Die Abgasreinigung beim 646.985 /986 (MF4) und 646.984 /985 /986 /989 (MS9)
Der Motor 646.985 /986 mit Ausstattungscode MF4 ist als schadstoffarm nach
EU4 Gruppe 3 eingestuft (Leichte Nutzfahrzeuge Kategorie N1 Klasse III, Diesel).
Der Motor 646.984 /985 /986 /989 mit Ausstattungscode MS9 ist als schadstoffarm nach
Euro 4 eingestuft (PKW Diesel).
Die vom Motor ausgestoßenen Abgase werden von der Auspuffanlage und von einem
Oxidationskatalysator sowie einem
Dieselpartikelfilter (DPF) gereinigt und gedämpft. Zusätzlich kommt eine Lambda-Regelung zum Einsatz.
Die Aufgabe der Abgasreinigung ist die Einhaltung der vom Gesetzgeber vorgeschriebenen Abgasemissionswerte durch die Reduzierung der folgenden Schadstoffe im Abgas:
- Stickoxide (NOx)
- Kohlenwasserstoffe (HC)
- Kohlenmonoxid (CO)
- Particulate Matter (Feinstaub-Partikel) (PM)
Zur Abgasreinigung werden bis zu zwei weitere Funktionen angewendet. Die Abgasrückführung (AGR) bei den Motoren 646.984 /985 /986 /989 mit Ausstattungscode MS9, und zusätzlich eine Einlasskanalabschaltung (EKAS) nur bei den Motoren 646.985 /986 mit Ausstattungscode MF4. Die AGR verringert die NO
x-Anteile und die EKAS verringert die Partikelmenge im Abgas.
Oxidationskatalysator
Der Oxidationskatalysator besteht aus einem hochtemperaturfesten Magnesium-Aluminium-Silikat. Er sorgt für die Verringerung der Kohlenwasserstoffe HC und des Kohlenmonoxids CO und erzeugt durch eine Nachverbrennung die erforderliche thermische Energie für die Regenerationsphase des Dieselpartikelfilters.
Dieselpartikelfilter
Der DPF besteht aus einem keramischen Monolith aus Siliziumkarbid, der mit dem Edelmetall Platin beschichtet ist. Die Kanäle des DPF sind wechselseitig vorn und hinten geöffnet und durch die porösen Filterwände des keramischen Monoliths voneinander getrennt. Das durch den Oxidationskatalysator vorgereinigte Abgas strömt in die nach vorn geöffneten Kanäle des DPF ein und filtert durch die porösen Filterwände des keramischen Monoliths in die nach hinten geöffneten Kanäle. Danach wird das gereinigte und gefilterte Abgas durch die Auspuffanlage abgeführt. Der Feinstaub wird im keramischen Monolith des DPF zurückgehalten, die Reduzierung des Feinstaubanteils beträgt etwa 99%.
Regeneration des DPF
Überschreitet die Feinstaubbeladung einen im Kennfeld abgelegten Wert, leitet das CDI-Steuergerät, bei vorausgesetzten Regenerationsbedingungen, die Regenerationsphase ein. Den Füllgrad des DPF erhält das CDI-Steuergerät über den Differenzdrucksensor des Dieselpartikelfilters über die Druckdifferenz zwischen Filteraus- und -eingang. Die Regeneration wird jedoch auch unabhängig vom Füllgrad des DPF spätestens nach einer Fahrstrecke von 832km eingeleitet.
Die Regeneration des DPF erfolgt über die periodische Erhöhung der Abgastemperatur durch Nacheinspritzung auf über 550°C. Dazu werden folgende Funktionen vom CDI-Steuergerät eingeleitet:
- Anpassung der Menge und des Zeitpunkts der Nacheinspritzung
- Anpassung des Raildrucks
- Drosselung des Ladeluftdrucks
- Drosselung der Ansaugluft über den Drosselklappensteller
- Anpassung der Drall- und Füllungseinlasskanäle durch die EKAS (nur bei Motor 646.985 /986)
- Anpassung der AGR-Rate
Durch die Erhöhung der Abgastemperatur werden die im DPF eingelagerte Feinstaub überwiegend zu Kohlendioxid (CO
2) verbrannt. Die entstehende Asche bleibt im DPF zurück. Mittels des Temperaturfühlers des Katalysators und des Temperaturfühlers vor dem Dieselpartikelfilter wird die Abgastemperatur während der Regeneration überwacht. Der Differenzdrucksensor Dieselpartikelfilter ermittelt über die Abgasdruckleitungen die Druckdifferenz zwischen dem Abgasdruck vor und nach dem DPF.
Anhand der Druckdifferenz und der vom CDI-Steuergerät errechneten Abgasmasse wird über ein im Motorsteuergerät abgelegtes Kennfeld der Grad der Aschebelastung im DPF ermittelt. Eine gegebenenfalls notwendige Wartung des DPF wird über die Kontrollleuchte EOBD im Kombiinstrument signalisiert.
Kann die Regeneration des DPF nicht vollständig ablaufen (Kurzstreckenfahrten, Abstellen des Motors während der Regenerationsphase), wird sie auf mehrere Fahrzyklen verteilt. Die Aufheizphasen bis zum Erreichen der notwendigen Regenerationstemperatur werden dadurch häufiger. Im allgemeinen läuft der Regenerationsvorgang für den Fahrer unbemerkt ab.