Sensoren für den Abgasstrang

Vertrauen in Kompetenz –
Sensoren und Leistungselektronik für den Abgasstrang

Wir sind langjähriger Entwicklungspartner europäischer Premiumhersteller. Seit Beginn der Diskussion um Kraftstoffverbrauch und Emissionssenkung sind unsere Experten in den Entwicklungsprozess und Erfahrungsaustausch zum Thema Abgasnachbehandlung involviert.

Von Beginn an dabei zu sein bedeutet, die Stufen von Euro 4 und Euro 5 sowie Tier3 und die damit verbundenen gestiegenen Anforderungen, Optimierungspotentiale und letztlich auch die Lösungen im Detail zu kennen. Heute bringen wir diese Erfahrungswerte in Euro 6 und Tier4f Projekte ein und gestalten gemeinsam mit unseren Kunden zuverlässige und robuste Lösungen für die künftigen Generationen umweltfreundlicher Abgassysteme.

Die Bedingungen im Abgasstrang und der vor- und nachgelagerten Systeme sind anspruchsvoll, denn viele Sensoren müssen direkt im Abgasstrom funktionieren. Hohe Temperaturen und aggressive Gase und Partikel dürfen sowohl Zuverlässigkeit als auch Lebensdauer nicht beeinflussen und notwendige Abschirmungen die Reaktionszeiten nicht einschränken. Je umfassender diese Bedingungen bekannt sind und im Produktentwicklungsprozess berücksichtigt werden, desto optimaler kann die kundenspezifische Entwicklung erfolgen.

Das Themengebiet der Abgasnachbehandlung ist eine unserer Kernkompetenzen. Neben Produktinformationen auf unserer Website informieren wir im Rahmen von Präsentationen, Fachkonferenzen sowie unserer Pressearbeit. Auf diesen Seiten haben wir Ihnen einige nützliche Informationen und Links zusammengestellt.
Wir laden Sie ein, sich hier umfassend zu informieren.

Erfahren Sie mehr über Druck- und Temperatursensoren im Abgasstrang

Die Erfassung von Druck- und Temperaturwerten im Abgasstrang ist die Basis für eine Vielzahl von Prozessen. Unsere Lösungen werden speziell für diesen Einsatz entwickelt und sind in der Lage, auch unter sehr aggressiven Umweltbedingungen schnell und präzise die benötigen Signale an die Steuereinheit zu liefern.

Langjährige Erfahrung und die kontinuierliche Optimierung unseres Portfolios schaffen nennenswerte Vorteile für die jeweilige Kundenapplikation. Lesen Sie hier einige Beispiele:

Überwachung von Beladung und Verbrennungsvorgang im Partikelfilter

Zur Regeneration der Dieselpartikelfilter erfolgt ein kontrollierter Verbrennungsprozess, wenn die maximale Beladung mit Rußpartikeln erreicht ist. Wir bieten sowohl für die Initiierung als auch für die Überwachung dieses Vorganges ausgereifte Sensorkonzepte. Neben der Sicherstellung der reinen Funktionalität in diesen anspruchsvollen Umgebungsbedingungen ist es gelungen umfangreiche Optimierungen zu generieren, die entscheidende Vorteile gegenüber herkömmlichen Systemen bieten:

Differenzdrucksensor

Differenzdrucksensor erfasst den Beladungszustand des Partikelfilters und initiiert Regenerationsvorgang

Im Gegensatz zu herkömmlichen Designs, bei denen das Abgas sowohl auf die passive als auch auf die aktive Elektronik-Seite der Differenzdruckmesszelle gelangt, arbeiten wir mit einem zwei-Zellen System, bei dem jeweils nur die passive Seite der Zellen mit Abgas in Berührung kommen. Dieses Prinzip bietet neben der Langzeitstabilität zudem die Möglichkeit, neben dem Differenzdruck auch den Staudruck auszugeben.

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Hochtemperatursensor überwacht den Verbrennungsvorgang

Unsere Hochtemperatursensoren  überwachen diesen kritischen Prozess und erfüllen höchste Ansprüche in Bezug auf Materialauswahl und Dichtigkeit.
Mit der Verwendung eines tiefgezogenen Gehäuserohres umgeht man eine Schweißstelle im Abgasstrom und somit ein potenzielles Ausfallrisiko. Mit Hilfe jahrelanger Felderfahrung wurde die hohe Robustheit des Sensors durch verschiedene Maßnahmen immer weiter verbessert.

Überwachung der Abgastemperatur in Extremsituationen (< 1.100°C)

Unsere Sensoren schützen Systeme vor Überhitzung
Sowohl die Emissionsreduzierung im Ottomotor (Stichwort: Otto-Partikelfilter) als auch der Systemschutz (z.B. Turbolader) vor extrem hohen Abgastemperaturen (bis 1100°C) erfordern spezielle Lösungen zur schellen und genauen Temperaturmessung im motornahen Abgasbereich. Damit können Leistungsverluste die infolge einer Systemüberwachung durch Kennfeldmodellierung entstehen gezielt vermieden werden.

In neuster Premium-Motorengeneration wird der Verbrauch durch neuartige, elektronisch gesteuerte Verbrennungsprozesse weiter gesenkt. Dazu wird der Verbrennungsprozess gezielt so gesteuert, dass sehr hohe Abgastemperaturen auftreten. Um die Möglichkeiten des Systems maximal auszunutzen, werden dafür Abgastemperaturen bis nahezu 1100°C zugelassen. Einer weiteren Erhöhung sind durch die verwendeten Materialien von Abgassystem und Turbolader technische Grenzen gesetzt. 

