Liebherr Abgas- nachbehandlungssysteme für Dieselmotoren

Liebherr Abgasnachbehandlungssysteme
für Dieselmotoren
Effiziente Systeme für reduzierte Emissionen
Effektive Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr
Moderne Dieselmotoren werden nicht nur an ihrer Leistung und ihrem Verbrauch gemessen,
sondern auch an ihrem Emissionsausstoß. Für seine Dieselmotoren hat Liebherr daher eine ganze
Reihe innovativer und effizienter Abgasnachbehandlungssysteme inklusive hochpräzise gesteuerter
Einspritzungstechnologie entwickelt. Die Systeme reduzieren zuverlässig Abgasemissionen und
schädliche Partikel und werden den Abgasvorschriften verschiedenster Länder und Regionen
gerecht. Die Systeme mit Partikelfilter oder SCR-Katalysator sind für den Einsatz in mobilen
Arbeitsmaschinen gebaut und lassen sich gut in die Geräte integrieren.
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Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr
Gesetzliche
Rahmenbedingungen
Seite 4
Geprüfte Systeme mit
hoher Qualität
Seite 6
Systemlösung DOC,
POC und DPF
Seite 8
97/68 EG Stufe IIIB und
USA EPA CARB Tier 4 interim
Systemlösung AGR,
DOC und DPF
Seite 10
97/68 EG Stufe IIIB und
USA EPA CARB Tier 4 interim
Systemlösung SCR
Seite 12
97/68 EG Stufe IIIB und
USA EPA CARB Tier 4 interim
Systemlösung SCR
Seite 14
97/68 EG Stufe IV und
USA EPA CARB Tier 4 final
Alles aus einer Hand
Seite 16
für 97/68 EG Stufe IV und
USA EPA CARB Tier 4 final
Liebherr-Motoren mit
Abgasnachbehandlung
Seite 18
Einsatzbeispiel
Erdbewegungsgerät
Seite 20
97/68 EG Stufe IIIB und
USA EPA CARB Tier 4 interim
Einsatzbeispiel
Kran
Seite 22
97/68 EG Stufe IIIB und
USA EPA CARB Tier 4 interim
Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr
3
130 – 560 kW
US-Norm EPA CARB
130 – 560 kW
97/68 EG- Norm
PM [g/kWh]
0.20
Tier 3
Stufe IIIA
0.15
0.10
0.05
Stufe IV
Tier 4f
Stufe IIIB
Tier 4i
4
3
2
1
1
2
3
NOx [g/kWh]
4
NOx [g/kWh]
Emissionsgesetzgebung in den USA und in Europa (Offroad-Geräte)
Motorleistung in kW
2010
2011
2012
56 bis 130
Stufe IIIA / Tier 3
130 bis 560
Stufe IIIA / Tier 3 Stufe IIIB / Tier 4 interim
4
Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr
2013
Stufe IIIB / Tier 4 interim
2014
2015
Stufe IV / Tier 4 final
Stufe IV / Tier 4 final
Gesetzliche Rahmenbedingungen
(Offroad-Geräte)
Die heutigen Emissionsgesetzgebungen für Offroad-Anwendungen in Europa
und den USA machen Abgasnachbehandlungssysteme erforderlich. Liebherr hat
sich dieser Aufgabe angenommen, um Motoren mit geringen Emissionen und
gleichzeitig hohen Leistungen zu entwickeln. Neben der 97/68 EG-Norm und
US-Norm EPA CARB erfüllt Liebherr auch diverse andere lokale Vorschriften, da
die Abgasnachbehandlungssysteme modular aufgebaut sind.
97/68 EG Stufe IIIB
Bereits 2011 traten für die Motoren der Leistungsklasse
USA EPA CARB Tier 4i 130 bis 560 kW die Regelungen der Abgasstufe 97/68
EG Stufe IIIB und USA EPA CARB Tier 4 interim in Kraft,
die eine Reduzierung der Partikelemissionen um ca.
90 % sowie eine Reduzierung der Stickoxide um 50 %
verlangten. Um diese Vorgaben zu erfüllen, können sowohl Partikelfilter als auch SCR-Systeme eingesetzt werden. Zusammen mit renommierten Partnern hat Liebherr
beide Systeme für seine Motoren entwickelt und den Anwendungen entsprechend adaptiert.
