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Produkte und Lösungen, 23.04.2001, 02:00

NIROSTA® 4539 für gekühlte Abgasrückführung

Edelstahl senkt Schadstoffausstoß von Dieselmotoren

NIROSTA® 4539, ein hoch legierter austenitischer Edelstahl aus dem Programm der Krupp Thyssen Nirosta GmbH, trägt entscheidend dazu bei, den Schadstoff-Ausstoß von Dieselfahrzeugen zu senken. Aus dem Werkstoff besteht die zentrale Komponente eines von der Behr GmbH & Co. entwickelten Systems zur gekühlten Abgasrückführung. Das Stuttgarter Unternehmen bietet das System sowohl für Pkw als auch für Nutzfahrzeuge mit Dieselmotoren an.

Die gekühlte Abgasrückführung senkt insbesondere den Ausstoß von Stickoxiden, indem sie die Verbrennungstemperatur in den Zylindern des Dieselmotors verringert. Hierzu wird eine durch ein Abgasrückführungs-Ventil geregelte Abgasmenge nach dem Verbrennungsvorgang durch einen Abgaskühler geleitet. Anschließend führt man das Abgas der für den Verbrennungsvorgang benötigten Frischluft zu. Der Zusatz von Abgas zur Frischluft senkt die Sauerstoffkonzentration in den Zylindern und damit die Verbrennungstemperatur. Die Kühlung des Abgases verstärkt diesen Effekt.

Aus Edelstahl von Krupp Thyssen Nirosta gefertigt wird der Abgaskühler. Er besteht einem Bündel lasergeschweißter, dünnwandiger Edelstahlrohre, durch die das heiße Abgas geleitet wird. In Spalten zwischen den Rohren fließt das Motor-Kühlmittel. Der Abgaskühler ist extremen Betriebsbedingungen ausgesetzt und muss deshalb aus einem korrosions- und hitzebeständigen Material gefertigt werden, das außerdem eine hohe mechanische Festigkeit besitzt. Hinzu kommt, dass die Komponente nur wenig Bauraum beanspruchen darf.

So kann die Temperatur des Abgases bei Pkw bis zu 450 Grad Celsius und bei Lkw bis zu 700 Grad betragen. Der mittlere Abgasdruck liegt in Pkw-Motoren bei zwei bar und bei Lkw-Motoren bei drei bar. Weil im Dieselkraftstoff immer eine geringe Menge Schwefel enthalten ist und bei der Abkühlung des Abgases ein aggresives Kondensat mit Schwefel und anderen Elementen entsteht, muss das Material extrem korrosionsbeständig sein. Für dieses Anforderungsprofil qualifizierte sich der in stark beanspruchten Anlagenteilen der chemischen Industrie bereits bewährte NIROSTA® 4539.

Serienreif gemacht wurde die NIROSTA®-Rohrbündelbauweise in enger Zusammenarbeit zwischen Krupp Thyssen Nirosta, Behr und der Fischer Edelstahlrohre GmbH. Während die Krupp Thyssen Nirosta GmbH in ihrem Kaltbandwerk in Krefeld einen speziellen, auf die Endanwendung zugeschnittenen Fertigungsweg für das Vormaterial entwickelt hat, ist die Fischer Edelstahlrohre GmbH für die Fertigung der lasergeschweißten Rohre zuständig. Das im badischen Achern ansässige Unternehmen versieht die Rohre außerdem mit so genannten winglets, das sind paarweise angeordnete Wirbelerzeuger im Inneren der Rohre, die die Verschmutzung verringern und die Wärmeübertragung verbessern.

Während die gekühlte Abgasrückführung für Pkw bereits eine eingeführte Technologie darstellt, besteht im Lkw-Markt noch ein hohes Wachstumspotenzial für das Verfahren. Hintergrund ist die für das Jahr 2005 angekündigte Euro-Norm 4, die innerhalb der europäischen Union für Nutzfahrzeuge über 3,5 Tonnen einen Stickoxid-Grenzwert von 3,5 Gramm pro Kilowattstunde festschreibt. Mit gekühlter Abgasrückführung unter Einsatz von NIROSTA® wird dieser Wert heute schon eingehalten.

Für Rückfragen: ThyssenKrupp AG, Fachpresse, Bernd Overmaat Tel: 0211-824-36012, Fax: 0211-824-36035 e-mail: overmaat@tk.thyssenkrupp.com

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