Emissions control Abgasnachbehandlung Exhaust gas after-treatment - Automotive Sensing and Control - IZB
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Emissions control Abgasnachbehandlung Exhaust gas after-treatment Automotive Sensing and Control www.abelektronik.com www.avx.com
2 3 Mobilität ist für die Weltwirtschaft ein Vertrauen in die Mobilität der Zukunft wichtiger Faktor Strenge Abgasnormen erfordern zunehmend individuelle Sensorlösungen und innovative Technologien. Wir sind in diesem Markt zuhause und bieten Ihnen die passende Lösung für Ihr Projekt. Belief in future mobility Mobility is an important factor for the Nachhaltigkeit, Sicherheit und Komfort sind die Indikato- ren künftiger Mobilität. Sustainability, security and convenience are the benchmarks of future mobility. global economy Fortbewegungsmittel der neuen Generation kommunizieren mit Next generation of future mobility means better driver commu- dem Fahrer und unterstützen ihn auf intelligente Weise. nication and intelligent support. Enhanced electronic networks Elektronische Netzwerke sorgen für Fahrvergnügen bei höchster provide a superior driving experience combined with high levels Strict exhaust gas standards require increasingly individual sensor solutions and innovative technologies. Effizienz. Sensoren versorgen diese Systeme mit den notwendi- of efficiency. Sensors deliver all necessary information from envi- We are at home in this market and offer you the appropriate solution for your project. gen Informationen aus der Umgebung oder als Rückmeldung ronment or from vehicle to these networks. vom Fahrzeug. In our role as best in class supplier of sophisticated sensors, In unserer Rolle als Best-in-Class-Lieferant für anspruchsvolle we offer intelligent sensor solutions to our customers, e.g. for Sensoren bieten wir unseren Kunden intelligente Sensorlö- exhaust gas applications. sungen unter anderem für Abgasapplikationen an. We evaluate trends for future viability and, as leading advisors Wir stehen als richtungsweisender Berater und erfahrener and experienced developers, we support you when it comes to Entwickler zur Seite, wenn es darum geht, Innovationen effectively and reliably integrating innovations with customer nutzbringend und zuverlässig in Kundenapplikationen zu in- applications. tegrieren oder durch den Einsatz von Standardsensoren Ihre Applikation bestmöglich zu ergänzen. We look forward to continuing to reshape the future of mobility and to being your source for sophisticated electronic solutions. Wir freuen uns, mit Ihnen Mobilität jeden Tag neu zu gestalten und dabei Ihr Ansprechpartner für anspruchsvolle Elektronik- lösungen zu sein. Sample-shop 3D-Printer Computer simulation In-house expertise SMD Technology development Flexible automation Abgasnachbehandlung Exhaust gas after-treatment Seite / Page 4-5 Hochtemperatursensoren High temperature sensors Seite / Page 6 Differenzdrucksensoren Differential pressure sensors Seite / Page 7 Exzellente Leistung erfordert eine qualifizierte Basis Qualified for excellent performance Temperatursensoren Temperature sensors Seite / Page 8 Wir bieten unseren Kunden im eigenen Hause ein breites Spek- We provide our customers with a wide range of in-house exper- Drucksensoren Pressure sensors Seite / Page 9 trum an Fachkompetenz. Externe Schnittstellen werden mini- tise. External interfaces are minimised and proven AB Elektroniks‘ Qualitätssensoren Quality sensors Seite / Page 10 miert, und der für unser Haus typische Qualitätsstandard zieht quality runs like a thread through our global projects. Globales Netzwerk Global footprint Seite / Page 11 sich wie ein roter Faden durch die globale Projektarbeit.
