Abgasnachbehandlung Funktion

P14.40-2407-09

A1 Kombiinstrument

A1e26 Kontrollleuchte CHECK ENGINE

B19/9 Abgastemperatursensor vor Dieselpartikelfilter (DPF)

B19/11 Abgastemperatursensor vor Abgasturbolader

B28/8 Differenzdrucksensor Dieselpartikelfilter

Y100 Ladedrucksteller links

CAN Control Area Network (Datenbus/CAN Bus) (CAN)

LIN A Local Interconnect Network Common-Rail Diesel Injection (CDI)

B60 Sensor Abgasgegendruck

M16/5 Drosselklappensteller

N3/9 Steuergerät CDI

N14/2 Glühendstufe

R9 Glühkerzen

Y76/1 Kraftstoffinjektor Zylinder 1

Y76/2 Kraftstoffinjektor Zylinder 2

Y76/3 Kraftstoffinjektor Zylinder 3

Allgemein

Durch den Einsatz des wartungsfreien Dieselpartikelfilters (DPF) werden die Partikel-Emissionen um mehr als 90 % reduziert.

Die normierten Kraftstoffverbräuche und CO2-Emissionen sowie sonstige Leistungsdaten bleiben gegenüber Fahrzeugen ohne DPF unverändert.

Funktion

Das mit Rußpartikeln beladene Abgas strömt in den DPF ein. Aufgrund der gegenseitig versetzt verschlossenen Kanäle muss das Gas durch die porösen Filterwände strömen. Dabei werden die Partikel aus der Strömung um mehr als 90 % eliminiert. Die zurückbleibenden Rußpartikel lagern sich an den Filterwänden des Wabenfilterkörpers im DPF an und führen so im weiteren Verlauf zu einer Erhöhung des Strömungswiderstandes. Dieser wird durch die anschließend ablaufende Regenerierung wieder abgebaut.

Messung der Rußbeladungsmenge

Zur Messung der Rußbeladungsmenge des DPFs werden folgende Werte vom Steuergerät CDI eingelesen:

 Differenzdruck vom Differenzdrucksensor

 Abgasdruck vor dem Abgasturbolader vom Sensor Abgasgegendruck

Anhand dieser Werte und der vom Steuergerät CDI errechneten Abgasmasse wird über ein Kennfeld die Ruß- und Aschebelastung im DPF ermittelt. Überschreitet die Rußbeladung einen kennfeldabhängigen Wert, leitet das Steuergerät CDI (bei gegebenen Regenerations-Voraussetzungen) die Regenerationsphase ein.

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Rußbeladungsmenge

a Defekter Partikelfilter

b Regenerierter Partikelfilter

c Beladener Partikelfilter

d Regenerierungsbedürftiger Partikelfilter

e Überlasteter Partikelfilter

f Verstopfter Partikelfilter

p Differenzdruck

p1 900 mbar

V Abgas-Volumendurchsatz (l/h)

Dieselpartikelfilter Regeneration

Funktionsvoraussetzung

 Abgastemperatur > 150 °C

 Tankfüllstand > Reserve

 Fahrzeuggeschwindigkeit > 10 km/h

 Kein abgasrelevanter Fehlereintrag im Fehlerspeicher

Funktion

Durch die periodische Erhöhung der Abgastemperatur auf über 550 °C leitet das Steuergerät CDI die Regeneration ein, d. h. die im DPF eingelagerten Rußpartikel werden überwiegend zu CO2 verbrannt. Die entstehende Asche bleibt im DPF zurück.

Die Regeneration läuft für den Fahrer unbemerkt ab.

Der Regenerationsvorgang ist von verschiedenen Faktoren abhängig:

 Fahrzeuggeschwindigkeit

 Abgastemperatur

 Motordrehzahl

Die Regenerationszeiten sind temperaturabhängig und verringern sich mit steigender Abgastemperatur:

 bei 575 °C ca. 1000 s

 bei 600 °C ca. 600 s

 bei 660 °C ca. 400 s

P14.40-2192-12

Regeneration

p Differenzdruck

p2 Dieselpartikelfilter rußgefüllt

p3 Dieselpartikelfilter leer

t Zeit

T Abgastemperatur

T1 Normaltemperatur

T2 Regenerationstemperatur

e Nacheinspritzung

e1 Nacheinspritzung aus

e2 Nacheinspritzung ein

e3 Ascheanteil ermitteln

e4 vollständige Regenerationsphase

Maßnahmen zur Abgastemperaturerhöhung

 Nacheinspritzung:
Aus den Nachverbrennungen im Brennraum und im Katalysator resultiert thermische Energie, die den DPF erhitzt.
Um Überhitzungsschäden des Motors und des Abgasturboladers bei zu großer Beladung des DPFs zu verhindern, werden Abgastemperatur und Abgasgegendruck überwacht.
Bei zu hohem Abgasgegendruck oder zu hoher Abgastemperatur führt das Steuergerät CDI zum Schutz des Abgasturboladers und des Motors eine Reduzierung des Ladedrucks und der Einspritzmenge durch.

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 Abgasrückführung mit Ansaugluftdrosselung:
Das Steuergerät CDI reduziert über den Drosselklappensteller die Frischluftmenge und mischt Abgas der Ansaugluft bei.

 Regenerationsglühen:
Die Glühkerzen werden über die Glühendstufe in der Regenerationsphase zugeschaltet und erreichen dabei eine Temperatur von ca. 850 °C.

 Nach der Regeneration erfasst das Steuergerät CDI die Druckdifferenz vom Differenzdrucksensor und vergleicht diese mit einem Referenzwert. Daraus ermittelt das Steuergerät CDI die Beladung des DPFs mit Asche.

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Wartung

Der DPF ist konzipiert für eine Laufleistung von ca. 100.000 km. Bei Erreichen des maximalen Aschegehalts im DPF leuchtet die Kontrollleuchte CHECK ENGINE im Kombiinstrument auf. Der DPF muss dann ausgetauscht werden.

Eine Regenerierung des DPFs erfolgt im Fahrbetrieb alle 500 bis 1000 km. Falls diese, z. B. durch extremen Kurzstreckenbetrieb, nicht durchgeführt werden kann und sich der DPF zugesetzt hat, muss er manuell mit STAR DIAGNOSIS regeneriert werden.

In diesem Fall leuchtet die Kontrollleuchte CHECK ENGINE im Kombiinstrument.

Die Abgasnachbehandlung mit DPF ist ein additivfreies System. Dennoch wird ein spezielles aschearmes Motoröl "low SPAsh" benötigt, um entsprechend lange Wartungsintervalle zu gewährleisten.

Bei Verwendung von herkömmlichen Motorölen verringert sich die Laufleistung das DPFs um ca. die Hälfte.