Untersuchung des Abgasverhaltens von in Betrieb befindlichen Fahrzeugen und emissionsrelevanten Bauteilen – Austauschkatalysatoren

Examination of pollutants emitted by vehicles in operation and of emission relevant components - Replacement catalytic converters

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde die Dauerhaltbarkeit von Austauschkatalysatoren untersucht. Als Testfahrzeug wurde ein VW Golf der Abgasstufe Euro 4 mit einem 1.4-l-Benzinmotor (55 kW) ausgewaehlt. Zu Beginn der Untersuchungen wies das Fahrzeug eine Laufleistung von 75.500 km auf. Das ausgewaehlte Fahrzeug war regelmaessig entsprechend den Herstellervorgaben gewartet worden. Im OBD-System waren keine abgasrelevanten Fehler abgelegt. Bei der Eingangsmessung des Fahrzeuges im Anlieferungszustand mit dem urspruenglich verbauten Katalysator wurden die anzuwendenden Euro 4-Grenzwerte deutlich unterschritten. Anschliessend wurden ein Original-Austauschkatalysator, der in einer markengebundenen Fachwerkstatt, und 4 Katalysatoren, die verdeckt im freien Teilemarkt beschafft worden waren, untersucht. Die Austauschkatalysatoren wurden entsprechend den Vorgaben der ECE-Regelung Nr. 103 konditioniert und dann im Neuzustand vermessen. Anschliessend wurden die Katalysatoren auf einem Brennerpruefstand gealtert. Dabei wurde eine Laufleistung von insgesamt 80.000 km simuliert. Nach 10.000 km und 40.000 km wurde die Alterung unterbrochen und die Abgasemissionen des Testfahrzeugs wurden mit den gealterten Katalysatoren gemessen. Sobald bei einem Katalysator eine Grenzwertueberschreitung festgestellt wurde, wurde die Untersuchung beendet. Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen, dass bei im freien Teilemarkt erhaeltlichen Austauschsystemen zur Abgasnachbehandlung erhebliche Qualitaetsunterschiede auftreten koennen. Nur mit dem Original-Austauschkatalysator und mit einem Austauschkatalysator, der im freien Markt beschafft worden war, konnten auch nach einer Alterung ueber 80.000 km die Euro 4-Grenzwerte eingehalten werden. Bei einem Austauschkatalysator wurden bereits im Neuzustand die Euro 4-Grenzwerte ueberschritten. Bei einem anderen Austauschkatalysator wurde die Untersuchung nach 10.000 km Alterung und bei einem weiteren Katalysator nach 40.000 km Alterung aufgrund einer Ueberschreitung der Euro 4-Grenzwerte abgebrochen. Die ECE-Regelung Nr. 103 sieht eine Pruefung der Dauerhaltbarkeit derartiger Systeme ueber 80.000 km vor, ermoeglicht jedoch alternativ die Verwendung von festen Verschlechterungsfaktoren. In der Praxis wird die Dauerhaltbarkeit der Austauschsysteme zur Abgasnachbehandlung von ihren Herstellern garantiert, eine Ueberpruefung findet im Rahmen der Genehmigung jedoch in den seltensten Faellen statt. Eine Feldueberwachung fuer Austauschsysteme zur Abgasnachbehandlung ist in den entsprechenden Vorschriften nicht vorgesehen. Die Ergebnisse dieser Untersuchung weisen darauf hin, dass die Anforderungen in der ECE-Regelung Nr. 103 nicht ausreichen, um die Dauerhaltbarkeit von Austauschkatalysatoren sicherzustellen. ABSTRACT IN ENGLISH: In the context of the research project, the durability of replacement catalytic converters was examined. A VW Golf with emission standard Euro 4, 1.4 l petrol engine (55 kW) was selected as a test vehicle. At the start of the examinations, the vehicle showed a mileage of 75,500 km. The selected vehicle was regularly serviced in accordance with the manufacturer's specifications. No emission-relevant faults were recorded by the OBD system. The initial measurement of the vehicle in as-delivered condition with the originally installed catalytic converter showed that the corresponding emissions were considerably below the Euro 4 limit. Subsequently, an original replacement catalytic converter, which was purchased from an authorised dealer, and 4 catalytic converters purchased in the independent aftermarket, were examined. The replacement catalytic converters were conditioned according to the specifications of ECE Regulation No 103 and then measured in new condition. Then they were aged on a burner test rig. Here a total mileage of 80,000 km was simulated. After 10,000 and 40,000 km, the ageing was interrupted and the exhaust gas emissions with the aged catalytic converters were measured. The examination was ended as soon as a limit value had been exceeded. The results of the project indicate that with the replacement systems for the after-treatment of exhaust gases available in the independent aftermarket, considerable quality differences can occur. At the end of the ageing over a distance of 80,000 km only the original replacement catalytic converter and one replacement catalytic converter from the independent aftermarket complied with the Euro 4 emission limits. With one replacement catalytic converter, the Euro 4 emission limits were already exceeded in new condition. With another replacement catalytic converter, the examination was aborted after 10,000 km ageing and with a further catalytic converter after 40,000 km ageing due to the Euro 4 emission limits being exceeded. The ECE Regulation No 103 provides for a durability test of such systems over 80,000 km, but alternatively also allows the use of fixed deterioration factors. In practice, the durability of the replacement systems for the after-treatment of exhaust gases is guaranteed by their manufacturers. However, replacement catalytic converters are rarely inspected as part of the approval. In-use compliance provisions for replacement systems for the after-treatment of exhaust gases are not mentioned in the specifications. The results of this study indicate that the requirements in the ECE Regulation No 103 are not sufficient to ensure the durability of replacement catalytic converters.

Language

  • German

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01601777
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • ISBN: 978-3-95606-175-2
  • Files: ITRD
  • Created Date: May 4 2016 3:51AM