Abgastechnik Exhaust Systems Sensorik für den Abgasstrang und adaptierte Systeme Sensors for Exhaust application and related Systems 4 5 Druck und Staudrucksensoren Pressure sensors Abgasnachbehandlung • Einfriersicher für SCR Applikationen • Robuste Ausführung in kompakten, geschlossenen Bauformen • Freeze protected for SCR Applications (AdBlue) • Robust design, compact and fully coated Exhaust gas after-treatment Temperatur- und Hochtemperatursensoren Temperature and high temperature sensors • Schnelle Ansprechzeiten und hohe Messgenauigkeit durch patentierte Designlösungen • Fast response to heat up high precise due to patented design • Langlebig und robust auch für Saugrohre und strapazierte Bereiche (EGR) • Long term stable and robust for manifold and EGR applications too AB Elektronik ist bereits seit der Euro 4 ein anerkannter Part- ner der LKW-Hersteller für Entwicklung und Produktion von anspruchsvollen Sensorlösungen für Abgasanwendungen. Die Umsetzung der Euro 6 und Tier 4final sowie weiterer internatio- naler Normen wie z.B. BS VI (Indien) oder Ch6 (China) ist aktuel- ler Bestandteil unserer täglichen Arbeit. Bei diesen Applikationen müssen die bei der Verbrennung im Motor entstehenden Stickoxide (NO, NO2 = NOX) im Abgas aktiv beseitigt werden. Bei der sogenannten Selektiven Katalytischen Reduktion (SCR) wird eine wässrige Harnstofflösung (32,5 % NH3) in das heiße Dieselabgas eingespritzt. Ergebnisse sind ungefährliches N2 und H2O. Zur bedarfsgerechten Dosierung der Lösung ist eine genaue Erfassung von Druck und Temperatur notwendig. Keramische Drucksensorzellen aus unserer eigenen Fertigung zeichnen sich durch hohe Medientoleranz aus und sind für diesen Einsatz prädestiniert. Die abgestimmte Integration solcher Drucksensoren in unterschiedliche Kundensysteme ermöglicht bei günstiger Einbausituation eine sichere Funktion auch bei tiefen Außentemperaturen. Sensing Benjamin Haas fotolia.de Control Ein weiteres Beispiel für innovative Lösungen ist der am Markt einzig- artige optische Harnstoffkonzentrationssensor. Unter Nutzung der Refraktometrie ist eine Sensorfamilie für die unterschiedlichsten Appli- kationen rund um die SCR-Dosierung entstanden. The sensor division of Für die optimale Steuerung einer weiteren Anzahl von Funktionen HIGHLIGHT in der Abgasnachbearbeitung verfügt AB Elektronik über innovative Produkte und eine hohe Gesamtkompetenz in diesem Fachbereich. HIGHLIGHT Since the Euro 4 standard, AB Elektronik has been an accredi- ted partner of truck manufacturers for development and produc- tion of sophisticated sensor solutions for exhaust gas applica- tions. To complement our existing technologies for exhaust gas monitoring we are on course to meet the requirements of Euro 6 Robuste Drucksensoren zum direkten Einsatz AGR im Abgasrohr and Tier 4 emissions as well as other international requirements Air ake as BS VI (India) or CH6 (China). Robust pressure sensors for applications in For those applications, the nitrogen oxides (NO, NO2 = NOX) gene- the exhaust pipe Int rated in the engine during combustion have to be eliminated actively. In the so-called selective catalytic reduction (SCR), an aqueous urea solution (32.5 % NH3) is injected into the hot diesel exhaust. The products are harmless nitrogen and water. To meet the require- ments for solution monitoring, precise detection of pressure and tem- perature are required. Ceramic pressure sensor cells of our own produc- HIGHLIGHT tion are characterized by high media tolerance, and are designed specially for this application. The coordinated integration of these Hochtemperaturfühler mit Thermoelement für pressure sensors into different customer systems ensures convenient SCR anspruchsvolle Applikationen bis 1100 °C installation and reliable operation, even at low outside temperatures. High-temperature sensor for sophisticated appli- A further example of innovative solutions is our unique optical urea cations of up to 1100 °C with thermocouple concentration sensor. Using refractometry we created a sensor family for different application around SCR dosing. Drucksensor für SCR Systeme For optimum control of a number of additional functions in exhaust Pressure sensor for SCR applications gas after-treatment, AB Elektronik possesses innovative products and a high overall expertise in this special field.