Grenzwerte für
NOx und Partikel:
NOx
[g/kWh]
PM
[g/kWh]
Tier 3
4
0,2
Stufe IIIA
4
0,2
Tier 4i
2
0,02
Stufe IIIB
2
0,025
Tier 4f
0,4
0,02
Stufe IV
0,4
0,025
97/68 EG Stufe IV
Ab Januar 2014 verschärfen sich die Vorschriften erneut
USA EPA CARB Tier 4f durch Einführung der Normen EU Stufe IV bzw. USA Tier 4
final. Diese fordern eine Reduzierung der Stickoxide um
weitere 80 %. Diese weitere starke Verringerung der
Emissionsgrenzwerte ist für Motorenhersteller eine große
Herausforderung. Liebherr hat diese Aufgabe als Chance
genutzt seine Dieselmotoren komplett zu überarbeiten
und seine Systemkompetenz als Dieselmotorenhersteller
durch die Entwicklung eines eigenen Einspritzsystems
inklusive Motorsteuerung deutlich zu erweitern.
Zur Abgasnachbehandlung setzt Liebherr voll auf die
SCR-Technologie. Durch die ideale Systemintegration
liegen die Partikelemissionen bereits innermotorisch
unter den Grenzwerten. Damit kann auf Partikelfilter wie
DOC und DPF verzichtet werden.
Was bei der Verbrennung im Motor entsteht:
Stickoxide (NOx)
Stickoxide sind das Produkt der Reaktion von
Sauerstoff und Stickstoff bei einer Verbrennung.
Kohlenmonoxid (CO)
Die Verbindung aus Kohlenstoff und Sauerstoff
entsteht bei Verbrennungen mit Luftmangel.
Partikel (PM)
Partikel sind hauptsächlich Kohlenstoffpartikel,
die bei der Verbrennung entstehen.
Kohlendioxid (CO2), Wasserdampf (H2O)
Neben Wasser entsteht bei jeder
Verbrennung Kohlendioxid.
Kohlenwasserstoff (HC)
Unverbrannter Kraftstoff verbleibt als
Kohlenwasserstoffverbindung im Abgas.
Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr
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CFD-Simulationen
Die Geometrie der Abgasnachbehandlungssysteme
wurde mittels CFD-Analysen optimiert, um eine hohe
Effizienz und Leistungsfähigkeit zu erreichen.
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Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr
Geprüfte Systeme mit hoher Qualität
Die von Liebherr entwickelten Abgasnachbehandlungssysteme werden mit
großem Aufwand geprüft und getestet, um ihre Funktionsfähigkeit und Langlebigkeit zu gewährleisten. Alle Komponenten zeichnen sich durch einen
einfachen, robusten Aufbau aus und sind damit ideal für den harten Einsatz in
mobilen Arbeitsmaschinen.
Prüfstände
An den Prüfständen werden die
Abgasnachbehandlungssysteme
zusammen mit den Motoren unter
realistischen Bedingungen getestet.
Langzeittests lassen Rückschlüsse
auf die Lebensdauer zu und zeigen
Optimierungspotential auf, das bei
der weiteren Entwicklung berücksichtigt wird.
EngineeringKnowhow
Bei der Entwicklung der Abgasnachbehandlungssysteme
kommen moderne Konstruktions- und Simulationsprogramme zum Einsatz. Diese zeigen schon in der Konstruktionsphase Optimierungsmöglichkeiten auf und
ermöglichen eine Überprüfung und Verbesserung der
Funktions- und Leistungsfähigkeit.
Erprobung
Für eine hohe Qualität und Zuverlässigkeit der Abgasnachbehandlungssysteme durchlaufen diese noch während der Entwicklung umfangreiche Testprogramme auf
modern ausgestatteten Prüfständen. Die Ergebnisse
dienen auch zur Verifizierung der Berechnungsgrundlagen.
Durchgängige
Qualitätssicherung
Zur Sicherung der Qualität setzt Liebherr ein zeitgemäßes
computergestütztes Qualitätsmanagement ein (CAQSystem), das bereits im Produktentstehungsprozess
ansetzt und den gesamten Produktlebenszyklus umfasst.
