Kraftstoffqualitätssensor von Continental auf dem Weg in die Nutzfahrzeuganwendung

Hannover, Regensburg - Die tatsächliche Kraftstoffqualität im Tank zu bestimmen, gewinnt für OEM rapide an Bedeutung - dabei geht es vor allem um Schwefel. Der neue Continental Kraftstoffqualitätssensor wird derzeit von mehreren Nutzfahrzeug-OEM getestet, die unter anderem eine Lösung zum Schutz vor Garantieansprüchen aufgrund schlechten Kraftstoffs benötigen.

Er erkennt den optischen Fingerabdruck des Kraftstoffs und ermöglicht damit eine Feinabstimmung des Motormanagements. Zugleich erfasst der Sensor problematische Substanzen wie Schwefel, Wasser oder Ottokraftstoff im Diesel. Foto: © 2012 Continental AG

Nutzfahrzeuge stehen vor vielen Herausforderungen, weil von ihnen erwartet wird, dass sie weniger CO2 ausstoßen und noch strengere Emissionsgrenzen einhalten. Gleichzeitig machen steigende Kraftstoffpreise einen geringeren Verbrauch notwendig. Aber damit ist die Liste noch nicht komplett: Die Motoren von Nfz für den Transitverkehr beispielsweise müssen mit einer wachsenden Anzahl an Diesel- und Biokraftstoff- gemischen arbeiten, die nicht nur die Verbrennung beeinflussen sondern auch die Nacheinspritzungsstrategie, die zur Abgas- nachbehandlung dient. Abhängig von der Region kann der Kraftstoff zudem mit unerwünschten Bestandteilen verunreinigt sein.

Ein überhöhter Schwefelanteil beispielsweise kann dem Motor schaden. Daraus ergeben sich neue Anforderungen an die Branche. Als Antwort darauf stellt der internationale Automobilzulieferer Continental auf der Messe IAA Nutzfahrzeuge den letzten Entwicklungsstand seiner Kraftstoffsensorlösungen vor. "Es gibt weltweit eine wachsende Nachfrage nach hoch entwickelten Nfz-Motoren", sagt Mathias Miedreich, Leiter des Segments Abgas- und Emissionssensoren, Business Unit Sensors & Actuators bei Continental Powertrain. "Die Kraftstoffeigenschaften können den Wirkungsgrad, die Emissionen und die Haltbarkeit moderner Dieselmotoren stark beeinflussen. Deshalb beobachten wir eine große Nachfrage nach Lösungen zur Bestimmung wesentlicher Kraftstoffmerkmale. Unsere neuen Produkte lösen diese Aufgabe. Eine der wichtigsten Anforderungen ist die Erkennung von Schwefel im Diesel."

Nach dem erfolgreichen Abschluss des 2011 ausgelaufenen, vierjährigen Euripides Forschungsprojekts hat Continental inzwischen Muster seines neuen Kraftstoffqualitäts- sensors (Fuel Quality Sensor) zum Test und zur Fahrzeugintegration an mehrere Nfz-OEM ausgeliefert.

Zentrale Herausforderungen: Anpassung der Verbrennung und Systemhaltbarkeit

Da zum Nutzungsprofil eines Nfz häufig der Betrieb in mehreren Ländern und Regionen der Erde gehört, besteht hier eine größere Wahrscheinlichkeit, auf unterschiedliche Kraftstoffe zu stoßen als im Pkw. Das gilt vor allem für den Fernverkehr. Da der Energieinhalt des Kraftstoffes von seiner genauen chemischen Zusammensetzung abhängt, beeinflusst eine wechselnde Zusammensetzung den Verbrennungsprozess in sauberen, effizienten Nfz-Dieselmotoren. Ein unnötig hoher Kraftstoffverbrauch kann die Folge sein. Um diese Herausforderungen zu lösen, muss die Kraftstoffsensorik zwei Hauptaspekte abdecken. Einer davon ist die Anpassung der Verbrennung: Der neue Continental Kraftstoffqualitätssensor kann das veränderliche Diesel-Biokraftstoffgemisch im Tank und seine aktuelle Cetanzahl mit einer angestrebten Genauigkeit von ±5 % Biodiesel bestimmen.

