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Katalysatorheizung bei aktuellen Fahrzeugen generell verbaut?

Themenstarteram 19. Februar 2015 um 14:16

Guten Tag,

gestern habe ich den Firmenwagen (Fiat Panda 1.2, Bj. 2011, schadstoffarm nach Euro 5) kalt gestartet und bei offener Mortorhaube "zugehört". Mich interessierte, woher dieses harte Geräusch stammt, welches ich beim Kaltstart immer zu hören bekomme. Festgestellt (vor allem gerochen) habe ich dann, dass der Krümmer undicht ist. Das nur als Randanmerkung, denn mir geht es eigentlich um etwas anderes. Dieses typische Geräusch verschwand nämlich von einer Sekunde auf die andere, wie auf Tastendruck. Ich weiß, dass sich Haarrisse in sich erwärmenden Krümmern durch die Hitze von selber schließen können, aber das geschieht allmählich und nicht plötzlich. Da das Verschwinden des Geräusches auch mit einer minimalen Absenkung der Leerlaufdrehzahl einherging, habe ich nun folgende Vermutung: Der Kaltlauf war beendet und die offenbare Spätzündung, vermutlich zur Katalysatorheizung, ebenfalls. Durch diese reicht die Flammfront etwas weiter in den Auspuff hinein, wodurch der Monolith schneller anspringt. Nun die Frage: Ist es aktuell generell üblich, eine solche Einrichtung zu verbauen und wenn ja, ab welcher Abgasnorm? Sekundärluftpumpen, welche diesen Zweck auch erfüllen, sind ja inzwischen selten geworden. Ich hatte eigentlich gedacht, dass das für die mindestens ab der Schadstoffnorm Euro 4 bei Minustemperaturen durchgeführte EU - Abgasmessung nötige schnelle Erreichen der Betriebstemperatur des Katalysators alleine durch den sehr motornahen Einbauort sichergestellt wird.

Beste Antwort im Thema

Zitat:

@kev300 schrieb am 20. Februar 2015 um 09:21:04 Uhr:

Was machen die Saugrohreinspritzer ohne Sekundärluftpumpe?

Reicht es nicht wenn die am Anfang einfach nur mit einem zu fetten Gemisch laufen?

Die stellen den Zündzeitpunkt auf "spät", dadurch verringert sich der Wirkungsgrad, die Abgastemperaturen steigen. Ein fettes Gemisch alleine bringt nichts, im Gegenteil, es wird in der Volllast ja zur Kühlung verwendet. Erst wenn Sauerstoff zur Nachverbrennung dazu kommt (Sekundärluft), kann Wärme freigesetzt werden.

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Die Spätzündung zum Aufheizen ist heute Standard. Es bedarf ja schließlich nur einer Anpassung der entsprechenden Kennfelder. Da bei den üblichen Zyklen (z.B. NEFZ) heutzutage die Abgase ab Motorstart gemessen und berücksichtigt werden, ist es sehr wichtig, den Kat so früh wie möglich auf Betriebstemperatur zu bekommen.

Ein Großteil der Schadstoffe beim NEFZ kommen nämlich aus dem Zeitraum, in dem der Kat noch nicht arbeitet. Das Aufheizen hat daher meist Priorität Nummer 1 und das lässt sich über eine Spätzündung ohne großen Aufwand realisieren.

_

Edit:

Falls die Frage auf eine separate Katalysatorheizung bezogen war: die ist eher unüblich. Das Heizen über eine späte Zündung und dadurch eine Erhöhunh der Abgastemperatur reicht meist aus.

Themenstarteram 19. Februar 2015 um 15:35

Zitat:

@Marco1991 schrieb am 19. Februar 2015 um 14:31:13 Uhr:

Die Spätzündung zum Aufheizen ist heute Standard.

Habe ich also richtig vermutet. Weißt du, ab wann (ab welcher Abgasnorm) das üblich ist?

Zitat:

Falls die Frage auf eine separate Katalysatorheizung bezogen war: die ist eher unüblich. Das Heizen über eine späte Zündung und dadurch eine Erhöhunh der Abgastemperatur reicht meist aus.