6 7 Hochtemperatursensoren / High temperature sensors Differenzdrucksensoren / Differential pressure sensors Strengere Regeln: Die Vorgaben der Euro 6 stellen Systeme Stricter rules: Euro 6 will increase challenges for Diesel and Druckmessung im Abgassystem (Partikelfilter) Pressure measurement in the exhaust system in Diesel- und Ottomotoren vor neue Herausforderungen Otto engines Die nächste Stufe: Euro 6-kompatible Dieselmotoren erhal- (particulate filter) Seit Einführung der Euro 5 im Jahr 2008 werden Dieselpartikelfil- Since Euro 5 was implemented in 2008, Diesel-particle filters ten einen zusätzlichen SCR-Katalysator – Differenzdruck- The next level: Diesel Engines Euro 6 need another catalyst ter eingesetzt, die unter anderem durch robuste Temperatursen- have been used in the exhaust pipe, monitored by robust tem- sensoren für Euro-6-Anwendungen ermöglichen eine noch – differential pressure sensor for Euro 6 applications will soren überwacht werden, welche direkt im Abgasrohr platziert perature sensors. They detect parameters for the burning pro- genauere Steuerung. support with improved accuracy. sind. Sie melden die Kenngrößen für die Steuerung der im laufen- cess which is regularly started during operation. Regeneration is Für die Einhaltung der Euro 6 wird zur wirksamen Reduktion der To meet the requirements and to achieve a reduction in nitrogen den Betrieb notwendigen Regeneration der Filter, die kontrolliert an internal burning process, which starts at about 500 °C, and Stickoxide nach dem Partikelfilter ein weiterer Katalysator einge- oxides, there is needed another catalyst behind the particulate freigebrannt werden. Diese Vorgänge werden bei ca. 500 °C due to exothermicity, i.e. the release of heat during a chemical baut. Die Anforderungen an die Sensorik steigen somit erneut. filter. This places further demands on the sensor. The load on the gestartet und erreichen durch die Exothermie beim Verbrennen reaction, temperatures in the range of 700 to 800 °C can be Zusätzlich zur Staudruckmessung muss auch der Abgasdruck particulate filter is key, and in this new application it is necessary des angesammelten Rußes Temperaturen im Bereich zwischen achieved. The accurate temperature monitoring during this pro- nach dem Filter gemessen werden, um das Druckgefälle über to measure the dynamic pressure before and also behind the fil- 700 und 800 °C. Die genaue Temperaturerfassung ist daher von cess is very important. den Filter zu ermitteln. Für diese Applikationen werden Diffe- ter, to determine the pressure drop across the filter system. With wesentlicher Bedeutung. renzdrucksensoren eingesetzt. Für die Druckerfassung wird das the Euro 6 standard this is achieved using differential pressure Our robust sensors in PT high-temperature design are proven by Abgas über Schlauchleitungen direkt bis zur Druckzelle geleitet. sensors. To examine its pressure, the exhaust gas is led via hose Unsere robusten Sensoren im PT-Hochtemperaturdesign haben their long-term-stability and high accuracy over lifetime, provi- Dieses Abgas ist ein äußerst aggressives Medium, dass die auf lines directly to the pressure cell. This media is highly aggressive sich in diesen Anwendungen durch eine hervorragende Lang- ding fast response time of the sensor. der Druckmembran vorhandenen elektrisch wirksamen Struk- and can destroy the electronics on the active side of pressure zeitstabilität bewährt und liefern über die gesamte Lebensdauer turen zerstören kann. Bei Low-Cost-Sensoren mit nur einer Zelle membrane and render the sensor unusable. In low cost sensors sehr genaue Signale bei schneller Ansprechzeit des Fühlers. By the introduction of the latest emission standard (Euro 6d) in wird die Membran nur durch ein Gel vor den Abgasbestandteilen with only one cell, the membrane is protected from the exhaust September 2018, all Otto engines with direct fuel