Auch wenn die EU mit großem Elan daran geht, dem Dieselmotor das Licht auszublasen, werden uns die Selbstzünder trotzdem noch ein Weilchen begleiten. Für die kommende, nochmals verschärfte Euro-7-Abgasnorm, die momentan für 2025 im Kalender steht, ist die Industrie deshalb nach wie vor mit Entwicklungen beschäftigt, das Diesel-Abgas noch sauberer zu bekommen als ohnehin schon.
Harnstoff gegen Stickoxide
Ein wichtiger Aspekt dabei sind die Stickoxide im Abgas, die man mit der aktuellen Technik mit Harnstoff-Einspritzung und SCR-Katalysator inzwischen recht gut im Griff hat. Hierfür wird in der Abgasanlage nach dem Oxidationskatalysator und dem Partikelfilter ein weiterer Katalysator installiert, der SCR-Kat (Selective Catalytic Reduction oder selektive katalytische Reduktion). Damit dieser die Stickoxide (NOX) in die Bestandteile Wasser und Stickstoff umwandeln kann, wird noch ein Hilfsmittel benötigt, nämlich Harnstoff. Diese Harnstofflösung, besser bekannt unter dem Markennamen Adblue, wird vor dem SCR-Kat in den Abgasstrom eingespritzt und verdampft.
An dieser Stelle kommt der sogenannte Tunnelmischer ins Spiel, der für eine optimale Verdampfung der Harnstofflösung zuständig ist. Einen solchen Tunnelmischer bietet die Eberspächer-Tochter Purem bereits seit längerem an. Doch der liefert vor allem bei optimalen Betriebszuständen mit warm gelaufenem Dieselmotor unter ausreichend Motorlast die besten Ergebnisse. Ist die Maschine gerade kalt gestartet worden oder läuft ohne große Last, kann die Harnstofflösung im Abgasstrom nicht ausreichend verdampft werden, der SCR-Katalysator nicht optimal arbeiten.
Optimale Abgasreinigung auch bei kaltem Motor
Mit dem neuen "Heated Tunnel Mixer" will die Eberspächer-Abgassparte Purem dieses Problem beseitigen. Der Tunnelmischer, ein verhältnismäßig unauffälliges Pressblech-Teil, wird bei dieser Lösung zusätzlich elektrisch beheizt. Aufgrund der notwendigen Verdampfungsenergie startet die Adblue Eindosierung bei konventionellen SCR-Systemen erst, nachdem die Abgastemperatur im Bereich der Mischstrecke etwa 190-200° C erreicht hat. Allerdings können bei diesem Temperaturniveau aufgrund der benötigten Verdampfungsenergie nur relativ geringe HWL-Mengen (HWL = Harnstoff-Wasserlösung) verdampfen beziehungsweise aufbereitet werden. An dieser Stelle setzt der Heated Tunnel Mixer von Purem by Eberspächer an.
Image-Video Purem by Eberspächer
Das primäre Ziel ist die optimale HWL Aufbereitung auch bei sehr niedrigen Abgastemperaturen. Durch die Beheizung der für die Aufbereitung relevanten Bereiche wird die Sprayprallfläche des Mischers, auf welche die Adblue-Einspritzung erfolgt, unmittelbar nach dem Motorstart auf ein für die Verdampfung optimales Temperaturniveau gebracht. Dadurch werden sehr gute Verdampfungsraten bereits bei Abgastemperaturen von 160°C erreicht. Das bedeutet, dass im Vergleich zum unbeheizten System bereits zu einem früheren Zeitpunkt mit der Adblue-Zumischung begonnen werden kann. Außerdem können durch die effiziente Verdampfung bereits sehr früh deutlich höhere Dosierraten realisiert werden. Dadurch kann der Ammoniakspeicher des SCR Katalysators früher und schneller befüllt werden. Ein weiterer positiver Effekt ist eine leichte Erhöhung der Abgastemperatur durch die eingebrachte elektrische Energie. Alle Vorteile zusammen führen dazu, dass die NOx Konvertierung im SCR Katalysator zum einen früher einsetzt und zum anderen früher eine deutlich höhere Effizienz erreicht.
Fazit
Die Eberspächer-Tochter Purem hat ein neues Mischsystem entwickelt, das durch elektrische Aufheizung bereits unmittelbar nach dem Kaltstart eines Dieselmotors zu einer effektiven Reduzierung der Stickoxide (NOX) im Abgas führen kann. So kann der SCR-Katalysator auch unter Betriebsbedingungen arbeiten, bei denen bislang noch keine wirkungsvolle NOX-Umwandlung möglich war. Diese Technik sieht Eberspächer als Baustein auf dem Weg zur Erfüllung der Abgasnorm Euro 7 für Dieselmotoren.