Statistische Auswertungen, FMEA (Fehlermöglichkeitsund Einflussanalysen) und KVP (kontinuierliche Verbesserungsprozesse) sind Beispiele für ein konsequentes
Prozessdenken.
Höchste Qualitätsund Sicherheitsstandards
Der Liebherr-Standort Bulle ist nach DIN EN ISO 9001/
2008 zertifiziert und arbeitet nach VDA-Standards
(Zuverlässigkeitsregelkreis). Liebherr-Motoren sind
ATEX-zertifiziert, um den Betrieb in explosionsgefährdeten Gebieten zu ermöglichen.
Moderne Messeinrichtungen
3D-Messmaschinen mit Messgenauigkeiten
im μ-Bereich bieten beste Voraussetzungen
die Qualität im Kundensinn zu erhalten. Teile
aus der eigenen Fertigung werden fortlaufend
geprüft. Teile aus Fremdfertigung durchlaufen
eine Eingangsprüfung.
Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr
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Abgas
Gereinigtes
Abgas
Abgas
Abgas
Dieseloxidationskatalysator (DOC)
Der wartungsfreie Dieseloxidationskatalysator
reinigt das Abgas von Kohlenmonoxid (CO)
und Rückständen unverbrannten Kraftstoffs
durch Oxidation dieser Komponenten zu
Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O). Auch
Stickstoff und Stickstoffmonoxid (NO) wird zu
Stickstoffdioxid (NO2) oxidiert.
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Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr
Systemlösung DOC, POC und DPF
97/68 EG Stufe IIIB und USA EPA CARB Tier 4 interim
Um die verschiedenen nationalen Emissionsrichtlinien wie die 97/68 EG Stufe IIIB
und USA EPA CARB Tier 4i zu erfüllen, setzt Liebherr auf verschiedene Systeme:
Dieseloxidationskatalysatoren (DOC), Partikeloxidationskatalysatoren (POC) und
Dieselpartikelfilter (DPF). Dadurch können die Maschinen speziell an die regionaloder einsatzbezogenen Regelungen und Vorschriften angepasst werden. Es wird
jeweils die wirtschaftlichste Lösung eingesetzt.
Gereinigtes
Abgas
Gereinigtes
Abgas
Partikeloxidationskatalysator (POC)
Der Partikeloxidationskatalysator
besteht aus dünnen Stahlfolien und
Sintermetallvlies, in dem die gefilterten Partikel gespeichert werden. Bei
genügend hohen Temperaturen und
Stickstoffdioxid-Konzentrationen (NO2)
werden die angelagerten Partikel oxidiert bzw. verbrannt. Der Filter reinigt
sich somit kontinuierlich selbst und ist
wartungsarm.
Dieseloxidationskatalysator (DOC)
Die speziell beschichteten Oberflächen von Dieseloxidationskatalysatoren reduzieren Kohlenmonoxid und
Kohlenwasserstoff auf gefahrlose Substanzen wie Wasser und Kohlendioxid. Im Abgas vorhandener Stickstoff
wird zu Stickstoffdioxid oxidiert, das in nachgelagerten
POC-Systemen benötigt wird. Das DOC-System ist im
jahrelangen Einsatz bewährt und wartungsfrei.
Systemlösung aus
DOC und POC
Wenn das DOC-System bei größeren Motorleistungen
nicht mehr ausreicht, wird ein Partikeloxidationskatalysator eingesetzt. Das POC-System ist ein Nebenstromfilter und kann durch seine offene Bauweise nicht verstopfen. Für die Versorgung mit Stickstoffdioxid ist ein
vorgeschalteter Oxidationskatalysator notwendig.
Systemlösung aus
DOC und DPF
Wenn auch die Leistung eines DOC-/POC-Systems
nicht ausreicht, um die geltenden Vorschriften bezüglich Partikelemissionen zu erfüllen wird ein Partikelfilter (DPF) eingesetzt. Vor allem im Tunnelbau oder in
geschlossenen Hallen sowie in der Schweiz gelten
sehr niedrige Grenzwerte. In diesen Fällen kommen
Dieselpartikelfilter (DPF) zum Einsatz, die als Wandstromfilter sehr hohe Abscheideraten bieten.
