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Horton

Dieselpartikelfilterregeneration: Kürzere Standzeiten durch Viskolüfterkupplungen

Grafik: Horton Europe GmbH & Co. KG

Häufige Standzeiten zur aktiven Regenerierung des Dieselpartikelfilters sind ein Ärgernis für die Nutzer von niedrig belasteten Nutzfahrzeugen (bis 55kW) im Teillastbetrieb. Diese Standzeiten können durch den Einbau einer drehzahlvariablen Viskolüfterkupplung deutlich minimiert werden. Sie sorgt für ein schnelleres Aufheizen der Abgas- und Motortemperatur, was wiederum zu einem langsameren Zusetzen und einer schnelleren Regeneration des Filters führt.

Seit in Kraft treten der Stage V Abgasnorm im Jahr 2020 ist der Einsatz eines Dieselpartikelfilters in Baumaschinen in Europa unausweichlich geworden. Denn anders als bei den vorangegangenen Abgasnormen, bei denen es vor allem um Grenzwerte von Kohlenmonoxid, Stickoxid, Kohlenwasserstoff und Feinstaub ging, beinhaltet die Stufe V Norm einen Grenzwert für die Ruß-Partikelanzahl. Diese werden vom Dieselpartikelfilter aus den Abgasen herausgefiltert. Nach und nach setzt er sich aber zu.

Das Problem mit dem DPF


Doch weshalb passiert das? In vielen kleineren Nutzfahrzeugen sind noch starre Lüfter verbaut. Diese kühlen immer mit voller Leistung, sobald der Motor läuft. Ausgelegt sind sie aber auf den „Worst Case“, sprich auf sehr hohe Außentemperaturen von rund 50-55°C und auf volle Belastung. Da dieser Fall so gut wie nie eintritt, ist der Motor dauerhaft überkühlt. Hierbei kommt es vor allem beim Kaltstart zu einer unvollständigen Verbrennung des Diesels. Eine passive Regeneration des Dieselpartikelfilters, also eine Regeneration während des regulären Betriebs, kann aber bei niedrigen Abgastemperaturen kaum stattfinden, denn der Ruß, der sich im Partikelfilter festsetzt, kann nur bei hohen Temperaturen optimal oxidieren. In der Grafik sieht man, dass bei Abgastemperaturen von 600°C der Ruß schnell und vollständig oxidiert. Aber schon bei 500°C dauert die Oxidation wesentlich länger und der Ruß wird nur zu rund 80% oxidiert. Bei noch niedrigeren Temperaturen steigt die Dauer und die Oxidationsrate sinkt merklich [Goldenberg 1983]. Vor allem mit einem starren Lüfter bedeutet das für den Endkunden häufige Standzeiten, die benötigt werden, um den DPF aktiv freizubrennen.

Grafik: Horton Europe GmbH & Co. KG

Verbesserungen durch eine Viskolüfterkupplung


Durch den Einbau einer drehzahlvariablen Viskolüfterkupplung wird der Motor nur gekühlt, wenn Kühlung wirklich notwendig ist. Ist die Motorbelastung über längere Zeit oder dauerhaft sehr niedrig, so senkt die Viskolüfterkupplung die Lüfterdrehzahl um die optimale Motortemperatur zu erreichen und um eine vollständige Verbrennung zu unterstützen. Auf die Regeneration des Dieselpartikelfilters hat das die folgenden Auswirkungen:

  • Dadurch, dass der Motor jederzeit bei optimaler Temperatur gehalten wird, wird die ausgestoßene Partikelanzahl deutlich minimiert. Der Dieselpartikelfilter setzt sich langsamer zu und das Zeitintervall zwischen zwei Regenerationszyklen erhöht sich.
  • Während eines Regenerationsvorgangs erreicht der Motor schnellstmöglich die für die Regeneration vorgesehene Temperatur, da die Lüfterdrehzahl reduziert werden kann. Die Zeit, die für einen Regenerationsvorgang benötigt wird, wird somit verkürzt.


Horton kann Sie dabei unterstützen die optimale Motorkühllösung für Ihre Anwendung zu finden. Im umfangreichen Portfolio sind verschiedene Viskolüfterkupplungen und die dazu passenden Lüfter enthalten. Neben dem positiven Effekt auf die Dieselpartikelfilterregeneration bieten drehzahlvariable Viskolüfterkupplungen noch weitere Vorteile, wie eine geräuschreduzierte Betriebsweise und Kraftstoffeinsparungen. Fordern Sie jetzt die Unterstützung von Hortons Motorkühlexperten für Ihr Projekt an!

Vgl. Goldenberg, E., 1983. “Depollution des gaz d'echappement des moteurs Diesel au moyen de pots catalytiques”, Revue Inst. Franc. du Petrole, 38, 793-805

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