Verminderung von Feinstaub- und NOx-Emissionen bei Dieselfahrzeugen mittels Abgasrückführung und Motordrosselklappen – Phase 3 (Motordrosselklappe 3)

• Research unit: FOEN
• Project number: UTF 239.30.07

Key words (German)

Motordrosselklappe, Abgasrückführung, Partikelfilter

Short description (German)

Im Rahmen des Projekts Motordrosselklappe (Projektphase I: UTF 134.26.04; Projektphase II: UTF 180.10.06) wurde von der ETHZ (Prof. Guzzella / Institut für Mess- und Regeltechnik) ein kombiniertes System mit einer Motordrosselklappe, einem Partikelfilter und einer Abgasrückführung zur Abgasreinigung bei Diesel-Nutzfahrzeugen entwickelt und auf einem Kehrichtfahrzeug der Stadt Winterthur unter Realbedingungen getestet. Die NOX-Reduktion durch geregelte Abgasrückführung funktionierte dabei sehr zuverlässig. Das mit dem neuen System umgerüstete Fahrzeug ist gegenwärtig immer noch in Betrieb. Der Erfolg der Projektphasen I und II gibt Anlass zur Annahme, dass das System sehr gute Aussichten auf Markterfolg hat. Da für die Weiterentwicklung dieser Technologie ein Partner aus der Konstruktion von Nutzfahrzeugen gefunden werden muss, soll das ausgerüstete Fahrzeug weiterhin als Demonstrationsfahrzeug genutzt werden können. Zusätzlich sollen Erfahrungen aus der Langzeitanwendung gewonnen werden.

Results according to contract (German)

1. Weiterführung des Betriebs des mit Motordrosselklappe, Partikelfilter und Abgasrückführung ausgerüsteten Kehrichtfahrzeugs.

2. Daten und Auswertungen zur langfristigen Wirksamkeit der Abgasreinigung beim genannten Kehrichtfahrzeug. 

3. Erstellung eines durch zweckmässige Partnerschaften gesicherten Projekt- und Finanzierungsplans für die weitere Entwicklung und Vermarktung der Technologie.

Project aims (German)

Das Ziel der Phase III ist die Betreuung des mit Abgasrückführung, Partikelfilter und Motordrosselklappe ausgerüsteten Fahrzeuges für ein weiteres Jahr, damit es als Demonstrationsfahrzeug für die Gewinnung von neuen Partnern aus der Privatwirtschaft dienen kann.

Description of results (German)

Bei dem Projekt ging es um die Verringerung der NOx-Emissionen von Dieselfahrzeugen mittels Abgasrückführung und cleverer Regeltechnik. Dies als wesentlich kostengünstigere Alternative zu konventionellen SCR-Systemen. Für das Projekt wurde der HDV Retrofit Kit, ein kombiniertes System bestehend aus einer Motordrosselklappe, einem Partikelfilter und einer geregelten Abgasrückführung entwickelt. Das System wurde dann auf ein Kehrichtfahrzeug der Stadt Winterthur adaptiert und unter Realbedingungen getestet.

Ziel des Projektes war die Verringerung des NO_X-Ausstosses um 50%. Die Verringerung des NO_X-Ausstosses durch die AGR betrug im Realbetrieb allerdings nur 23%. Damit wurde das Projektziel nicht erreicht. Dies lag vor allem am ungünstigen Temperaturprofil des Fahrzeuges, welches für die Versuche zu Verfügung stand.

Grundsätzlich funktionierte das System HDV Retrofit Kit sehr gut. Für eine industrielle Umsetzung sind allerdings weitere Optimierungen insbesondere an der Regelung des Systems notwendig. Für weitere Versuche sollte ein Fahrzeug verwendet werden, dessen Betriebstemperatur für ein SCR-System zu tief ist.

Transfer and application (German)

Die Funktion des Systems konnte im Realbetrieb nachgewiesen werden, allerdings wurden noch nicht die gewünschten Resultate erzielt (Verringerung NO_X-Ausstoss). Um das System zur Serienreife zu bringen, sind weitere Entwicklungsphasen notwendig.

Follow up (German)

Das Versuchsfahrzeug wurde am Ende des Projektes rückgebaut und sämtliche Komponenten entfernt. Die Hardware Komponenten (AGR-Ventil, -Kühler, -Leitungen sowie die Drosselklappen) wurden der Abgasprüfstelle der Bernerfachhochschule (J. Czerwinski) übergeben.

Das weitere Vorgehen ist im Moment noch nicht ganz klar. Die Herren A. Mayer (TTM) und J. Czerwinski (AFHB) sind sehr bestrebt, den HDV Retrofit Kit ins Projekt VERTdePN zu integrieren. Herr Czerwinski plant den Retrofit Kit an einem Motorenprüfstand der Abgasprüfstelle wieder aufzubauen und weitere Versuche durchzuführen. Herr Mayer pflegt Kontakte in die USA und vor allem auch zur ADEME in Frankreich, da diese Interesse am HDV Retrofit Kit hat und ev. ein Versuchsfahrzeug zu Verfügung stellen wird.

Publications / Results (German)

Seitens UMTEC wurden keine Publikationen gemacht.