Der von Liebherr eingesetzte Partikelfilter mit KeramikFilterelement hält nahezu 99 % der Rußpartikel zurück.
Bei ausreichend hoher Temperatur und genügendem Stickstoffdioxidgehalt regeneriert sich der Filter
durch ein „Abbrennen“ der Rußpartikel selbst (passive
Regeneration). Die Option der aktiven Regeneration des
Partikelfilters ist für DOC-DPF-Systeme nicht verfügbar.
Dieselrußpartikelfilter (DPF)
Das Abgas wird durch die am Ende verschlossenen Kanäle zum Durchdringen der porösen
Filterwände gezwungen, welche die Partikel
zurückhalten.
Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr
9
Liebherr
Motorsteuergerät
Steuergerät
CAN-Bus
HC-Doser
Einspritzeinheit
Abgas
Mischer
Elektrische Leitungen
Druckdifferenzgeber
CAN-Bus
Kraftstoff
Temperatursensor
Druckdifferenzgeber
HC-Doser (Kraftstoff-Dosiereinheit)
Wenn die Temperaturen für eine passive
Regeneration des Partikelfilters nicht
ausreichen, wird über das Thermomanagement die Dosiereinheit betätigt und eine
genau dosierte Menge Kraftstoff vor dem
DOC in das Abgas eingespritzt.
10 Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr
Systemlösung AGR, DOC und DPF
97/68 EG Stufe IIIB und USA EPA CARB Tier 4 interim
In den Liebherr-Dieselmotoren für EU Stufe IIIB und EPA Tier 4i für Erdbewegungsgeräte kommt eine Kombination aus Dieseloxidationskatalysator (DOC),
Dieselrußpartikelfilter (DPF) und Abgasrückführung (AGR) zum Einsatz (AGR ist
in der Grafik links nicht dargestellt). Ein HC-Doser gewährleistet zusammen mit
einem Thermomanagement-System die aktive Regeneration des Partikelfilters.
Abgasrückführung
(AGR)
Die Abgasrückführung sorgt für die Reduktion von Stickoxiden und die Einhaltung deren Grenzwerte. Durch die
Rückführung eines Teils der Abgase in die Motorluft
wird deren Sauerstoffgehalt gesenkt. Dies reduziert die
Verbrennungstemperatur und damit die entstehenden
Stickoxide.
Passive Regeneration Je nach Belastung des Motors ist die Abgastemperatur
hoch genug, dass die Kohlenstoffpartikel im Partikelfilter
ständig oxidieren, also abbrennen. Für diese passive
Regeneration des Filters ist Stickstoffdioxid notwendig,
das im DOC-Element gebildet wird.
Gereinigtes
Abgas
Aktive Regeneration
Durch die schwankenden Lastprofile in mobilen Arbeitsmaschinen können die Partikelrückstände durch die
passive Regeneration häufig nicht vollständig beseitigt werden. Das Liebherr-Thermomanagement sorgt
zusammen mit der Einspritzung von Kraftstoff über einen HC-Doser für eine Erhöhung der Temperatur und
fördert damit den chemischen Regenerationsvorgang. Das
System ist für lange Einsatzzeiten bei unterschiedlichsten
Arbeitsanforderungen ausgelegt.
Reinigungszyklus
Trotz aktiver und passiver Regeneration verbleiben
Rückstände im Filterelement, z.B. Aschen aus Schmieröl. Daher muss das DPF-Element regelmäßig entnommen und maschinell gereinigt werden, beispielsweise
im Liebherr Reman-Kompetenzzentrum in Ettlingen. Die
Entnahme und der Wiedereinbau des Filters lassen sich
durch verschiedene konstruktive Maßnahmen schnell
bewerkstelligen.
ATEX-Zertifizierung
Damit Liebherr Motoren auch in explosionsgefährdeten
Umgebungen eingesetzt werden können, ist die Systemlösung AGR, DOC und DPF ATEX-zertifiziert.
Herausnehmbarer DPF
Der Liebherr Dieselpartikelfilter zeichnet
sich durch eine einfache Handhabung
und lange Reinigungsintervalle aus. So
kann das Mittelmodul durch patentierte
Dichtringe einfach entnommen werden.
