Probleme mit Abgasreinigung /
Abgasrückführung bei moderenen Dieselmotoren
Gesetzliche Abgasnormen (Quelle: Wikipedia)
| Pauticular Matter = Feinstaub | HC + NOx | Abgasnachbehandlung | |
| Euro 1 | 140 mg/km | 970 mg/km | Keinerlei Abgasreinigung |
| Euro 2 | 80 mg/km | 700 mg/km | Oxidationskatalysator |
| Euro 3 | 50 mg/km | 560 mg/km | Überwachter Dieselpatikelfilter |
| Euro 4 | 25 mg/km | 300 mg/km | Überwachter Dieselpatikelfilter |
| Euro 5 | 5 mg/km | 230 mg/km | Überwachter DPF mit Adblue-Einspritzung |
| Euro 6 | 4,5 mg/km | 170 mg/km | DPF mit Adblue-Einspritzung |
PM = Pauticular Matter = Feinstaub
Beachte: siehe oben!
Wie aus der obenstehenden Tabelle ersichtlich ist, wird der Schadstoffausstoß mit jeder Abgasnorm strenger bzw. geringer. Um die gesetzlich vorgegebenen Abgasnormen zu erfüllen, benötigen modere Dieselmotoren eine Abgasnachbehandlung im Auspuff-trackt, sowie eine Abgasrückführung in dem Motor.
Warum Abgasrückführung bei modernen Dieselmotoren?
a) Spitzentemperaturen von bis zu 2000C°, welche bei der Verbrennung entstehen, sind verantwortlich für Stickoxidbildung.
Es gilt: NO + NO2 = Nox
b) Durch Abgasrückführung, d.h. durch zurückleitend der vorhandenen Abgase in den Brennerraum werden die Verbrennungsspitzentemperaturen gesenkt und Stickoxidbildung (NOx) reduziert.
Technische Umsetzung der Abgasrückführung
In der Regel werden die verbrannten Auspuffgase am Abgaskrümmer von einem Abgasrückführventil (AGR-Ventil) abgezweigt und dann über Rohrleitungen durch einen AGR-Kühler (Wärmetauscher) zurück in den Ansaugtrackt bzw. Ansaugkammer geleitet.
Man bewerkstelligt dies in der Regel durch ein sogenanntes Abgasrückführmodul, was AGR-Ventil und AGR-Kühler in einem Bauteil vereint.
Merke:
Einfluss der Abgasrückführmenge, sprich AGR-Rate:
 |
Mit steigender AGR-Rate, maximal 40% des Zylindervolumen eines Motors, sinkt die NOx-Konzentration im Abgas beträchtlich! | |
|
Für die Einleitung der NOx-Grenzwerte, ab Abgasnorm Euro 5 benötigt man eine sogenannte „Regelung der AGR-Rate, d.h. einen Regelkreis. | |
|
Dieser Regelkreis wird durch Aktoren (Stellglieder) inniziert und durch eine Vielzahl von Sensoren überwacht! | |
|
Ein sogenannter Controller (Steuergerät) überwacht diesen Regelkreis durch ein hinterlegtes Kernfeld (Datenbank), welches ständig einen Soll-Istvergleich durchführt. |
Leistungsstarke Dieselmotoren
Damit leistungsstarke Dieselmotoren die entsprechenden Abgasnormen erfüllen können, werden bei solchen Motoren hohe Abgasrückführraten eingestellt. Ursächlich für diese hohen Abgasrückführraten sind der hohe Kraftstoffverbrauch, was zu erhöhter Konzentration von HC (unverbrannter Kohlenwasserstoff) und NOx (Stickoxiden) im Abgas führt.
Bekannte Probleme mit Abgasreinigungssystemen
a) Klemmende oder festsitzende AGr-Ventile!
Folge:
|
Unruder Motorlauf | |
|
Motor nimmt schlecht Gas an, evtl. Notlauf | |
|
Fahrzeug raucht | |
|
Abgasgeruch im Innenraum | |
|
Fahrzeug hat keine Leistung | |
|
Motorkontrollleuchte (MKL) geht an |
b) AGR-Modul Probleme: (AGR-Ventil + AGR-Kühler = AGR-Modul)
ab Euro 5:
|
AGR-Ventil schwergängig -> Sensor überwacht -> MIL geht an | |
|
AGR-Kühler verstopft -> Folge: technischer Hitzestau -> interne- und externe Leckagen | |
|
Interne Leckagen des Kühlers (durch Haarrisse) können zu Motorschäden im Zylinder führen, wenn Kühlwasser in den Brennraum gelangt. | |
|
Externe Leckagen an Abgasrückführrohren, meist zwischen Abgas- und Ansaugkammer, machen sich bemerkbar durch Abgasgeruch im Innenraum und einen etwas anderem Motorgeräusch! |
Dieselpatikelfilter- (DPF) und Speicherkatalysator- Probleme
Chemischer Umwandlungsprozess:
1.) Schtritt: NOx + C -> NO + CO
2.) Schritt: NO + CO -> NOx + CO2
Ab Euro VI
|
Ab der Abgasnorm Euro VI bzw. ab Baujahr 2016 besitzen Autos eine DPF-KAT-Kombination im Auspuffstrackt. | |
|
Um Abgasnorm EURO VI zu erfüllen, benötigt man weiterhin eine Adblue-bzw. eine Harnstoffeinspritzung im Auspuff. (Adblue -> 32,5 % Ammoniaklösung) |
Probleme mit dem Betriebsmittel „Adblue“
Merke:
Adblue wird in einem separaten Tank mit blauem Verschluss-deckel und kleineren Einfüllstutzen bevorratet! (Verwechslungsgefahr)
Der Vorratstank ist beheizt und Sensorüberwacht!
Probleme:
|
Harnstoffeinspritzdüsen vor dem DPF zerstäuben nicht korrekt -> Folge: „Umwandlungsrate“ im DPF + KAT zu gering (MIL leuchtet auf) | |
|
Speicherkatalysoren sind mit einer hauchdünnen Edelmetallbeschichtung versehen, welche sich verbraucht. Folge: Austausch der DPF-KAT-Einheit | |
|
Verschiedene Sensoren, wie Yamda- oder NOx- Sensoren samt dem dazu gehörigen Steuergerät sind defekt. | |
|
Defekte an einer Vielzahl von Temperatursensoren (nötig um Verstopfungen am DPF zu erkennen) | |
|
Fahrzeug hat keine Leistung | |
|
DPF verstopft / zugesetzt Verursacht durch ungünstige Betriebsbedingungen (Kurzstreckenverkehr) oder unvollständige Verbrennung im Motor (schlechte Kompression, verschlissene Einspritzdüsen) |
Merke:
Häufige Regenerationsversuche (Erkennbar an einem kleinen Auspuffsymbol im Konzentrationstrackt), des DPF führt zu Ölverdünnnung und Kompressionsverlust. Hervorgerufen durch kurzzeitige Erhöhung von Verbrennungs- und Abgas temperaturen. Dadurch wird der Ruß im DPF zu Asche umgewandelt.
Probleme am- bzw. im Motor und deren Periphere
|
Festsitzende Drallklappen der variablen Ansaugrohre in Ansaugkammer | |
|
Verstopfte / zugesetzte Ansaugkammer | |
|
Verstopfte / zugesetzte Einlasskanäle im Zylinderkopf | |
|
Verstopfte / zugesetzte AGR-Module |