Nein, eine elektrische Katalysatorheizung habe ich natürlich nicht gemeint.

Das weiß ich nicht, ab wann das üblich ist.

Aber ich weiß, dass der NEFZ Anfang der 90er Jahre eingeführt wurde. Ab da wurde von einem Kaltstart weg gefahren und auch gemessen. Bis Euro2 wurde nur NOx und HC gemeinsam betrachtet - d.h. für diese beiden Bestandteile gab es einen Grenzwert (HC+NOx: 0,5 g/km). Ab Euro3 gab es dann für HC (0,20 g/km) und NOx (0,15 g/km) jeweils eigene Grenzwerte. Spätestens seit diesem Zeitpunkt (Jahr 2000) müsste diese Spätzündung zum Katheizen Standard gewesen sein - das ist jetzt meine persönliche Vermutung. Wobei ich mir auch gut vorstellen könnte, dass man auch vorher schon Probleme mit den HC Emissionen beim Kaltstart hatte. Zumal sich der Grenzwert für HC kaum mehr verändert hat, der ist seit Euro4 bei 0,10 g/km.

Meine Vermutung: spätestens seit 2000, eher seit Mitte der 90er Jahre, wenn nicht sogar seit der breiten Einführung von Katalysatoren schon Anfang der 90er Jahre.

Mein Honda Jazz Bj. 2002 Euro 4 hatte das auch gemacht.

Beim Civic Bj.2011 Euro 5 sitzt der Kat direkt am Motor, also näher gehts wirklich nicht mehr und der macht das auch.

Zitat:

@Marco1991 schrieb am 19. Februar 2015 um 14:31:13 Uhr:

Da bei den üblichen Zyklen (z.B. NEFZ) heutzutage die Abgase ab Motorstart gemessen und berücksichtigt werden, ist es sehr wichtig, den Kat so früh wie möglich auf Betriebstemperatur zu bekommen.

Ein Großteil der Schadstoffe beim NEFZ kommen nämlich aus dem Zeitraum, in dem der Kat noch nicht arbeitet. Das Aufheizen hat daher meist Priorität Nummer 1

Als grobe Daumenregel gilt: Rund 90% der Emissionen entsteht in den ersten 60 s des Zyklus.

@Rael_Imperial : du kennst dich doch in dem Bereich aus, hast du eine Einschätzung, wie lange das Katheizen schon Standard ist?

Zitat:

@Marco1991 schrieb am 19. Februar 2015 um 22:33:52 Uhr:

@Rael_Imperial : du kennst dich doch in dem Bereich aus, hast du eine Einschätzung, wie lange das Katheizen schon Standard ist?

Genau nicht, aber Deine Überlegungen weiter oben erscheinen plausibel. 1990er Jahre dürfte jedenfalls hinkommen.

Die Hälfte aller Tsi Steuerkettenthreads kommen vom Kaltstartrasseln der Kataufheizung ;)

Themenstarteram 20. Februar 2015 um 0:09

Zitat:

@Marco1991 schrieb am 19. Februar 2015 um 16:03:19 Uhr:

Aber ich weiß, dass der NEFZ Anfang der 90er Jahre eingeführt wurde. Ab da wurde von einem Kaltstart weg gefahren und auch gemessen.

Da muss ich Dich jetzt aber korrigieren: Anfang der 90er Jahre wurde bestimmt nicht ab Kaltstart gemessen, das kam erst ab Euro 3 oder Euro 4 auf, vorher gab es eine gewisse Zeit Leerlauf zum Aufwärmen.

Zitat:

@Diabolomk schrieb am 19. Februar 2015 um 23:58:31 Uhr:

Die Hälfte aller Tsi Steuerkettenthreads kommen vom Kaltstartrasseln der Kataufheizung ;)

Nur seltsam, dass bei anderen Autos auch beim Katheizen nichts rasselt. ;-)

Zitat:

@bbbbbbbbbbbb schrieb am 19. Februar 2015 um 15:35:39 Uhr:

Habe ich also richtig vermutet. Weißt du, ab wann (ab welcher Abgasnorm) das üblich ist?

