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Mercedes-Benz bietet als erste Automobilmarke Kombination aus EU-4 und Diesel-Partikelfilter an

 
  • Innovative Abgasnachbehandlung kommt ohne zusätzliche Additive aus
  • Nahezu keine Nachteile bei Leistung, Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen
  • Neben Mercedes und Opel werden weitere Hersteller folgen
 

Gute Alltagstauglichkeit und lange Lebensdauer bei hohem Wirkungsgrad

  Als erste Automobilmarken der Welt bieten Opel und Mercedes demnächst wartungsfreie Diesel-Partikelfilter an. Mercedes-Benz ab Oktober 2003 für seine absatzstarken Diesel-Personenwagen. Opel erst im ersten Quartal 2004. Die Kombination aus EU-4 und Diesel-Partikelfilter ist zunächst für die C- und E-Klasse mit Vierzylinder-CDI-Motoren lieferbar. Bisher entschieden sich in der C-Klasse 85 Prozent und in der E-Klasse rund die Hälfte aller Diesel-Kunden für die 200 und 220 CDI-Aggregate.

Partikelfilter für Mercedes-Dieselmodelle verschiedener Leistungsklassen
Anfang kommenden Jahres folgen die CDI-Sechszylinder der E- und S-Klasse mit EU-4 und Diesel-Partikelfilter. Das von Mercedes-Benz entwickelte Partikelfiltersystem kommt ohne Zusatzstoffe (Additive) aus und bleibt über eine sehr hohe Laufleistung - je nach individuellem Einsatzprofil und damit ohne festem Wechselintervall - wirksam.

Innovatives Filtersystem arbeitet ohne Additive

"Damit bieten wir als erster Hersteller die Technik an, die sowohl die EU-4-Grenzwerte erfüllt als auch die Partikel-Emissionen fast vollständig eliminiert - und dies bei unseren wichtigsten Dieselmotoren, die auch das Flottengeschäft dominieren", sagt Professor Jürgen Hubbert, Vorstandsmitglied der DaimlerChrysler AG und Chef der Mercedes Car Group.

In Deutschland bietet Mercedes-Benz die Kombination aus EU-4 und Diesel-Partikelfilter für die Vierzylinder-CDI-Modelle zum Preis von 580 Euro (inkl. MwSt.) an. Bei Neuzulassung eines solchen Fahrzeugs erhalten Mercedes-Kunden in Deutschland, Großbritannien, Belgien, Schweden und den Niederlanden Steuervorteile, die den Mehrpreis erheblich reduzieren oder sogar ausgleichen können.

Zuverlässige Filterwirkung durch Verzicht auf Kraftstoff-Additive

Bei der Entwicklung des Partikelfiltersystems waren für Mercedes-Benz Dauerhaltbarkeit, Alltagstauglichkeit und Kraftstoffverbrauch maßgebend. Deshalb kam für die Stuttgarter Ingenieure ein von Zusatzstoffen abhängiges Filtersystem nicht in Frage. Untersuchungen zeigen, dass solche Kraftstoff-Additive zwar das Abbrennen der im Filter angesammelten Partikel verbessern, aber als nicht regenerierbare Asche in den Filterkanälen zurückbleiben und sie nach längerer Laufleistung verstopfen können. Dadurch steigt der Abgasgegendruck und infolgedessen auch der Kraftstoffverbrauch und damit die C02-Emissionen, während sich die Leistung des Motors kontinuierlich vermindert.


Oben: Diesel-Kat
  Mit dem Partikelfiltersystem von Mercedes-Benz lassen sich ohne zusätzliche Servicemaßnahmen hohe Laufleistungen erzielen. 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. Schwefelfreie Kraftstoffe und speziell entwickelte Motoröle ermöglichen in Zukunft eine noch längere Lebensdauer des Diesel-Partikelfilters.

Verringerung aller Emissionen und des Kraftstoffverbrauchs im Fokus

Durch das neue Partikelfiltersystem und mithilfe seiner modernen CDI-Motoren, die sich unter anderem durch Common-Rail-Direkteinspritzung, Vierventiltechnik, Abgasrückführung und Oxidations-Katalysatoren auszeichnen, hat Mercedes-Benz die Partikel-Emissionen seit 1995 um rund 87 Prozent verringert. Die EU-4-Limits, die ab 2005 gelten, schreiben auch für gasförmige Emissionen eine weitere Reduzierung um bis zu 84 Prozent vor.

Professor Jürgen Hubbert: "Die gleichzeitige Verringerung der Abgas-Emissionen und des Kraftstoffverbrauchs ist eines unserer wichtigsten Ziele. Allerdings brauchen wir neben modernster Motorentechnik auch ´clean fuels´ und neuartige Kraftstoffe, wie das kürzlich von uns vorgestellte ´Biotrol’, ein aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellter Kraftstoff für Diesel Fahrzeuge, der besonders sauber verbrennt, um das große Zukunftspotenzial auszuschöpfen."

Seit 1985 Erfahrungen mit Partikelfiltern im Praxis-Einsatz

Mercedes-Ingenieure beschäftigen sich seit den Achtzigerjahren mit Verfahren zur Verringerung der Partikel-Emissionen. Als weltweit erste Automobilmarke rüstete Mercedes-Benz 1985 die für den US-Bundesstaat Kalifornien bestimmten Diesel-Limousinen mit Partikelfiltersystemen aus. Die Erfahrungen aus diesem Programm bildeten eine wichtige Grundlage für die Entwicklung der neuartigen Filtertechnologie, die ab Oktober 2003 lieferbar ist.

