Toyota’s Diesel-Abgasnachbehandlungsstrategie für zukünftige Emissionsgrenzwerte

Autoren

Dr. T. Fukuma, T. Asanuma, Dr. N. Ohashi, M. Inoue, K. Ishibashi, Toyota Motor Corporation, Shizuoka

Jahr

2008

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 672

Zusammenfassung

Toyota führte 2003 das auf dem Toyota D-CAT-Konzept basierende Diesel Partikel-und NOx-Reduktionssystem (DPNR) in Europa ein und hat das System zur Erfüllung zukünftiger Emissionsanforderungen weiterentwickelt. Es wurden weitere wichtige Fortschritte im Bereich des NOx-Katalysatormaterials erzielt, die thermische Widerstandsfähigkeit zu erhöhen und die Effizienz der Entschwefelung zu verbessern. Die hohe thermische Widerstandsfähigkeit des NOx-Katalysators durch die Pt-O-Ce-Bindung führt zu einer Unterdrückung von Agglomeration des Edelmetalls, wodurch eine höhere katalytische Aktivität nach Alterung besonders bei niedrigen Temperaturen erreicht wird. Das Entschwefelungsvermögen wurde durch Zugabe von TiO2 zum Trägermaterial gesteigert, sowie durch homogene Temperaturverteilung im gesamten Katalysator und Anfettung der Verbrennung zusätzlich zur Kraftstoffeinspritzung in den Auslasstrakt zur Reduktionsteuerung. Durch diese Verbesserungsmaßnahmen wurde eine NOx-Konversionsrate von über 70% im europäischen Fahrzyklus (NEDC) nach Alterung erreicht und weiter mit Einsatz einer Schwefel-Falle erhöht. Der Vergleich zwischen der verbesserten NSR und der SCR mit Harnstofflösung wurde sorgfältig durchgeführt, um Entscheidungen für die zukünftige Strategie unter Berücksichtigung der NOx-Konversionsrate, Verbrauchseinbußen, Systemkosten, Fahrzeug-Packaging und auch Entwicklungszeiten zu treffen. Daher wurde der Beschluss gefasst, dass NSR die optimale Lösung für Fahrzeuge des C- und D-Segments sind.