Continental: Urea-Sensor macht Dieselautos sauberer

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Continental lässt die Harnstoffsensoren in Tschechien produzieren. Foto: Conti/dpp-AutoReporter

Die Abgasnachbehandlung spielt eine wichtige Rolle bei Reduktion von Kraftfahrzeugemissionen. Zur Verringerung von CO2-Emissionen und Stickoxiden verfügen einige Diesel-Personenwagen und Nutzfahrzeuge inzwischen über ein SCR-System (Selective Catalytic Reduction). Durch Reaktion mit einer wässrigen Harnstoff- bzw. Urea-Lösung (‚AdBlue‘) werden im Abgasstrang chemisch Stickoxide zu Stickstoff (N2) und Wasser (H2O) reduziert. Für eine optimale Arbeitsweise ist allerdings eine möglichst genaue Dosierung der eingespritzten Harnstofflösung erforderlich. Für die Bestimmung der Harnstoffkonzentration geht jetzt ein Urea-Sensor des Automobilzulieferers Continental in Produktion. Mit diesem Sensor lässt sich die SCR weiter optimieren und ihre Wirksamkeit dokumentieren; der Urea-Sensor misst sowohl Qualität als auch Füllstand und Temperatur der Urea-Lösung im Tank.

„Unsere Urea-Sensortechnik leistet einen Beitrag zur Stickoxidumwandlung. Erstens liefert der Sensor die Datengrundlage, um in jeder Betriebssituation des Motors die richtige Menge an Urea einzuspritzen. Zweitens werden diese Daten für die On-Board-Diagnose der Abgasnachbehandlung benötigt. Zugleich überwacht der Sensor den Füllstand im Urea-Tank, damit der Fahrer rechtzeitig AdBlue nachtanken kann", erläutert Klaus Hau, Leiter der Business Unit Sensors & Actuators in der Continental Division Powertrain.

Der Urea-Sensor nutzt Piezoelemente, ein NTC (Negative Temperature Coefficient, negativer Temperaturkoeffizient) -Thermometer und einen ASIC (Application-Specific Integrated Circuit, anwendungsspezifische integrierte Schaltung), die Conti bereits für die Ölstandsbestimmung einsetzt. Ultraschallsignale messen sowohl den Harnstoffanteil im Wasser als auch den Füllstand im Tank.

Nur wenn die eingespritzte AdBlue-Menge genau zur Abgasmenge und -zusammensetzung passt, erreiche ein SCR-System seinen optimalen Wirkungsgrad. Mehrere Faktoren seien hier entscheidend: Die Einspritzmenge der Urea-Lösung muss bedarfsgerecht, also je nach Motorlast, berechnet werden. Für die Berechnung der korrekten Einspritzmenge müssen Harnstoffgehalt und Temperatur stimmen. Daher muss auch die Temperatur im Urea-Tank gemessen werden, um eine ständige Verfügbarkeit des Systems durch Aktivieren einer Heizung zu sichern. Mithilfe der Ultraschallmesstechnik mit zwei Piezoelementen wird die Flüssigkeit von außen gemessen -gut für die Frostsicherheit des Systems und zur Vermeidung von Korrosion.

Entwicklungszentren für den Urea-Sensor befinden sich in Nürnberg und in dem 2014 in Betrieb gegangenen neuen Kompetenzzentrum Ostrava, Tschechien. Gefertigt wird die Komponente am Standort Frenstat, Tschechien. (dpp-AutoReporter/wpr)