Wartungsfreies Partikelfilter-System auch für Opel-Dieselmodelle

Die Adam Opel AG präsentiert auf der Internationalen Automobil-Ausstellung in Frankfurt (13. bis 21. September 2003) ein neu entwickeltes, wartungsfreies Diesel-Partikelfilter-System (DPF), das ebenfalls wie das Mercedes-System ohne Additive auskommt und weitere Nachteile bisheriger Systeme vermeidet. Dank eines neuartigen Regenerierungsverfahrens bleiben Kraftstoffverbrauch, CO2-Ausstoß und Leistung nahezu auf dem gleichen Niveau wie beim Betrieb ohne Filter. Die Reinigung ist so konzipiert, dass im Zusammenspiel mit einem motornahen Vor- und einem Unterflur-Katalysator alle Abgas-Emissionen wirksam reduziert werden. Neben Rußpartikeln sind dies Kohlenwasserstoffe (HC) und Kohlenmonoxid (CO).

Serienstart bei Opel zu Anfang 2004

  Ihren Serienstart hat die von Opel und GM Powertrain-Ingenieuren entwickelte, innovative Diesel-Partikelfilter-Technologie von Opel Anfang 2004 in der Vectra-Reihe und im Signum mit dem neu entwickelten 1.9 CDTI ECOTEC-Motor, der auf der IAA 2003 erstmals der Öffentlichkeit gezeigt wird. Der neue Diesel-Partikelfilter besteht aus einem wabenförmigen Keramikfestkörper aus Siliziumkarbid, der von mikroskopisch kleinen Kanälen durchzogen ist. Der Abgasstrom passiert die Kanalwände, an deren Oberfläche sich die Rußpartikel sammeln. Damit der Filter nicht verstopft, müssen die abgelagerten Partikel regelmäßig verbrannt werden.
Oben: Offener Kat

Die Entwickler entschieden sich dabei gegen die Beimengung eines Kraftstoffadditivs zur Senkung der Zündtemperatur für die Einleitung des Regenerationsprozesses. Stattdessen setzen die Ingenieure auf eine Edelmetall-Beschichtung des Filtersubstrats und gezielte Mehrfacheinspritzungen, um die Abgastemperatur des Dieselmotors für den Verbrennungsvorgang im Filter auf die erforderliche Zündtemperatur von 600 Grad Celsius anzuheben. Voraussetzung hierfür ist ein Einspritzsystem, das in jedem Motorlastbereich die notwendige Flexibilität zur Verfügung stellt. So soll das System nicht nur unter Volllast, sondern auch im "kalten Zustand", beispielsweise bei kurzen Stadtfahrten im Taxibetrieb, optimal arbeiten.

Um diese Anforderungen erfüllen zu können, favorisiert Opel für seine Diesel-Modelle die Direkteinspritzung mit Common-Rail-Technik der neuesten Generation. Diese Technologie ermöglicht zu jedem Zeitpunkt die bedarfsgerechte Steuerung von Einspritzmenge und -druck sowie Einspritzverlauf des Kraftstoffs im Zylinder.

Ein weiterer Vorteil der intelligenten Opel/GM-Lösung: Die Regeneration verläuft in diskontinuierlichen Intervallen, angepasst an das jeweilige Fahrverhalten. Das heißt, die Verbrennung der abgelagerten Rußpartikel und damit die Kraftstoff-Nacheinspritzung findet immer nur dann statt, wenn im Filter bedingt durch Ablagerungen Gegendruck entsteht. Gesteuert wird dieser Prozess über Druck- und Temperatursensoren im Umfeld der DPF-Einheit - der Fahrer merkt von diesem Vorgang nichts.

Ein Oxidations-Katalysator ist dem Partikelfilter vorgeschaltet
Dem Partikelfilter vorgeschaltet ist neben dem motornahen "Start-Kat" ein Oxidations-Katalysator, der mit Hilfe des Luftsauerstoffs im Dieselabgas die HC- und CO-Emissionen oxidiert. Die Stickoxid-Emissionen werden durch innermotorische Maßnahmen unter den Euro 4-Grenzwert abgesenkt. In dieser Konfiguration ist gewährleistet, dass die Motoren den zukünftigen Abgasvorschriften entsprechen.

Das wartungsfreie Diesel-Partikelfilter-System wird im kommenden Jahr in neuen Opel-Dieselmodellen eingeführt

Alle Opel-Dielmodelle bei denen es zur Erreichung der Euro 4-Abgasnorm notwendig ist erhalten ab 2004 den Dieselpartikelfilter. Die erst ab 1. Januar 2006 für Fahrzeug-Neuzulassungen verpflichtende Norm verlangt eine Halbierung der aktuellen Grenzwerte für Partikel- und Stickoxid-Emissionen von Dieselmotoren. Um Abgas-Emissionen erst gar nicht entstehen zu lassen, setzt Opel weiterhin auf innermotorische Maßnahmen sowie die Optimierung der für den Kraftstoffverbrauch maßgeblichen Fahrzeugeigenschaften wie Gewicht, Rollwiderstand und Aerodynamik.




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