Eine Frage beschäftigt viele Autobesitzer seit jeher: Da sowohl Benzinfahrzeuge als auch Dieselfahrzeuge der nationalen Abgasnorm VI unterliegen, müssen Benzinfahrzeuge auch am Ende ihrer Lebensdauer keinen Harnstoff hinzufügen. Allerdings leuchten bei Dieselfahrzeugen bei Harnstoffmangel die Warnleuchten auf und die Drehmoment- und Geschwindigkeitsbegrenzungen werden eingeschränkt.
Die eigentliche Ursache liegt darin, dass Benzin- und Dieselmotoren hinsichtlich der Verbrennung unterschiedlich arbeiten und die bei der Verbrennung entstehenden Schadstoffe sehr unterschiedlich sind. Auch die Abgasreinigungswege sind unterschiedlich.
Benzinfahrzeuge werden mit einer Zündkerze betrieben. Der Bordcomputer steuert präzise die Kraftstoffeinspritzung und den Lufteinlass und hält dabei das standardmäßige theoretische Luft-{2}}Kraftstoffverhältnis aufrecht. Kraftstoff und Luft sind gleichmäßig verteilt und der Sauerstoff im Zylinder wird praktisch vollständig verbraucht.
Unter solchen Verbrennungsbedingungen entstehen relativ milde Schadstoffe, die nur geringe Mengen an Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden enthalten. Die Menge der erzeugten Stickoxide ist gering und der Feinstaub, der bei der Verbrennung entsteht, ist äußerst gering.
Bei Fahrzeugen, die den National VI-Standard erfüllen, ist nur ein Drei-Wege-Katalysator mit GPF ausgestattet. Die Edelmetalle im Inneren des Drei-Wege-Katalysators können alle Schadstoffe auf einmal umwandeln. Für die gesamte Reaktion sind keine zusätzlichen chemischen Reduktionsmittel erforderlich, und natürlich muss während des gesamten Prozesses kein Harnstoff zugesetzt werden. Für die tägliche Wartung ist nur Normalbenzin erforderlich, um die Anforderungen zu erfüllen.
Dieselfahrzeuge arbeiten mit Selbstzündung. Um ein hohes Drehmoment und einen niedrigen Kraftstoffverbrauch zu erreichen, verwenden sie einen Magermodus, bei dem die Ansaugluftmenge deutlich größer ist als die Kraftstoffmenge. Der Zylinder verbleibt lange Zeit in einer sauerstoffreichen Umgebung mit hoher-Temperatur, was direkt zur Entstehung einer großen Menge Stickoxide führt. Gleichzeitig entstehen bei unvollständiger Dieselverbrennung viele Rußpartikel.
Die Hauptschwierigkeit besteht darin, dass der herkömmliche Drei-Wege-Katalysator vollständig ausfällt und hohe Konzentrationen an Stickoxiden nicht bewältigen kann, wenn das Abgas zu viel Sauerstoff enthält. Allein durch den Einsatz des Katalysatorträgers können die Emissionsgrenzwerte der Norm der sechsten Generation nicht erreicht werden.
Dieses Dieselfahrzeug der sechsten -Generation ist mit einem kompletten Satz mehrstufiger Nachbehandlungssysteme ausgestattet, darunter der DOC-Oxidationskatalysator, das DPF-Partikelabscheidegerät, das SCR-Harnstoffeinspritzsystem und der ASC-Ammoniakeliminationskatalysator, die alle unverzichtbar sind.
Unter ihnen ist das SCR-System der Kern. Der zerstäubte Harnstoff zersetzt sich bei hohen Temperaturen und setzt Ammoniakgas frei. Dieses Ammoniakgas reagiert mit Stickoxiden im Abgas und wandelt diese in harmlosen Stickstoff und Wasser um. Harnstoff ist bei dieser Reaktion ein unverzichtbares Reduktionsmittel und dies ist eine zwingende technische Voraussetzung für die Zugabe von Harnstoff bei Dieselfahrzeugen.
Darüber hinaus gibt es einen erheblichen Unterschied bei den Partikelschadstoffen zwischen beiden. Der Dieselruß sammelt sich schneller an und der DPF muss häufig bei hohen Temperaturen regeneriert und gereinigt werden. Während die Benzinpartikel geringer sind, verstopft der GPF seltener, was die Wartung erheblich erleichtert.
Letztendlich bestimmen die Unterschiede in den Verbrennungsprodukten von Benzin und Diesel die Variationen in den Abgasreinigungssystemen. Die Benzinverbrennung ist ausgeglichen und der Drei-{1}Wege-Katalysator kann die Emissionsanforderungen erfüllen; Bei Dieselmotoren, die unter hohen-Temperaturen und sauerstoffreichen-Bedingungen betrieben werden und starke Stickoxidemissionen aufweisen, kann zur Hilfsreduktion nur Harnstoff verwendet werden. Dies ist die Grundlogik, die der Tatsache zugrunde liegt, dass zwar beide die nationalen VI-Normen einhalten, Benzinfahrzeuge jedoch keinen Harnstoff benötigen, während Dieselfahrzeuge nicht ohne Harnstoff auskommen.