Technik

Fakt:
Auch ab Euro4 haben Dieselmotoren kein vol geregeltes Abgasmanagement. Die Abgasqualität der heute verbreiteten Diesel ist anfaellig für Toleranzen und Verschleiß! Partikelfilter kaschieren hier nur, ob die feinsten Rußpartikel wirklich gut herausgefiltert werden, ist z.T. umstritten.


Ottomotor:

Beim Benziner (Vergaser, Einspritzung) wird der leichtflüchtige Treibstoff als Sprühnebel in die Ansaugluft eingebracht und steht nach Verdampfung als homogenes Luft-Gasgemisch an der Ansaugöffnung zur Verfügung.
Es wird im Regelfall auf Lambda = 1 voreingestellt, d. h. es stehen für jedes Kohlenstoffatom zwei Sauerstoffatome zur vollständigen Verbrennung zur Verfügung.
Die Lambdasonde misst direkt im Abgaskanal und regelt über die entsprechenden Stellgrößen wie Luftanteil, Benzinanteil u.a. exakt auf Lambda 1 ein, bei dem der Katalysator optimal wirken kann. So werden alle Toleranzen und der Verschleiß der Sensoren und Einstellmittel(Aktuatoren) ausgeregelt, so dass immer eine optimale Verbrennung und Abgasqualität gesichert ist.

Dieselmotor

Dieser arbeitet grundsätzlich anders. Hier ist im Prinzip die angesaugte Luftmenge konstant, sie wird mit oder ohne Ladeeinrichtung in den Zylinder eingebracht und hochverdichtet, wobei sie sich stark erhitzt.
Je nach Leistung (Last) wird dazu Kraftstoff eingespritzt. Es ergibt sich dadurch ein sog. heterogenes Gemisch- also kein konstantes Luft/Kraftstoffgemisch- was sich dann selbst entzündet. Vorher findet keine Vergasung des Kraftstoffs statt!
Die Verbrennung erfolgt individuell um jedes einzelneTröpfchen herum, so dass eine vollständige Verbrennung prinzipiell nicht möglich ist.



Die Leistungssteuerung erfolgt nur über den Kraftstoffanteil. Daher muss, damit nicht "zuviel" Ruß entsteht, immer mit Luftüberschuss gearbeitet werden, der maximal zulässige Ruß definiert auch die max. Leistung.
Die Qualität der Verbrennung, also der Schadstoffausstoß, die Leistung, die Geräuschentwicklung usw. ist dabei u.a. wesentlich von der Art, dem Zeitpunkt und der Menge der Einspritzung abhängig.
Vor allem bei der Qualität der Einspritzung, speziell bei der Feinheit der Zerstäubung und Gemischbildung, wurden in der letzten Zeit deutliche Fortschritte durch direkt einspritzende Hochdrucksysteme wie die Commonrailtechnik oder die Pumpe-Düse-Technik gemacht, die Geräusch, Kraftstoffverbrauch und Ruß reduzierten.
Aber dadurch wurden auch die Rußpartikel feiner und durch die daraus resultierende, erhöhte Lungengängigkeit auch wesentlich gefährlicher!

Commonrailsysteme (CR)

erzeugen den Kraftstoffdruck mit einer zentralen Pumpe mit Speichergefäß, von dem aus zu jedem Zylinder eine Druckleitung führt, wo dann über ein elektronisch gesteuertes Ventil die Einspritzung in den Brennraum erfolgt. Der Druck wird in gewissen Grenzen lastabhängig geregelt (ca. 600 bis 1500 bar). technik diesel

