Blog: Sensors are critical to enabling greener vehicle emissions

Frank Rothe, Product Application Manager Sensors, considers the importance of sensors in the drive to greener vehicle emissions

Mobilität ist ein Elementarer Bestanteil unseres heutigen Alltags und der Schlüsselindikator für wirtschaftliches Wachstum schlechthin. Die stetige, weltweite Zunahme des Verkehrsaufkommens bringt erhebliche Umweltbelastungen mit sich, die in Zukunft zu einer fundamentalen Bedrohung werden.

Die Lösung für dieses Problem wäre die emissionsfreie Fortbewegung, an der führende Automobilhersteller und Entwickler rund um den Globus mit Hochdruck arbeiten. Bis es gelingt, die Menschheit emissionsfrei mobil zu halten, werden vor allem neue elektronische Systeme und Technologien der Schlüssel für die Reduzierung von Emissionen in Verbrennungsmoren sein.

TT Electronics ist ein anerkannter Experte für diesen speziellen Anwendungsbereich, bei dem die Umgebungseinflüsse durch aggressive Medien wie Abgas, extrem hohe Temperaturen oder andere Einflüsse sehr anspruchsvoll sind.

Ein Beispiel für die gestiegenen Anforderungen sind die leistungsstarken Fahrzeuge neuester Generation, die im Verbrennungsprozess besonders hohe Temperaturen erzeugen, um die Emission gering zu halten. Diese Temperaturen sind schädlich für die teuren Turbolader-Systeme. Nur durch eine sehr präzise Überwachung gelingt es, die Temperatur so lange wie nötig auf der benötigten Temperatur zu halten, jedoch bei Überschreitung des für den Turboladers akzeptablen Bereiches, die Motorleistung zu limitieren, bevor Schäden entstehen. Für den Fahrer kaum wahrnehmbar haben wir hier ein absolutes Feintuning - gesteuert durch Temperatursensoren modernster Ausführung.

In letzteren Anwendungen zeichnen sich die Sensoren von TT Electronics insbesondere dadurch aus, dass ihre äußerst robuste Hülle vielen Schadgasen oder aggressiven flüssigen Medien aushalten kann. Dies führt in der Regel jedoch dazu, dass die Abschirmung zu Lasten der Temperaturerfassung geht, weil diese Zellen durch die notwendige Kapselung erst sehr zeitverzögert die Temperaturänderung erfassen - für die Anwendung am Turbolader benötigen wir aber Echtzeitinformationen. Hier profitiert TT Electronics von langjähriger Erfahrung und ausgefeilten modularen Mechanik Konzepten. Kombiniert mit millionenfach bewährten Basistechnologien wie PT 200 und anderen bieten unsere Sensoren eine schnelle Ansprechbarkeit bei gleichzeitig extrem hoher Widerstandskraft gegen schädliche Umwelteinflüsse. Die Vielzahl der verfügbaren Technologien und die individuelle Weiterentwicklung für kundenspezielle Anwendungen haben sich schon häufig im Wettbewerb durchgesetzt.

In den Bereichen OnRoad und OffRoad wurden regelmäßig weiterführende Begrenzungen bestimmter Schadstoffe (Rußpartikel, Stickoxide, CO, CO2) definiert. Vorreiter dabei sind Europa und die USA. Andere Länder dieser Erde orientieren sich zumeist an deren Regelungen.

Gegenwärtig sind die Abgasnormen EURO 6, EPA13 (beides OnRoad) sowie Tier4f (Offroad) gültig.

Die damit festgelegten Grenzwerte zwingen die Fahrzeug-/Motorenhersteller neben Innermotorischen Maßnahmen ausgeklügelte Systeme zur Abgasnachbehandlung einzusetzen. Die wichtigsten Einrichtungen seien hier genannt: Diesel-Oxidations-Katalysator (Nachoxidation von unverbrannten Kohlenwasserstoffen), Diesel-Partikel-Filter (Zurückhalten von Rußpartikeln), Selektive Katalytische Reduktion (Umwandlung von schädlichen Stickoxiden in Stickstoff und Wasser)

Während bisher insbesondere Dieselaggregate davon betroffen waren, müssen spätestens mit der Umsetzung der nächsten Stufe von Emissionsvorgaben (EURO 6c) ab September 2018 einige Ottomotoren insbesondere solche mit Direkteinspritzung mit Partikelfiltern (Gasoline Particulate Filter) ausgerüstet werden.

Die Effektive Umsetzung dieser Maßnahmen erfordert künftig extrem Systeme, die in der Lage sind, Steueralgorythmen zu unterstützen, damit Ausgangswerte, Prozesswerte und auch Endwerte erfasst und in geeigneter Form an die Steuerglieder (ECU) weiter gegeben werden. Genau wie im Menschlichen Körper eignet sich Elektrizität am besten zur Signalübertragung. Sensoren zur Erfassung solcher Kenngrößen wie Temperatur, Druck oder Chemischer Größen erfassen die jeweiligen Eigenschaften, wandeln diese in elektrische Signale um und senden diese in Richtung ECU.

TT Electronics verfügt für diese speziellen Anforderungen über ein breites Produktportfolio von Temperatur-, Druck- und Flüssigkeitsgütesensoren, die ich in meinen nächsten Blogs näher vorstellen werde.

Blog beschreibe ich diese Sensorlösung etwas genauer…..