Auf der Grundlage dieser Information kann die Verbrennungsstrategie und die Nacheinspritzung als Teil der Abgasnachbehandlung so angepasst werden, dass der Motor mit bestmöglicher Effizienz und bei geringsten Emissionen läuft. Die zweite Herausforderung besteht darin, eine konstante Emissions- qualität und die Systemhaltbarkeit sicherzustellen. Gelingt das nicht, so können Verunreinigungen im Diesel die Haltbarkeit des Motors und der Abgasnachbehandlungssysteme verringern: Um den Kraftstoff auf eine umfassende Liste von chemischen Bestandteilen untersuchen zu können - einschließlich Schwefel - hat Continental den Sensor basierend auf einem optischen Messprinzip entwickelt.

"Im Grunde handelt es sich dabei um ein miniaturisiertes Kraftstofflabor", sagt Hervé Richard, Projektleiter Kraftstoffqualitäts- sensor bei Sensors & Actuators, Division Powertrain, "es erkennt den optischen Fingerabdruck des Kraftstoffs und ermöglicht damit eine Feinabstimmung des Motormanagements. Zugleich erfasst der Sensor problematische Substanzen wie Schwefel, Wasser oder Ottokraftstoff im Diesel". Indem er diese Information bereit stellt, kann der Kraftstoffqualitätssensor dabei helfen, Verunreinigungen rechtzeitig zu entdecken, bevor sie Schäden wie etwa eine Vergiftung der Abgasnachbehandlung anrichten können. Je nach dem Ausmaß an Verunreinigungen können geeignete Schutzmaßnahmen ergriffen werden, um Schäden und Haftungsstreitigkeiten zu vermeiden.

Über die Continental AG
Continental gehört mit einem Umsatz von 30,5 Milliarden Euro im Jahr 2011 weltweit zu den führenden Automobilzulieferern. Als Anbieter von Bremssystemen, Systemen und Komponenten für Antriebe und Fahrwerk, Instrumentierung, Infotainment-Lösungen, Fahrzeugelektronik, Reifen und technischen Elastomerprodukten trägt Continental zu mehr Fahrsicherheit und zum globalen Klimaschutz bei. Continental ist darüber hinaus ein kompetenter Partner in der vernetzten, automobilen Kommunikation. Continental beschäftigt derzeit rund 169.000 Mitarbeiter in 46 Ländern.

Die Automotive Group mit den drei Divisionen Chassis & Safety (ca. 6,5 Milliarden Euro Umsatz im Jahr 2011, 33.000 Mitarbeiter), Powertrain (ca. 5,8 Milliarden Euro Umsatz im Jahr 2011, 31.000 Mitarbeiter) und Interior (ca. 6,1 Milliarden Euro Umsatz im Jahr 2011, 32.000 Mitarbeiter) erzielte im Jahr 2011 einen Umsatz von circa 18,4 Milliarden Euro. Die Automotive Group ist an über 170 Standorten weltweit aktiv. Als Partner der Automobil- und Nutzfahrzeugindustrie entwickelt und produziert sie innovative Produkte und Systeme für eine moderne automobile Zukunft, in der individuelle Mobilität und Fahrfreude mit Fahrsicherheit, Umweltverantwortung und Wirtschaftlichkeit in Einklang stehen.

Die Division Chassis & Safety entwickelt und produziert elektronische und hydraulische Brems- und Fahrwerkregelsysteme, Sensoren, Fahrerassistenzsysteme, Airbagelektronik und -sensorik, Scheibenreinigungssysteme sowie elektronische Luftfedersysteme. Kernkompetenz ist die Integration aktiver und passiver Fahrsicherheit in ContiGuard®. Die Division Powertrain integriert innovative und effiziente Systemlösungen rund um den Antriebsstrang. Das Produktportfolio reicht von Benzin- und Dieseleinspritzsystemen über Motor- und Getriebesteuerungen inklusive Sensoren und Aktuatoren sowie Kraftstofffördersysteme bis hin zu Komponenten und Systemen für Hybrid- und Elektroantriebe. In der Division Interior dreht sich alles um das Informationsmanagement. Zum Produktspektrum gehören Instrumente und Multifunktionsdisplays, Kontroll- und Steuergeräte, elektronische Fahrzeug- Zugangssysteme, Reifeninformationssysteme, Radios, Multimedia- und Navigationssysteme, Klimaanlagensteuerungen und -bedienungen, Telematiklösungen sowie Cockpits.