Pumpe-Düse-Systeme (PD)

haben an jedem Zylinder eine separate, kompakte Einheit, die den Kraftstoffdruck erzeugt und die Einspritzung über die Düse steuert.
Hier lassen sich z. Z. noch höhere Einspritzdrücke erzielen (2000 bar).
Die Steuerung des Zeitpunkts und der Menge wird nach gespeicherten Kennlinien z. B. aus
Gaspedalstellung, Motordrehzahl
Saugrohrtemperatur und -druck
Nockenwellenposition
Kühlmitteltemperatur
............................
ermittelt.
Die mechanischen Anforderungen an moderne Einspritzsysteme erfordern höchste Qualität von Material und Herstellung.
Mit kurzen separaten Voreinspritzungen und auch mit Mehrfacheinspritzungen will man den Verbrennungsablauf weiter optimieren, wobei das zweite mit PD nicht geht.
Besonders bei dieser hängt der erreichte Druck und die Einspritzmenge wesentlich von der Abstimmung der Mechanik und Elektronik ab. So wird über ein Magnetventil die in den Pumpenteil geförderte und unter Druck gesetzte Kraftstoffmenge gesteuert, der Einspritzbeginn ergibt sich dann selbsttätig beim Erreichen des Hochdrucks über ein mechanisches Ventil( Feder!), das dann die Einspritzdüse frei gibt. Das Einspritzende wird dann wieder elektronisch über das Magnetventil gesteuert.
Trotz exakter Steuerung des Magnetventils über die Elektronik führen hier mechanische Toleranzen, Ermüdungserscheinungen und andere Verschleißeffekte zu nicht erfassten Änderungen des Einspritzbeginns, der Einspritzmenge, der Qualität der Gemischbildung und auch des Einspritzendes. Und geringe Abweichungen führen bereits zu dramatischen Verschlechterungen der Abgaswerte!!
Damit ist das PD-System noch anfälliger als das CR-System für unkontrollierte Änderung am Abgasverhalten, da beim CR-System zumindest die Druckerzeugung unabhängig erfolgt und klare Vorgaben für Einspritzanfang und -ende bestehen.
Endlich hat das auch VW eingesehen und stellt den PD ein!

Tatsächlich besitzt kein Diesel heute, auch mit Euro4, eine geregelte Abgasqualität!
In Diagrammen lässt sich der Unterschied zwischen diesen beiden Motorarten - dem Benziner mit geregeltem Abgasmanagement und dem Diesel mit lediglich einer Steuerung der Einspritzeinheit mit unbekanntem Ergebnis - wie folgt darstellen:



Lambda Regelung beim Benziner, echtes Abgasmanagement




Reine Steuerungen beim Diesel, keinerlei Abgasmanagement

Es wird zwar in den meisten Fachbüchern von "Regelung der Einspritzmenge" gesprochen, hier wird jedoch das Wort Steuerung mit Regelung verwechselt!
Waren die Diesel bisher für die Zertifizierung (und vielleicht auch in der Fabrik) abgasmäßig hingekitzelt, ist mannigfaltigen Abweichungen während der Betriebsdauer des Motors Tür und Tor geöffnet.
Es ist unverständlich, wie Dieselfahrzeug Euro 3-Norm zertifiziert bekommen, wo zumindest für 80.000 km die Grenzwerte garantiert sein müssen. Das ist ohne Regelung nicht glaubwürdig! Die ASU wird nur in Extremfällen Einspruch einlegen, da sie nach vereinfachten Kriterien testet.

Manche Euro4 Diesel begannen mit einem gewissen Abgasmanagement mit Hilfe von neuesten Lambdasonden, wobei nur der Restsauerstoff gemessen wird und damit Parameter wie max. Einspritzmenge u.ä. beeinflusst werden. Z.B. BMW 530d hat eine Lambdasonde (der 530i hat 4! ). Eine echte Regelung der Abgasqualität wie beim Benziner ist das aber nicht. VW und Audi hat zu Beginn Euro4 ohne jegliche Abgasmessung hingekitzelt!

Verschleiss und Toleranzen haben also immer noch weitgehend freien Raum!

Vorherzusehen waren in der Auto- Bild (Heft 34 August 2007, " Dicke Luft um den Partikelfilter) berichtete Probleme mit zu schnell verstopften Partikelfilter! Man sehe sich nur E4 Diesel im Alltag an: der Unterschied in der Rußentwicklung ist enorm- wie soll da ein Filter eine bestimmte Zeit arbeiten können? Der Partikelfilter Experte Robert Ruthenberg spricht von Technik aus der Diesel- Steinzeit und rät umweltbewussten Menschen einen sauberen Benziner zu wählen!!!

Zurück zur
Startseite