Das derzeitige Schreckgespenst für Motorenbauer heißt ganz klar: NOx, also Stickoxid. Es ist ein Bestandteil der Abgasemissionen von Otto- und Dieselmotoren und gilt als stark gesundheitsgefährdend, wie weltweit renommierte Experten festgestellt haben. Die derzeit aktuellen, vor allem aber die in Bälde zu erwartenden erneut verschärften Abgasgesetze verlangen eine nahezu 100-prozentige Umwandlung des Schadstoffs. Ingenieure des internationalen Technologiekonzerns Continental haben ihr Hauptaugenmerk dabei auf die besonders auffälligen NOx-Werte der aufgeladenen, hubraumreduzierten (Downsizing) Ottomotoren (Benziner) gelegt.
Die Herausforderung liegt darin, dass die NOx-Umwandlung über einen sehr großen Kennfeldbereich des Motors gewährleistet sein muss, nicht nur in den bisherigen Testzyklen. Das sogenannte RDE-System (Real Drive Emission) verlangt im Sinne seines Namens reale Fahrzyklen aus dem Alltag, nicht eben aus dem Labor. Hierbei müssen Vorgaben erfüllt werden, bei denen ein 3-Wege-Katalysator fast 100 Prozent Umwandlungsquote erreichen muss. Continental Entwicklungschef für diesen Bereich, Dr. Markus Distelhoff, hat anlässlich des 37. Wiener Motorensymposiums die Lösung aus seinem Hause vorgestellt: ein Ringkatalysator in Verbindung mit einer mikrostrukturierten LS-Metallfolie (LS = Längsstrukturen). Die hubraumreduzierten Ottomotoren mit Lader bringen dabei zwei problematische Faktoren mit ins Spiel: Die Abgaszusammensetzung schwankt von Zylinder zu Zylinder. Bei den derzeit aktuellen motornahen Katalysatoren fehlt jedoch die nötige Rohrlänge. Etliche Fahrzeuge weisen deshalb einen zweiten Kat am Unterboden des Fahrzeugs (also weit vom Motor entfernt) auf, der zwei Nachteile mit sich bringt: mehr Gewicht und erhöhter Abgasgegendruck. Die in Wien vorgestellte Conti-Lösung: Im Kern des Ringkatalysators befindet sich ein Rohr auf voller Länge des LS-Kats. Dadurch vermischt sich der Abgasstrom besser, homogener. Am Ende des Rohrs wird das Abgas um 180 Grad umgelenkt und durchströmt dann erst den katalytisch wirksamen Teil, der das Innenrohr wie eine Manschette umschließt. Somit verlängert sich auch der sogenannte Strömungspfad, ohne die Baulänge der Komponente zu vergrößern. Die Abgasemissionswerte, gerade unter dem Aspekt des NOx-Ausstoßes, verbessern sich signifikant.
Text: Frank Nüssel/CineMot
Bild: Continental
