Tier 4 ist die neue Emissionsverordnung für Dieselmotoren, die nicht für den Straßenverkehr bestimmt sind und von der Umweltschutzbehörde erlassen wurde. Diese Verordnung reduziert die Menge an Feinstaub, die von einem Dieselmotor ausgestoßen wird, um 95 %. Ebenso werden Stickoxide, auch bekannt als NOx, um 90 % reduziert, und Schwefeloxide werden praktisch aus den Abgasen entfernt.
Die EPA erklärt, dass die Entfernung dieser schädlichen Gase aus dem Abgas von Dieselmotoren der Gesundheit der US-Bürger zugute kommt. Neue schwefelarme Kraftstoffe eignen sich für die Verwendung von katalytischen Substraten in den neuen Tier 4-Motoren. Die Tier 4-Vorschriften werden aufgrund der enormen Reduzierung schädlicher Gase im Vergleich zu den Tier 3-Standards in einem schrittweisen, zweistufigen Ansatz umgesetzt. Es ist eine so große Veränderung, dass die EPA nicht davon ausging, dass die Hersteller die Anforderungen auf einmal erfüllen könnten.
Interim Tier 4 ist der erste Schritt in der Verordnung, die Feinstaub um 90 % gegenüber den Tier 3-Emissionsstandards reduziert. Ebenso gibt es eine 50-prozentige Reduzierung der NOx gegenüber Tier 3. Interim Tier 4 begann mit der Implementierung auf kleinen Horsepower-Plattformen im Jahr 2008. Der nächste Schritt in der Tier 4-Verordnung ist Tier 4 Final. Diese endgültige Verordnung implementiert eine 80-prozentige Reduzierung der NOx gegenüber Interim Tier 4. Je nach Motorgröße tritt Final Tier 4 ab 2012 in Kraft.
Stufe III/IV ist die Emissionsnorm der Europäischen Union für Dieselmotoren in bestimmten Kilowattbereichen. Diese Emissionsvorschriften sind das europäische Äquivalent zum EPA Tier 4 Interim Standard der Vereinigten Staaten.
Dieselpartikelfilter
Ein Gerät, das oft als DPF bezeichnet wird und zum Herausfiltern von Dieselpartikeln aus dem Abgas in Dieselmotoren verwendet wird. Wenn dieser aufgrund der Motorlast, die den Ruß nicht passiv verbrennt, verstopft, sendet der Motor eine Nachricht auf dem SAE J1939 CAN-Bus mit PGN 64892 SPN3697 mit einem EIN, AUS oder BLINKEN des Symbols, abhängig vom Zustand des Filters und des Motors. Dies deutet in der Regel darauf hin, dass eine Regeneration des Motorauslasses erforderlich ist, um den Ruß aus dem DPF aktiv zu erhitzen und zu verbrennen. Weitere Einzelheiten entnehmen Sie bitte dem Motorenhersteller.
Selektive katalytische Reduktion
Dies wird oft als SCR bezeichnet. Es gibt 4 Hauptkomponenten dieses Systems. Die Komponenten sind:
- Diesel Exhaust Fluid (DEF) Tank/Katalysatortank
- ein DEF-Dosierer
- SCR-Katalysator
- ein Ammoniakkatalysator.
Dies funktioniert, indem eine kleine Menge Diesel Exhaust Fluid (DEF) in den Katalysator eingespritzt wird, wo es gemischt wird und mit dem im Abgas enthaltenen NOx reagiert, um Stickstoffgas und Wasserdampf zu erzeugen, die auf sichere Weise über das Abgas freigesetzt werden.
Tier 4 Interim/Euro Stufe III/IV Unterstützung auf PowerView
Regeneration ist das Verbrennen von Ruß aus dem Dieselpartikelfilter. Es gibt eine passive Regeneration, bei der die Abgase heiß genug sind, um den Ruß unter Standardbetrieb aus dem Filter zu verbrennen. Diese Regeneration findet unter normalen Betriebsbedingungen statt, die für den Benutzer transparent werden. Es gibt auch eine aktive Regeneration, die die Einführung einer sekundären Wärmequelle erfordert, um den Ruß aus dem Dieselpartikelfilter zu verbrennen. Die aktive Regeneration findet statt, wenn die Abgastemperatur zu niedrig ist, um eine Regeneration des DPF zu erreichen. Aufgrund der niedrigen Temperatur muss eine sekundäre Wärmequelle bereitgestellt werden, um den Filter von Ruß zu reinigen. Dies kann auf verschiedene Arten erfolgen, einschließlich Dosierung, Kraftstoffeinspritzung im Auspufftakt oder die Verwendung eines sekundären Heizelements. Die Dosierung ist ein Verfahren, bei dem Dieselkraftstoff in den Dieselpartikelfilter eingespritzt wird, um den Ruß abzubrennen. Eine andere Methode ist das Einspritzen von Diesel in die Brennkammer während des Auspufftakts, wodurch auch roher, brennender Kraftstoff zur Reinigung in den DPF gedrückt wird. Schließlich verwenden einige Hersteller ein Heizelement im DPF, um die Rußlast zu verbrennen.
Regenerationsoptionen
PowerView bietet drei CAN-fähige Optionen zur Auswahl, wenn diese in der Motor-ECU aktiviert und zugelassen sind.
- AUTO DPF REGEN – Diese Option ist die werkseitige Standardeinstellung. Wenn diese Option ausgewählt ist, sendet PowerView eine CAN-Nachricht an die ECU, um bei Bedarf automatisch eine DPF-Regeneration durchzuführen.
- REQUEST DPF REGEN – Diese Option wird verwendet, wenn entweder der Motor nicht so weit ist, dass eine automatische Regeneration stattfinden kann, oder wenn die Motorregeneration über PowerView verhindert wird. Der PowerView sendet eine Anforderung zur Regeneration per CAN-Nachricht an die ECU. Diese Nachricht wird jede Sekunde für 10 Sekunden gesendet. Wenn der Motor innerhalb dieses Zeitrahmens nicht reagiert, kehrt der PowerView zur automatischen DPF-Regeneration zurück.
- INHIBIT DPF REGEN – Diese Option wird verwendet, wenn die Anwendung aufgrund bestimmter Einschränkungen keine aktive Regeneration durchführen kann. Diese Option sendet eine Sperrmeldung per CAN an die Motor-ECU, um die Möglichkeit einer aktiven Regeneration auszuschließen. Wenn die ECU die Nachricht akzeptiert, sendet sie eine gesperrte Nachricht und das Sperrsymbol wird auf dem Bildschirm angezeigt. Sobald die DPF-Regeneration gesperrt ist, bleibt sie über Leistungszyklen hinweg ausgewählt und muss geändert werden, wenn die Sperrung nicht mehr erforderlich ist.
Regenerations-/SCR-Parameter
- Katalysatortankfüllstand „Diesel Exhaust Fluid Level“ (DEF LVL) – PGN 65110 SPN 1761
- Dieselpartikelfilter 1 Rußbeladung in Prozent (% SOOT) – PGN 64891 SPN 3719
- Dieselpartikelfilter 1 Aschebeladung in Prozent (% ASH) – PGN 64891 SPN 3720
- Nachbehandlung 1 Dieselpartikelfilter Auslasstemperatur (EF OUT T) – PGN 64947 SPN 3246
- Nachbehandlung 1 Dieselpartikelfilter Einlasstemperatur (EF IN T) – PGN 64948 SPN 3242
