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BMW Dieselmotor sauber? (NOX, Stickoxide) Was macht BMW besser?
Vierzylinder-Diesel des BMW 520d mit 2,0 Liter Hubraum. Leistung: 190 PS, max. Drehmoment: 400 Nm, Verbrauch: 4,1 l/100 km, CO2-Emission: 108 g/km (mit Achtstufen-Steptronic).
Turbolader: Er sorgt für die optimierte Luftmenge, um gemeinsam mit dem Abgasrückführsystem (AGR) die Stickoxid-Rohemission zu senken.
Abgasrückführung (AGR): Bereits verbranntes (sauerstoffarmes) Abgas wird der Ansaugluft beigemischt, um die Verbrennungstemperatur und damit die Oxidation von Luft (zu NOX) zu senken. Dabei arbeiten ein Hochdruck- und ein Niederdruck-AGR mit jeweiligen Zwischenkühlern zusammen.
Abgas-Reinigung: Das heiße Abgas aus dem Krümmer durchströmt einen motornahen Oxidations-Kat (4), den Stickoxid-Speicher- Kat (3) und den sich daran anschließenden SCR-Kat (2) mit Harnstoff-Einspritzung (AdBlue), bevor die Abgase den Partikelfilter (1) passieren.
Common-Rail-Einspritzung: Diese arbeitet zylinderangepasst und so präzise, dass alle vier Brennräume die gleich hohe Verbrennungsgüte erreichen und damit die geringstmögliche Stickoxid-Menge produzieren.
Motorsteuergerät: Hier sitzt die Denkzentrale, die die Einspritzung und die Abgas-Nachbehandlung so optimiert, dass die Emissionen sinken.
Der Abgasskandal hat alle Selbstzünder in Verruf gebracht. Zu Unrecht, denn es geht auch anders. BMW zeigt, wie mit aktueller Technik jetzt schon Serien-Diesel sauberer als Benziner laufen.
Die emotional geführte Diesel-Diskussion ist längst zu einer Hexenjagd ausgeartet: Alte Vorurteile werden auch aktuellen Selbstzündern angelastet, obwohl viele davon mit modernster Technik bereits sauber arbeiten. Lassen wir mal Fakten sprechen: Jüngste Untersuchungen unabhängiger Mess-Institute ergaben, dass beim BMW-Vierzylinder-Diesel 20d – wie er zum Beispiel im 520d eingesetzt wird – der NOX-Ausstoß besonders niedrig ist. Er liegt sogar deutlich unter dem erst ab 2018 gültigen Grenzwert für Messungen im Realbetrieb. Mit unter 30 mg NOX/km bleibt der Motor zudem unter dem Limit für den als sauber geltenden Benziner (40 mg NOX/km). Da stellt sich die Frage: Wie schaffen es die Bayern, was anderen Autobauern Schwierigkeiten bereitet und sie zu unseriösen Tricks und Schummelleien zwingt? Wir fragten nach. Fritz Steinparzer, Chef der BMW-Dieselentwicklung, stand uns Rede und Antwort. Er erinnert: Im Benziner entstehen durch die heißere Verbrennung viel mehr Stickoxide als beim Selbstzünder. Diese lassen sich aber hier durch einen Dreiwege-Kat unschädlich machen. Dagegen läuft der Diesel immer mit Luftüberschuss, verbrennt also viel gründlicher seinen Kraftstoff, was ihn effizienter macht. Dadurch kommen deutlich niedrigere Verbräuche und ein geringerer CO2-Ausstoß als beim Benziner zustande. Allerdings lässt das Dieselprinzip eine Abgasreinigung via Dreiwege-Kat nicht zu. Deshalb setzt man eine Abgasrückführung ein. Bereits verbranntes (sauerstoffarmes) Abgas wird der Ansaugluft beigemischt, das senkt die Verbrennungstemperatur und reduziert damit die Bildung von Stickoxiden.
Zusammensetzung des Dieselpreises (Video):
Dieselmotor bei BMW sind aktuell schon sehr sauber
„Bei den BMW-Dieselmotoren bringt die Kombination von vielen stickoxidreduzierenden Systemen den Erfolg“, erklärt Steinparzer. Das beginnt mit einem Verbrennungsprozess, der geringe Rohemissionen produziert. „Hier haben wir durch ein ausgeklügeltes und weiterentwickeltes Abgasrückführsystem (AGR) für mehr Wirksamkeit gesorgt.“ Dabei handelt es sich um eine Kombination aus einem Hochdruck- und einem Niederdruck-AGR. Jetzt wird es kompliziert: Während ersteres vor dem Turbolader verbranntes Abgas zapft und es über einen Kühler wieder in den Motor führt, entnimmt das Niederdruck-AGR verbrannte Luft nach dem Turbolader und nach dem Partikelfilter, um diese dann vor dem Verdichter des Turboladers wieder dem Motor zuzuführen. Das ist aufwendig, erhöht aber die Wirksamkeit der Rückführung enorm – und zwar über einen weiten Bereich im Motoren-Kennfeld. Auch bei der aktiven Abgasnachbehandlung setzt BMW komplexe Technik ein: die Kombination aus einem motornahen NOX-Speicher-Kat und einen SCR-Kat mit Einspritzung von AdBlue. Der Speicherkat reduziert die Rohemission des Motors bereits um den Faktor fünf, und er arbeitet schon viel früher und bei niedrigeren Temperaturen, also lange bevor die SCR (Selektive katalytische Reduktion) wirksam wird. Beide Systeme ergänzen sich und decken breitere Temperatur- sowie Lastbereiche ab. Zum Gesamt-Paket „Saubere Abgase“ gehört zudem eine optimierte Einspritzstrategie. Das kontinuierlich weiterentwickelte Common-Rail-System macht eine präzisere Einspritzung möglich, was wiederum die Rohemission senkt. Eine Denkzentrale sorgt dafür, dass sämtliche Systeme optimal Hand in Hand arbeiten. Diese ist in das Motorsteuergerät integriert und übernimmt die Führungsaufgabe. Ein hoher Aufwand, der sich aber definitiv lohnt.
