach ca. 80000 km erfolgt ein kostenloser Wechsel und eine Reinigung des Filters. Das System hat sich seit langem bewährt. Mehr zum FAP in einem einem eigenen Bericht.
FAP System von Peugeot
Toyota DPNR
DPNR von Toyota steht für Diesel Particulate NOx-Reduction. Dabei handelt es sich um einen kombinierten Keramik-Katalysator für NOx und Ruß. Das System gibt es seit 2004 im Avensis auch wahlweise mit D-Cat = Diesel Clean Advanced Technology Das System arbeitet ohne Zusätze und ist wartungsfrei. Als Basis dient der D-4D Common Rail Motor der 3. Generation (1800 bar, Pilot-, Haupt- und Nacheinspritzungen) plus Turbolader mit variabler Turbinengeometrie, Ladeluftkühlung, elektronisch geregelter wassergekühlter Abgasrückführung und speziellem Einspritzsystem. Das System arbeitet mit Nacheinspritzung (EPI = Exhaust Port Injection) in den Abgaskrümmer, dadurch ergibt sich eine Erhöhung der Abgastemperatur durch Anfettung und verbesserter Nachverbrennung (Konvertierung der Abgase) im DPNR-Kat. Außerdem hat das D-Cat eine so genannte Niedrig Temperatur Verbrennung (LTC = Low Temperature Combustion). Durch gezielte Steuerung von Einspritzzeit und -dauer sowie der elektronischen gekühlten Abgasrückführung gelingt der Spagat zwischen NOx- und Rußreduzierung. Es wird also durch die niedrigen Verbrennungstemperaturen bereits weniger Stickoxide emittiert. Die Temperatur ist so niedrig, dass nicht mehr sondern sogar weniger Ruß entsteht.
DPNR System von Toyta
Chemische Vorgänge im DPNR-Kat (vereinfacht): NO reagiert zu NO₂ durch das Edelmetall Platin (Pt) im DPNR-Kat. Mit dem Speichermedium Bariumoxid reagiert NO₂ zu BA[NO₃]₂, und wird so zwischengespeichert. Dabei wird Sauerstoff frei, was die Katalysatortemperatur erhöht und einen Teil des Rußes zu CO2 oxidiert. Andere Rußpartikel werden zwischengespeichert Druck-, Temperatur- und Sauerstoff-Sensoren erkennen den Beladungszustand. Das Gemisch wird angefettet (EPI oder Common Rail Nacheinspritzung). Ein CO- und HC- Überschuss entsteht. CO und HC reagieren mit dem Edelmetall des Kats. Bariumnitrat wird wieder zu Bariumoxid, gespeicherte Stickoxide werden wieder frei, aktiver Sauerstoff wird fei, Stickoxide werden zu Stickstoff und Ruß zu CO₂ umgewandelt.	Chemische Vorgänge beim DPNR System von Toyota
Dieselpartikelfilter (DPF) von Bosch

HJS Sintermetallfilter
HJS SIntermetallfilter	HJS-Abgasreinigungssysteme besitzen einen Sintermetallfilter (SMF®). Der geschlossene Vollfilter mindert den Russpartikelausstoß samt Feinpartikel bis zur Nachweisgrenze – mehr als 99 Prozent werden ausgefiltert. Dadurch wird nicht nur der Partikelgrenzwert des EURO V-, sondern auch des EEV-Standards erfüllt.
Twin-Tec Nachrüstfilter
Twin-Tec-Nachrüstlösung Durch schaufelartige Einschnitte in einer gewellten Folie ist es möglich, einen Teilstrom des Abgases in ein Sintermetallvlies zu lenken.	Twin-Tec bietet einen Nachrüst-Partikelfilter ohne Additive und ohne Motoreingriff an. Die Reduzierung liegt hier nur zwischen 40 und 50%. Der serienmäßige Katalysator wird gegen Oxi-Kat und Partikelfilter getauscht. mehr zur Twin-Tec Nachrüsfilter Technik
Oberland-Mangold
Nachrüstlösung von Oberland-Mangold	Ein weiterer bekannter Kat-Hersteller bietet ebenfalls DPF an. Schematische Darstellung der Radial- und Tangentialströmung in der Trägerstruktur
Mercedes
DPF Mercedes
Die Filterregeneration erfolgt durch eine bedarfsgerechte Anpassung verschiedener Motorsteuerungsfunktionen wie Kraftstoffeinspritzung, Ansaugluftdrosselung, Abgasrückführung und Ladedruckregelung. So lässt sich die Abgastemperatur gezielt erhöhen, und die im Filter eingelagerten Partikel brennen ab. Testergebnisse zeigen, dass die Ascherückstände nach hoher Fahrleistung um bis zu 75 Prozent geringer sind als bei Filtersystemen, die auf Zusatzstoffe angewiesen sind.
AUDI
Der Oxi-Vorkat sorgt für eine schnelle Umwandlung der Abgase fast unmittelbar nach dem Start. Außerdem zu erkennen der Unterboden-Kat und der katalytisch beschichtete Partikelfilter.

Die Umwandlung des eingelagerten Rußes zu CO₂ erfolgt im normalen Fahrbetrieb bei Temperaturen um 350 bis 500 °C. Man spricht von einer passiven Regeneration. Fährt der AUDI viel Kurzstrecke erfolgt die Abbrennung durch kurzzeitiges Anfetten und einer Temperatur von 600 °C. Laut AUDI geschieht dies nur alle 1000 km und führt kaum zu Mehrverbrauch. Zur Regelung der Regeneration benötigt das Steuergerät auch die Informationen des Temperatur- und des Differenzdrucksensors. Ab 180.000 km sollte ein Rußfilter schließlich getauscht bzw. gereinigt werden.
Infos zur Plakettenverordnung Übrigens: Wer wegen der drohenden Umweltzonen seinen alten Diesel mit einem Rußpartikelfilter nachrüsten möchte, ist oft schnell ratlos. Denn für welche Fahrzeugschlüsselnummer und Abgasnorm es in Kombination mit welchem Nachrüstsystem nun welche Umweltplakette gibt, ist selbst für Fachleute schwer durchschaubar. Eine kostenlose Online-Datenbank von TÜV und Dekra soll Verbrauchern auf die Sprünge helfen: Unter «feinstaubplakette.de» steht, welche Nachrüstlösungen es für einzelne Fahrzeugtypen gibt. Betrieben wird die Datenbank von der Arge TP 21, der Arbeitsgemeinschaft Technische Prüfstelle von TÜV und Dekra. (dpa)
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Quellen: verschiedene, Internet, Peugeot, VW, Audi, Mercedes, BBZ der Kfz-Innung München-Oberbayern, AU-Schulung (TAK), mot, VW/AUDI SSP, Siemens, BOSCH, Pierburg, ADAC