Festinstallierte, verdrehsichere Modulhalterungen sorgen für den stets korrekten
Einbau des Filtermoduls.
Reinigungsverfahren
Der zu reinigende Partikelfilter wird von
autorisierten Liebherr-Servicepartnern
in einem speziellen Verfahren gereinigt.
© PURItech GmbH & Co. KG
Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr 11
Liebherr
Motorsteuergerät
Kommuniziert mit
NOx-Sensoren und
AdBlue® Steuereinheit
Heizkreislaufventil
Motorwärme
Motorkühlwasser
AdBlue®-Tank
CAN-Bus
AdBlue®Steuereinheit
AdBlue®-Pumpe
Injektor
Hydrolyse Katalysator
Abgas
Elektrische Leitungen
CAN-Bus
Temperatursensor
SCR- und Sperrkatalysator
NOx-Sensor
Füllstandssensor
Stickoxide (NOx)
Ammoniak (NH3)
aus AdBlue ®
12 Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr
Chemische Reaktion
Im SCR-Katalysator reagiert das in der
AdBlue®-Flüssigkeit enthaltene Ammoniak
mit den Stickoxiden aus dem Motorabgas.
Stickstoff (N2)
Wasser (H2O) Dabei entsteht ungiftiger Stickstoff und
Wasserdampf.
Systemlösung SCR
97/68 EG Stufe IIIB und USA EPA CARB Tier 4 interim
In den Liebherr-Dieselmotoren der Abgasstufe EU Stufe IIIB und EPA Tier 4i für
Mobil- und Raupenkrane kommt ein SCR-System zur Abgasnachbehandlung zum
Einsatz. Aufgrund der hohen Temperaturen im SCR-System wird für die ATEXZertifizierung bzw. den Betrieb in explosionsgefährdeten Gebieten ein Funkenfänger eingesetzt.
Selektive katalytische Reduktion
Bei der selektiven katalytischen Reduktion werden die
im Abgas enthaltenen Stickoxide chemisch reduziert.
Dafür wird dem Abgas über einen Injektor AdBlue®Lösung beigemischt, eine wässrige Harnstofflösung.
Im Hydrolyse-Katalysator entsteht daraus Ammoniak
und CO2. Die Beschichtung im SCR-Katalysator bewirkt
schließlich die Reaktion von Ammoniak und Stickoxiden
zu ungiftigem Stickstoff und Wasserdampf.
Höherer Motorwirkungsgrad
Durch die Optimierung der Verbrennungsprozesse
im Motor und die Anpassung des Einspritzvorgangs
konnten der Motorwirkungsgrad und der Kraftstoffverbrauch verbessert werden. Bei optimaler Einstellung
verbraucht ein Liebherr-Motor mit SCR-System bis zu
8 % weniger Kraftstoff.
Wartungsfreundliches SCR-Katalysatoren müssen als offene Systeme nicht
System
gewartet bzw. gereinigt werden, da sich keine Partikel
anlagern können. Durch die Abstimmung von Dieselund AdBlue®-Tank können diese im gleichen Rhythmus
wieder aufgetankt werden.
AdBlue®
AdBlue® ist eine synthetisch hergestellte Harnstofflösung. Es ist ungiftig, geruchlos und in Europa, Nordamerika (unter der Bezeichnung DEF, d.h. Diesel Exhaust
Fluid) und vielen weiteren Ländern bei den LiebherrServicepartnern und an Tankstellen verfügbar.
Gereinigtes
Abgas
AdBlue®-Tank und -Leitung
Damit die AdBlue®-Flüssigkeit bei
tiefen Temperaturen nicht gefriert,
sind der von Liebherr verwendete
Tank, die Pumpe und die Leitungen
beheizbar.
AdBlue®-Injektor
Der von Liebherr eingesetzte AdBlue®-Injektor
zeichnet sich durch eine besonders feine Zerstäubung der Flüssigkeit aus. Dadurch werden
die chemischen Reaktionen zuverlässig in Gang
gebracht und der AdBlue®-Verbrauch minimiert.
Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr 13
Liebherr
Motorsteuergerät
Kommuniziert mit
allen Bauteilen
und Sensoren
Heizkreislaufventil
Motorkühlwasser
AdBlue®-Tank
Luftpumpe
Luft
AdBlue®-Pumpe
Injektor
CAN-Bus
Mischstrecke
Abgas
Elektrische Leitungen
CAN-Bus
Temperatursensor
NOx-Sensor
SCR- und Sperrkatalysator
NH3-Sensor
Füllstandssensor
Qualitätssensor
AdBlue®-Injektor
Die neu entwickelte Injektion von Luft und
AdBlue® ermöglicht eine hohe Zerstäubung
und somit eine noch effizientere Verringerung
der Stickoxide im Vergleich zum SCR-System
für EU Stufe IIIB und EPA Tier 4f.
14 Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr
Systemlösung SCR
97/68 EG Stufe IV und USA EPA CARB Tier 4 final
Die Einführung der Emissionsrichtlinien EU Stufe IV und EPA Tier 4f erfordert
eine Reduktion der Stickoxide um weitere 80 %. Zur zuverlässigen Einhaltung
dieser Grenzwerte hat Liebherr die SCR-Technologie weiterentwickelt. Durch
eine kontinuierliche, genaue Abgaskontrolle mittels OBD-Regelkreis (On-BoardDiagnose) und einen stark verbesserten Wirkungsgrad des SCR-Katalysators
wird eine sehr hohe Effizienz des Systems erreicht.
Eine geänderte AdBlue® -Einspritzung mit anderen Injektoren und zusätzlicher
Luftbeimischung sorgt für eine bessere und präzisere Dosierung.
Partikelreduktion
ohne DPF und DOC
Durch die intensive Motoroptimierung und die ideale
Abstimmung von eigenentwickelter Einspritzung und
eigenem Motorsteuergerät liegen die Partikelemissionen
bereits innermotorisch unter den Grenzwerten. Damit
kann auf weitere Partikelreduktionsmaßnahmen wie
DOC und DPF verzichtet werden was zu einem sehr
robusten System führt.
Bauraumvorteil
Trotz der gestiegenen Emissionsanforderungen von
Stufe IV und Tier 4f bleibt der von Liebherr-Motor und
Abgasnachbehandlungssystem benötigte Bauraum
gleich zur Stufe IIIB und Tier 4i. Er ist im Vergleich zu
anderen Systemen sehr gering.
Reduzierte
Komplexität
Durch den einfachen Systemaufbau mit wenigen Komponenten, z.B. ohne gekühlte Abgasrückführung,
konnten für Anforderungen wie Modularität und Anwenderfreundlichkeit optimale Lösungen gefunden werden.
Vereinfachte
Fehlerdiagnose
Alle Steuerungsfunktionen von Dieselmotor und Abgasnachbehandlungssystem sind beim SCR-System für
EU Stufe IV und EPA Tier 4f in einem Steuergerät
zusammengefasst. Dies ermöglicht eine optimale Funktionsüberwachung und direkte Fehlerdiagnose.
Gereinigtes
Abgas
Luftpumpe
Die Luftpumpe saugt gefilterte
Luft an und sorgt dafür, dass der
AdBlue®-Injektion eine präzise
Luftmenge beigemischt wird.
AdBlue®-Pumpe
Beim SCR-System für Stufe IV bzw. Tier 4 final
wird eine neue AdBlue®-Pumpe eingesetzt,
die sich vor allem durch ihre Zuverlässigkeit
und Robustheit auszeichnet. Sie ist optimal
auf das Gesamtsystem abgestimmt.
Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr 15
Common-Rail-System
Das von Liebherr entwickelte CommonRail-System mit stabiler Mehrfacheinspritzung bei Drücken bis zu 2.000 bar
trägt entscheidend zur innermotorischen
Partikelreduktion bei.
16 Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr
Alles aus einer Hand
für 97/68 EG Stufe IV und USA EPA CARB Tier 4 final
Liebherr begegnet den steigenden Emissionsanforderungen mit Systemkompetenz auf dem Gebiet der Motorenherstellung. Nicht nur Motorarchitektur,
auch Einspritzsystem, Motorsteuerung und Abgasnachbehandlungssysteme
werden im eigenen Haus entwickelt. Die optimale Abstimmung der Komponenten aufeinander ermöglichte bei den Dieselmotoren der Stufe IV- bzw. Tier 4fGeneration eine innermotorische Reduktion der Partikelemissionen auf Werte
unterhalb der gesetzlich festgelegten Grenzen. Auch Verbrauch und Leistungsfähigkeit konnten durch eine ideale Systemintegration verbessert werden.
