Analyse mittels VCDS: EA288 evo, NO_x und AdBlue auf der Autobahn

Hier gibt es nun zwei verschiedene Szenarien, die betrachtet werden:

einigermaßen konstante Geschwindigkeit
Langstrecke, auch mit dynamische Fahrweise

Betrachtung von konstanten Geschwindigkeiten

Die folgenden Beispiele zeigen NO_x-Sensorwerte und AdBlue-Verbräuche auf immer der gleichen Strecke, aber mit verschiedenen Höchstgeschwindigkeiten während des Autobahn-Anteils der Fahrt. Diese Höchstgeschwindigkeit wird dann über einige Kilometer mittels Tempomat konstant gehalten. Die Strecke enthält keine nennenswerten Steigungen oder Gefälle. Es gibt kaum Vollgasbeschleunigungen. Die Geschwindigkeiten sind als echte Geschwindigkeit laut Motorsteuergerät zu verstehen. Zum Beispiel liegt die Geschwindigkeit laut Tacho bei 137 km/h, wenn das Motorsteuergerät 130 km/h meldet.

Betrachtung der NOx-Sensorwerte

Eine Einordnung von NOx-Sensorwerten ist in Analyse mittels VCDS: AdBlue- und AGR-System zu finden.

Wie zu erwarten war, sind die Werte viel besser als bei früheren Fahrzeugen. Bei keinem Test wurden auch nur annähernd so schlechte Werte erreicht wie beim Ford Mondeo aus der Einordnung der Sensorwerte (bis zu 1500 ppm). Dabei wurde der Mondeo nur bis 120 km/h getestet, siehe [1] Seite 14, wobei die 1500 ppm höchstwahrscheinlich bei der Beschleunigung auf 120 km/h (nicht bei 120 km/h Konstantfahrt) aufgetreten sind. Aber auch bei Beschleunigungen liegt das moderne Fahrzeug weit darunter.

Allgemein ist zu sagen, dass die Ergebnisse mit dem modernen Fahrzeug im Bereich von 130 bis 160 km/h stark schwanken. Bei vielen Aufzeichnungen lag NOx nach SCR fast immer bei 0, bei anderen Fahrten lag die Umwandlungsrate nur bei 85%, so dass bis zu 20 ppm NOx ausgestoßen werden. Die unten stehenden Abbildungen zeigen Fahrten, bei denen die NOx-Emissionen überdurchschnittlich hoch waren.

Bei sehr hohen Geschwindigkeiten liegen die NOx-vor-SCR-Werte viel höher als bei niedrigeren Geschwindigkeiten, entsprechend ist auch der AdBlue-Verbrauch viel höher. Dazu weiter unten mehr.

Bei 200 km/h wirkt der zweite SCR-Katalysator relativ wenig. Hier kann ich nur vermuten:

Raumgeschwindigkeit zu hoch: die Abgase gehen bei 25 Litern Kraftstoff pro Stunde zu schnell durch den Katalysator durch
Temperatur zu hoch: In anderen Aufzeichnungen, in denen ich vorwiegend Temperaturen geloggt habe, sieht man, dass selbst der zweite SCR-Katalysator nahe an die 500°C kommt. Da es verschiedene SCR-Beschichtungen mit verschiedenen Arbeitstemperaturbereichen gibt, ist es zumindest theoretisch vorstellbar, dass der zweite SCR-Katalysator eher aussteigt als der erste.

Meine Erwartung wäre gewesen, dass der zweite SCR-Katalysator gerade unter solchen Bedingungen besser funktioniert als der erste, die Daten zeigen jedoch das Gegenteil.

130 km/h	140 km/h	150 km/h
160 km/h	180 km/h	200 km/h

Betrachtung des AdBlue-Verbrauchs

Bei den Fahrten, für die oben die NO_x-Sensorwerte abgebildet sind, wurde auch der AdBlue-Verbrauch aufgezeichnet. Die Testfahrt bei 160 km/h ist eine andere Fahrt. Das Fahrzeug meldet dabei den AdBlue-Verbrauch seit Anbeginn der Zeit in Gramm, d.h. eine Umrechnung in l/1000km muss dann anhand der Absolutwerte und der Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgen. 1 ml AdBlue entspricht 1,09 g. Außerdem darf man auch hier die Ammoniak-Beladung der SCR-Katalysatoren nicht außer Acht lassen: Nach dem Auffahren auf die Autobahn wird zunächst gespeicherter Ammoniak verbraucht. Auf der Autobahn wird mit niedriger Ammoniak-Beladung gearbeitet. Am Ende der Autobahnstrecke wird die Ammoniak-Beladung wieder erhöht, so dass der AdBlue-Verbrauch dann im Stadtverkehr kurzzeitig trotz niedriger Motorlast sprunghaft ansteigt, und dann wieder abfällt.

Generell zeigen die Daten, dass das Fahrzeug normalerweise mit etwa 0,5-0,6l/1000km auskommt. Bei hohen Geschwindigkeiten über 160 km/h steigt der AdBlue-Verbrauch aber erwartungsgemäß sehr stark an, bei konstanten 180 km/h auf ca. 2l/1000km, bei konstanten 200 km/h auf über 3l/1000l. Die Gesamtstrecke beträgt 45 km. Ausgedrückt in Prozent des Kraftstoffverbrauchs liegt der AdBlue-Verbrauch im Bereich 1% bis 2,5%, wobei sich diese 2,5% auf konstante 200 km/h beziehen. Würde man Autobahngeschwindigkeiten um die 130 km/h betrachten, aber die vorher notwendige Beschleunigung rauslassen, und gäbe es auch keine Baustellen, nach denen man wieder beschleunigen muss, wären sogar Werte von etwas weniger als 1,0% möglich. Bei realistischem Fahrprofil und normaler, aber trotzdem sparsamer Fahrweise auf der Autobahn, liegt der AdBlue-Verbrauch bei ca. 1%.

v_max [km/h]	AdBlue gesamt [ml]	AdBlue/Diesel-Verbrauch	NH₃-Beladung
130	21,8
140	23,9
150	22,9
160	27,9
180	53,0
200	74,0 (!)

Langstrecke

Die folgenden Abbildungen zeigen zwei Mal die gleiche Strecke von rund 340 Kilometern, einmal bei 130 km/h (Tacho 137 km/h), und einmal bei sehr dynamischer Fahrweise. Betrachtet man den Durchschnitt über 1 Kilometer bei sehr dynamischer Fahrweise, dann sind immer wieder Spitzen beim AdBlue-Verbrauch von 5-6l/1000km erkennbar. Dabei handelt es sich um Vollgasbeschleunigungen. Im Durchschnitt über 10 Kilometer sind immer noch Abschnitte mit 3,5l/1000 sowie eine Spitze mit fast 4l/1000km sichtbar.

	Diesel gesamt [l]	AdBlue [ml] / [%]	Durchschnitt über 1 km	Durchschnitt über 10 km
Normale Fahrweise	19,0	208,2 ≙1,1%
dynamische Fahrweise	29,9	657,0 ≙2,2%