Temperaturüberwachung in Echtzeit erforderlich

Um Schäden vorzubeugen, wird deshalb die Abgastemperatur mittels eines schnellen Hochtemperatursensors in Echtzeit überwacht. Bei einer drohenden Temperaturüberschreitung kann dann die Motorsteuerung die Leistung kurzzeitig gezielt begrenzen oder etwas absenken, um damit Abgastemperatur in den Normalbereich zurückzuführen.

Hochtemperaturfühler mit PWM, SENT oder CAN Signalausgabe
AB Elektronik hat für diese Applikationen ein neues Sensorkonzept mit integrierter Auswertelektronik entwickelt. Ein anspruchsvoller Hochtemperatursensor, der robust und langzeitstabil den harten Umgebungsbedingungen standhält und gleichzeitig schnell und mit höchster Genauigkeit Signale liefert.
Der besondere Benefit bei dieser Produktentwicklung ist eine integrierte Sensorelektronik, die in der Lage ist, die Signale je nach Kundenanforderung als digitale Signale mit PWM, SENT oder CAN Protokoll auszugeben.

Temperatur- und Drucksensoren für Turbolader

Hersteller von Hochleistungsfahrzeugen schwören auf die Verwendung von Druck- und Temperatursensoren im Abgaskrümmer (vor dem Turbolader), um vor überhöhten Temperaturen sowie Druck zu warnen, die dem Turbolader schaden können.

Temperatur- und entsprechende Temperatur- und Drucksensoren für diese Anwendung sind  bis 1200 °C bzw. 6 Bar geeignet. Mit diesen Eigenschaften können sie auch an jeder anderen Stelle im Abgasrohr eingesetzt werden.

Druck- und Qualitätsüberwachung von AdBlue® im SCR System

Seit der Einführung der Euro-5-Norm wird der NOx-Anteil des Abgases in leistungsstarken Dieselmotoren reduziert. Dies geschieht durch die dosierte Zuführung von Harnstoff, dem sogenannten AdBlue®, in den Abgasstrom.

AdBlue® als Medium wird in einem separaten Behälter vorgehalten und dem SCR System zugeführt. Entscheidend für die Einhaltung der geltenden gesetzlichen Regelungen ist eine einwandfreie Qualität dieser Substanz, die per Gesetz permanent elektronisch überwacht werden muss. Darüber hinaus kann eine unsachgemäße Befüllung oder Streckung der Flüssigkeit die nachfolgenden Systeme schädigen. Eine weitere Herausforderung liegt beim Gefrierpunkt von AdBlue®, das bereits ab -11 °C in eine feste Konsistenz übergeht. Je nach Auslegung des SCR Systems kommen entsprechend robuste Drucksensoren zum Einsatz.

Unsere Lösungen werden speziell für diesen Einsatz entwickelt. Langjährige Erfahrung und die kontinuierliche Optimierung unseres Portfolios schaffen nennenswerte Vorteile für die jeweilige Kundenapplikation. Lesen Sie hier einige Beispiele:

Einfriersichere Drucksensoren für SCR-Dosiersysteme

Frost ab -11 °C bringt AdBlue® zum Gefrieren und die damit verbundene Volumenausdehnung birgt Herausforderungen für das Design von SCR-Dosiersystemen und die integrierten Drucksensoren.

In jahrelanger Felderfahrung wurde die hohe Robustheit des Sensors durch verschiedene Maßnahmen immer weiter verbessert. In Druckluft unterstützten SCR-Dosiersystemen setzt unser Inline-Drucksensoren mit einem besonderen Innenaufbau ein, um ein wirksames Ausblasen des AdBlue® vor dem Fahrzeugstillstand zu ermöglichen. Optional ist eine Temperaturmessung in den Sensor integriert.
Für ungespülte Systeme haben wir einen speziellen Drucksensor entwickelt, der bei geeigneter Abstimmung mit dem Gesamtsystem auch hier ein problemloses Einfrieren ermöglicht.

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Optischer Sensor erfasst AdBlue® Qualität über den Brechungsindex
Unser AdBlue® Qualitätssensor erfüllt die Anforderungen für Systeme in PKW, LKW und Off-Road Applikationen.

Das kompakte, kostenoptimierte Design ist robust gegen Umwelteinflüsse wie Schmutz und Temperaturschwankungen sowie gegen Alterungsprozesse.

Ausgelegt als Refraktometer, misst der Sensor den Brechungsindex von AdBlue® und liefert temperaturkompensierte Informationen entsprechend der wirksamen Medienkonzentration. Falsche Befüllungen oder unzulässige Beimengungen werden unmittelbar detektiert und somit eine gleichbleibende AdBlue®-Qualität im SCR System und dem AdBlue®-Tank gewährleistet.

Flexible Montagelösung für neue Applikationen und Nachrüstung

Die gewählte technische Lösung ermöglicht uns die Umsetzung eines sehr robusten Sensors bei höchster Kosteneffizienz. Der Sensor kann im Boden des AdBlue®-Tanks, voll im Medium eingetaucht als Teil der Tankentnahmeeinheit oder als In-Line-Lösung zwischen Tank und Dosiersystem montiert werden. Neben der Implementierung in neue Applikationen empfiehlt sich diese Lösung auch zur Nachrüstung in bestehende Systeme.

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Individuelle Lösungen sind unsere Stärke.
Gemeinsam finden wir die beste Option für Ihr Projekt.

Eine Auskopplung unseres kundenindividuellen Portfolios ist  in Standardausführungen erhältlich.

Temperatur. Druck. Füllstand. Qualität. Drehzahl. Position. Sensoren, Pedale und Control Units überwachen und steuern zuverlässig und mit hoher Genauigkeit kundenspezifische Anwendungen.