Liebherr-Motorsteuergerät
Das Liebherr Motorsteuergerät steuert
und regelt alle notwendigen Einspritzungsparameter unter Berücksichtigung
der gemessenen Abgaswerte.
Common-RailEinspritzsystem
Das Einspritzsystem ist ausschlaggebend für den
Verbrennungsprozess und damit die Entstehung von
Emissionen. Liebherr hat ein eigenes Common-RailEinspritzsystem entwickelt, das ideal auf die LiebherrDieselmotoren abgestimmt ist. Eine stabile Mehrfacheinspritzung, Drücke bis 2.000 bar und ein genau auf die
Zylindergeometrie angepasster Einspritzstrahl sorgen
für eine möglichst vollständige Verbrennung, bei der nur
wenige Emissionen entstehen.
Elektronisches
Motorsteuergerät
Das von Liebherr entwickelte Motorsteuergerät vereint
alle Funktionen zur Regelung von Motor, Einspritzung,
Abgasnachbehandlung und motornahen Gerätefunktionen. Anhand der verschiedenen gemessenen Parameter berechnet das Steuergerät in Echtzeit nicht nur den
idealen Einspritzungszeitpunkt und die ideale Kraftstoffmenge für jeden Zylinder, sondern auch den Einspritzzeitpunkt und die Einspritzmenge für das AdBlue®.
Abgasnachbehandlung
Das von Liebherr für die Abgasstufe IV bzw. Tier 4 final
entwickelte SCR-System kommt ohne Abgasrückführung und ohne DOC-Katalysator aus und ist daher
äußerst robust – auch beim Einsatz von nicht schwefelfreiem Kraftstoff. Da in der Regel kein zusätzlicher
Partikelfilter notwendig ist, ist es äußerst platzsparend
beim Einbau.
Abgasnachbehandlung
Für die nachmotorische Reduktion von Stickoxiden
setzt Liebherr bei Stufe IV bzw. Tier 4 final voll auf
die SCR-Technologie. Der Katalysator ist äußerst
platzsparend aufgebaut.
Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr 17
18 Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr
Liebherr-Motoren mit
Abgasnachbehandlung
Emissionsvorschrift
Applikation
Abgasnachbehandlung
Motor
Leistung [kW]
Hubraum [l]
97/68 EG Stufe IIIB /
USA EPA CARB Tier 4
interim
Erdbewegungsmaschinen
DOC
D834
110
4,6
DOC + POC
D834
120
4,6
DOC + DPF
D834
110/120
4,6
DOC + DPF + AGR
(je nach Anwendung)
D934
160-175
7,0
Mobilkrane
Raupenkrane
Hafenmobilkrane
97/68 EG Stufe IV /
USA EPA CARB Tier 4 final
USA EPA CARB Tier 4 final
alle Applikationen
alle Applikationen
SCR
SCRonly
SCRonly
D936
240-270
10,5
D934
160-180
7,0
D936
240-300
10,5
D856
350-390
12,4
D9508
400-505
16,2
D934
160-200
7
D944
200-230
8
D936
240-320
10,5
D946
300-380
12
D9508
405-505
16,2
D9512
565-750
24,2
Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr 19
20 Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr
Einsatzbeispiel Erdbewegungsgerät
97/68 EG Stufe IIIB und USA EPA CARB Tier 4 interim
Das Abgasnachbehandlungssystem bestehend aus Abgasrückführung (AGR),
Dieseloxidationskatalysator (DOC) und Dieselrußpartikelfilter (DPF) für EU Stufe
IIIB und EPA Tier 4i wird von Liebherr in Erdbewegungsgeräten eingesetzt,
beispielsweise Mobilbaggern. Die bewährte und robuste Technologie ist ideal
für anspruchsvolle Umgebungsbedingungen und härteste Einsätze. Die DOCDPF-Einheiten benötigen nur wenig Bauraum und sind vom geschulten LiebherrServicepersonal schnell gewartet.
Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr 21
22 Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr
Einsatzbeispiel Kran
97/68 EG Stufe IIIB und USA EPA CARB Tier 4 interim
Das Liebherr-Abgasnachbehandlungssystem mit SCR-Katalysator für die Emissionsrichtlinien der EU Stufe IIIB und EPA Tier 4i kommt in Mobil- und
Raupenkranen sowie Hafenmobilkranen zum Einsatz. Im Unterschied zum
Dieselrußpartikelfilter ist keine regelmäßige Wartung notwendig. Allerdings
wird für die Katalyse AdBlue ® -Flüssigkeit benötigt.
Abgasnachbehandlungssysteme von Liebherr 23
Liebherr-Component Technologies
Die Liebherr-Component Technologies AG mit Sitz in Bulle, Schweiz, ist für alle Aktivitäten der Sparte Komponenten
der Firmengruppe Liebherr zuständig. Die zu dieser Sparte gehörenden Gesellschaften und Unternehmensbereiche
sind auf die Entwicklung, Konstruktion, Fertigung und Aufarbeitung leistungsfähiger Komponenten auf dem Gebiet
der mechanischen, hydraulischen und elektrischen Antriebs- und Steuerungstechnik spezialisiert. Der Vertrieb von
Komponenten an Kunden außerhalb der Firmengruppe Liebherr wird zentral von der Liebherr-Components AG in
Nussbaumen, Schweiz, gesteuert.
Langjährige Erfahrung
Systemlösungen aus einer Hand
Liebherr verfügt über jahrzehntelange Erfahrung im
Bereich qualitativ hochwertiger Komponenten, die in
Kranen und Baumaschinen, in der Minenindustrie, maritimen Anwendungen, Windkraftanlagen, in der Fahrzeugtechnik oder in der Luftfahrt und Verkehrstechnik zum
Einsatz kommen.
Komponenten von Liebherr sind in ihrer Funktionsweise
perfekt aufeinander abgestimmt. Je nach Anforderung
können einzelne Komponenten aus der breiten Produktpalette bis zum kompletten Antriebsstrang erweitert werden.
Dadurch entstehen überzeugende Systemlösungen, die
in eine Vielzahl von Anwendungen integrierbar sind.
Für jede Anforderung
die richtige Lösung
Qualität und Spitzentechnologien
www.liebherr.com
Biberach / Riß (Deutschland): Großwälzlager, Getriebe,
Seilwinden, Schaltanlagen, Elektronik, elektrische
Maschinen
Lindau (Deutschland):
Elektronik, Leistungselektronik
Bulle (Schweiz): Dieselmotoren, Gasmotoren, Axialkolbeneinheiten, Pumpenverteilergetriebe, Einspritzsysteme
Ettlingen (Deutschland):
Reman-Komponenten
Liebherr Machines Bulle S.A.
45, rue de l’Industrie, CH-1630 Bulle
 +41 (0)26 913 3111, Fax +41 (0)26 913 34 85
www.liebherr.com, E-Mail: [email protected]
Monterrey (Mexiko):
Großwälzlager
Kirchdorf (Deutschland):
Hydraulikzylinder
Dalian (China):
Getriebe
Printed in Germany by Höhn BK LMB-EGA1-3.7-10.13_de
Änderungen vorbehalten.
Dank der hohen Fertigungstiefe und dem Einsatz modernster, flexibler Produktionsanlagen kann Liebherr seinen
Kunden maßgeschneiderte Lösungen bieten. Liebherr ist Ihr
Partner für den gemeinsamen Erfolg - von der Produktidee
über die Entwicklung, Fertigung und Inbetriebnahme bis hin
zur Serienfertigung. Für die verschiedenen Komponenten
des Antriebsstrangs bietet Liebherr in einem spezialisierten
Werk eine Aufarbeitung in verschiedenen Stufen an.
Alle Komponenten erfüllen selbst unter härtesten Belastungen höchste Ansprüche an Funktionssicherheit und
Lebensdauer. Ein ausgefeiltes Qualitätsmanagement
sowie umfangreiche Prüf- und Testverfahren begleiten
den gesamten Entwicklungs- und Fertigungsprozess
und sichern die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der
Komponenten.