injection will geschützt, welches oft nicht die gesamte angestrebte Lebens- components by a gel which is unfortunately not stable over life- Mit Einführung der neuesten Abgasnormen (Euro 6d) ab Sep- also be equipped with a particle filter. The operating conditions dauer übersteht. time of the sensor. tember 2018 werden Ottomotoren mit Direkteinspritzung will cause higher temperatures than in diesel vehicles. Based on ebenfalls mit Partikelfiltern ausgestattet. Dabei entstehen be- our proven PT sensor, we have added some special processing Euro 6 triebsbedingt deutlich höhere Temperaturen als im Dieselfahr- steps and used high-temperature resistant special steel in ther- zeug. Auf Basis unseres bewährten Konzeptes der PT-Sensoren moforming quality. The new design with thermocouple type N verstärken spezielle Verarbeitungsschritte sowie die Verwendung proven for temperatures up to 1,200 °C can be used at any point hochtemperaturfesten Edelstahls in Tiefziehtechnologie die neu- in the exhaust pipe e.g. in the exhaust manifold for the protec- este Produktgeneration mit Thermoelementen Typ N für einen tion of the turbo charger. Temperaturbereich bis 1200 °C. Der Einbau kann an jeder Stelle im Abgasrohr erfolgen wie zum Beispiel im Abgaskrümmer zur Temperaturüberwachung zum Schutz des Turboladers. HIGHLIGHT Neuer Differenzdrucksensor: Optimierte Lebensdauer und New differential pressure sensor: better lifetime and two zwei eigenständige Signale redundant signals Der Sensor von AB Elektronik enthält keramische Druckzellen, die The new sensor of AB Elektronik uses ceramic pressure cells Ottomotoren: Doppelbaugruppe Temperatursensoren für Petrol engines: twin assembly temperature sensors for ausschließlich von der Seite und ohne aufgedruckte Messstruktur which come into contact with the exhaust gas only from the side Anforderungen der Euro 6c Euro 6c requirements mit dem Abgas in Berührung kommen, was einen zusätzlichen and without a printed measuring structure. Additional protection In der Verwendung als Doppelbaugruppe erfüllt das neue Used as a twin assembly, the new sensor concept precisely Schutz entbehrlich macht. Mit dieser Zwei-Zellen-Druckmess- is not necessary here. With this two cell pressure measurement Sensorkonzept exakt die Anforderungen dieser Anwendung. meets the requirements of this application. The combination of technik ist es uns gelungen, einen im Vergleich zu marktüblichen technology, we have succeeded in developing an unbeatably ro- Die Kombination von zwei robusten Fühlern mit einer Auswer- two sturdy sensors with evaluation electronics provides proven Systemen, absolut robusten, langlebigen und dabei noch sehr bust, durable and still very accurate differential pressure sensor. tungselektronik bietet neben der bewährt hohen Robustheit bei high robustness coupled with fast response times, but also al- genauen Differenzdrucksensor zu entwickeln. Die hervorragen- These outstanding properties are already proved in the commer- schnellen Ansprechzeiten auch die Möglichkeit, die Sensoren bis lows synchronization of the sensors to within +/- 1 °C. The twin den Eigenschaften konnten speziell im Nutzfahrzeugbereich cial vehicle sector. With this sensor, we can provide additional auf +/- 1 °C aufeinander abzugleichen. Den Anwender erwartet assembly design means that the user benefits from a proven bereits unter Beweis gestellt werden. Ein weiteres Alleinstel- added value by delivering a pressure signal before or after the ein bewährtes Sensordesign mit erweiterter Funktionalität zu sensor with extended functionality, and at a favourable cost. lungsmerkmal bietet die Option, einen Druckwert zusätzlich zum filter as a stand-alone signal beside the differential signal. wirtschaftlichen Kosten durch die Ausführung als Doppelbau- eigentlichen Differenzsignal vor oder nach dem Filter als eigen- gruppe. ständiges Signal auszugeben.