Ab den ersten, bereits ab Euro-2 waren die manchmal nachrüstbaren Kaltlaufregler "Standard". Bei Direkteinspritzern kannste ne Spätzündung machen (das geht bei einem Saugrohreinspritzer wegen "Klopfen" nicht wirklich, diese haben daher Sekundärluftpumpen. Diese arbeiten simpel: Steuergerät stellt das Gemisch auf Fett (auch gegen kondensationsbedingte Abmagerung), die Sekundärluftpumpe bläst dann so viel Luft hinterm Krümmer rein, dass die Lambdasonde wieder mager sieht. Die Differenz wird im Kat verbrannt und wärmt den durch.

 

Was machen die Saugrohreinspritzer ohne Sekundärluftpumpe?

Reicht es nicht wenn die am Anfang einfach nur mit einem zu fetten Gemisch laufen?

Zitat:

@bbbbbbbbbbbb schrieb am 20. Februar 2015 um 00:09:03 Uhr:

Zitat:

@Marco1991 schrieb am 19. Februar 2015 um 16:03:19 Uhr:

Aber ich weiß, dass der NEFZ Anfang der 90er Jahre eingeführt wurde. Ab da wurde von einem Kaltstart weg gefahren und auch gemessen.

Da muss ich Dich jetzt aber korrigieren: Anfang der 90er Jahre wurde bestimmt nicht ab Kaltstart gemessen, das kam erst ab Euro 3 oder Euro 4 auf, vorher gab es eine gewisse Zeit Leerlauf zum Aufwärmen.

Stimmt, du hast recht! Hab das nochmal genau nachgesehen:

"Seit Einführung der Stufe EU3 im Jahr 2000 entfallen die ersten 40 Sekunden Leerlauf im Testzyklus, was vorher nicht der Fall war, das heißt, die Messungen der Emissionen beginnen direkt nach dem Start." (Basshuysen - Ottomotor mit Direkteinspritzung)

Solange der Motor kalt ist, hält sich die Klopfgefahr ohnehin einigermaßen in Grenzen. Spät zünden sollte also innerhalb bestimmter Grenzen bei der Saugrohreinspritzung schon auf möglich sein. Bei der Direkteinspritzung ist das Thema sowieso etwas einfacher, da kann man mit einer späten Nacheinspritzung ordentlich heizen.

Themenstarteram 20. Februar 2015 um 17:54

Zitat:

@GaryK schrieb am 20. Februar 2015 um 09:00:36 Uhr:

Ab den ersten, bereits ab Euro-2 waren die manchmal nachrüstbaren Kaltlaufregler "Standard". Bei Direkteinspritzern kannste ne Spätzündung machen (das geht bei einem Saugrohreinspritzer wegen "Klopfen" nicht wirklich, diese haben daher Sekundärluftpumpen. Diese arbeiten simpel: Steuergerät stellt das Gemisch auf Fett (auch gegen kondensationsbedingte Abmagerung), die Sekundärluftpumpe bläst dann so viel Luft hinterm Krümmer rein, dass die Lambdasonde wieder mager sieht. Die Differenz wird im Kat verbrannt und wärmt den durch.

Eine Sekundärluftpumpe hat der Fiat sicher nicht. Deutlich war zu hören, dass die Flammen der Verbrennung in den undichten Auspuff hineinragen. Hat sich auf jeden Fall nach Spätzündung angehört. Kein Direkteinspritzer übrigens! Klopfgefahr besteht außerdem eher bei Frühzündung und nicht bei Spätzündung.

Zitat:

@kev300 schrieb am 20. Februar 2015 um 09:21:04 Uhr:

Reicht es nicht wenn die am Anfang einfach nur mit einem zu fetten Gemisch laufen?

Das machen die sowieso, anders würde der bei kaltem Motor ja gar nicht anlaufen (Kondensationsverluste an der Zylinderwand).

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