8 9 Temperatursensoren / Temperature sensors Drucksensoren / Pressure sensors Intelligente Sensorkonzepte für exakte und schnelle HIGHLIGHT Technologien Drucksensoren der neuen Generation sind absolut zuverläs- Temperaturmessung auch in anspruchsvoller Umgebung • Keramische Messzelle sig und langlebig. Sie überzeugen durch ihren modularen Temperatursensoren der AB Elektronik erfassen sicher, schnell und • Halbleitermesszelle Aufbau und sind problemlos in kundenspezifische Systeme präzise Temperaturen in flüssigen und gasförmigen Medien oder • Druckbereich: 0 … 0,5 bar bis 0 … 60 bar integrierbar. Festkörpern, z. B. Wasser, Öl, Kraftstoff, Ansaugluft und Ladeluft • Temperaturbereich: -40 °C bis +125 °C, 150 °C AB Elektronik bietet eine Vielzahl von innovativen und robusten sowie Zylinderkopf / Kurbelgehäuse. Sensorlösungen zur Erfassung von Drücken in unterschiedlichen Mit mehr als 20 Jahren Erfahrung in der Temperatursensorent- Temperatursensor mit Stecker nach Kundenspezifikation Medien. Die flexiblen Konfigurationen unserer Moduldrucksenso- wicklung und -fertigung sind wir Partner namhafter OEMs und extrem schneller Ansprechzeit Hohe Schwingungsfestigkeit ren ermöglichen die Integration in kundenspezifische Systeme. Systemlieferanten in der Automobilindustrie. Temperature sensor with extremely Technologies Sowohl in Nutzfahrzeug und Arbeitsmaschine als auch im PKW- Technologien und besondere Eigenschaften: short response time • Ceramic measuring cell Sektor nimmt die permanente Drucküberwachung immer mehr • Gehäuse: Metall (Messing), Edelstahl und Kunststoff • Semiconductor measuring cell zu. Eine breite Palette von Basistechnologien ermöglicht uns die • Technologie: NTC, PT, Thermoelemente, Halbleiter • Pressure range: 0 … 0.5 bar to 0 … 60 bar optimale Anpassung der Sensoreigenschaften auf die jeweilige • Standardapplikation 150 °C, Spezialapplikation 300 °C • Temperature range: -40 °C to +125 °C, 150 °C Kundenapplikation. • Optional programmierbare elektronische Schnittstelle • Stecker, Messelement, mechanische und elektrische Kontaktie- Connectors according to customer specification rung nach Kundenwunsch High vibration resistance Latest generation pressure sensors are absolutely solid and • Miniaturausführungen mit geringem Gewicht aufgrund Mini- have excellent long-live characteristics. They win by their mierung des Metallanteils modular-building-concept and can be integrated into cus- • Langzeitrobust gegen Schwingungen und Staub / Feuchtigkeit tomer systems easily. • Thermische Entkopplung zur Erhöhung der Messgenauigkeit AB Elektronik offers a great number of innovative and robust HIGHLIGHT solutions for measuring pressure in different media. Due to flexible configurations, our pressure sensor modules can easily be Intelligent sensor concepts for fast and precise temperature integrated into customer-specific systems. detection - in the most demanding applications Temperature sensors from AB Elektronik are reliable, fast and pre- There is an increasing need for continuous pressure monitoring in cise in liquid and gaseous media or solid body such as water, oil, commercial and working vehicles as well as passenger cars. fuel, intake air and charge air as well as cylinder head / crankcase. A great variety of different basic technologies enables us to opti- With more than 20 years’ experience in developing and produ- mally suit sensor features to the respective customer application. cing temperature sensors, we partner with major OEMs and tier 1 / 2 suppliers in the automotive industry. HIGHLIGHT Technologies and special features: • Housing: plastic, brass, steel • Technology: NTC, PT, thermocouples, semiconductor Differenzdrucksensor ohne Rückkopplung atmosphäri- • Standard application 150 °C, special application 300 °C scher Einflüsse. Ausgabe von Differenz- und Staudruck • Optional programmable electronic interfaces bei hoher Langzeitstabilität • Connector, measuring element, mechanic and electric inter- Spezialsensor für direkte Erfassung einer faces according to customer requirements Gehäusetemperatur (Thermomanagement) Differential pressure sensor is not being influenced of • Low-weight miniature versions with minimised metal content atmosphere. Sensing of differential pressure and velo- • Long term robustness against vibrations and dust / humidity Special sensor for direct housing measurement city head in high longterm stability • Thermal decoupling for excellent measurement accuracy (thermal management)
10 11 Qualitätssensoren / Quality sensors Globales Netzwerk / Global footprint Neue Gesetzesvorgaben: AdBlue® Qualität entscheidend für sauberen Fahrzeugbetrieb Latest regulation: AdBlue® quality is critical for clean vehi- cle operation Globaler Einsatz unserer Expertise bedeutet Zur Emissionssenkung bei Dieselfahrzeugen (PKW und LKW) wird bereits seit Jahren eine selektive katalytische Reduktion (SCR) Selective catalytic reduction (SCR) has been used in diesel vehicles (passenger cars and trucks) for many years to improve Mehrwert für unsere lokalen Kunden von Stickoxiden eingesetzt. Eine wässrige Harnstofflösung, das emission quality by reducing levels of nitrogen oxides. For this so genannte AdBlue®, wird dabei unter einem Überdruck in das Abgas eingedüst, nachdem dieses durch den Dieselpartikelfilter process, a water-based fluid called AdBlue® is injected, with a pressure, into the exhaust gas after it has passed the particulate Deploying our expertise globally, delivering geströmt ist. Das dabei entstehende Ammoniak reagiert im heißen Abgas mit den NOX - Molekülen und spaltet diese in die filter. This produces ammonia and starts a chemical reaction with the NOX molecules, converting them into nitrogen and wa- value for our customers locally Luft-Bestandteile Stickstoff und Wasser auf. ter. The exhaust gas cleaning process is electronically controlled and goes mostly unnoticed by the driver. Die Abgasreinigung mit AdBlue® wird elektronisch gesteuert und Zertifizierte Qualität / Certified quality läuft für den Fahrer weitestgehend unbemerkt ab. Allerdings Driven by the latest legislation, the driver will now be warned if wird der Fahrer als Folge der neuesten Gesetzesvorgaben, sehr deutlich auf ein mögliches Missverhältnis der AdBlue® Konzen- the AdBlue® concentration in the exhaust gas is not meeting specification. A series of visual or acoustic warnings will alert the ISO 9001 tration im Abgas aufmerksam gemacht. Auslöser können z. B. driver, and the vehicle may then enter a limited speed emergen- ISO/TS 16949 eine falsche Betankung oder ein leerer AdBlue®-Behälter sein. cy-run’ and eventually stop altogether. Blieb dies bis vor kurzem ohne nennenswerte Konsequenzen, ISO 14001 wird heute zunächst eine mehrfache Warnung gegeben, bevor das Fahrzeug in den Notlauf wechselt oder sogar seinen Dienst It is more important than ever to have continuous control of the quality and the fuel level inside the AdBlue® tank. There are dif- ISO 50001 verweigert. ferent technologies available, but not all can guarantee accuracy over long periods. Using special optical techniques the sensor Umso wichtiger ist es, die Qualität und den Füllstand des from AB Elektronik is capable of detecting variances in urea AdBlue®-Tankinhaltes permanent zu überwachen. Unterschied- concentration as small as +/- 2 %, and can operate at tempera- liche Technologien sind dafür bereits auf dem Markt, allerdings tures from -10 °C to +85 °C. The optical measurement approach erreichen nur wenige zuverlässig die geforderte Genauigkeit is resilient to dirt and moving fluids including petrol (gasoline), über Lebensdauer. Durch Verwendung einer speziellen optischen diesel or coolant. Technologie ist der Sensor der AB Elektronik in der Lage, selbst geringe Abweichungen in der Harnstoffkonzentration zu messen We offer versatile solutions in customer specific design: und das bei Temperaturen von -10 °C bis +85 °C. Das optische • Tank or in-line assembly Messprinzip ist robust gegen Schmutz und bewegte Flüssigkei- • Quality and level combined solution ten, einschließlich Benzin-, Diesel- oder Kühlmittel. • Robust modular design Manufacturing Wir bieten unterschiedliche Lösungen, zugeschnitten auf die Sales, R&D jeweilige Kundenapplikation: • Tank- oder In-Line-Montage • Kombinierte Qualitäts- und Niveau-Lösung • Robustes, modulares Design HIGHLIGHT Learn more about Automotive Sensing and Control: Robustes Refraktometer in Vollkunststoffausführung zur Konzentrationserkennung von AdBlue®. www.abelektronik.com Inline-Adaptierung möglich Learn more about AVX: Robust refractometer in solid plastic design for www.avx.com With compliments detection of concentration of AdBlue®. Inline adaptation possible sensing@abelektronik.de control@abelektronik.de
Pictures: AB, © shutterstock.com, fotolia.de Redaktion / Editorship: Marketing Communications AB Elektronik Sensing and Control AVX Group Companies Located: AB Elektronik GmbH, Feldmark 50, D-59368 Werne 03.2018 T: +49 2389 788-0, F: +49 2389 788-190, info@abelektronik.de www.abelektronik.com www.avx.com
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