3,0-Liter-Motor Das Herzstück von Dieselmodellen wie dem Mercedes-Benz E320 BLUETEC ist ein 3,0-Liter-V6-Turbodieselmotor. Dieser Motor verfügt über vier Ventile pro Zylinder, und jeder Kraftstoffeinspritzer befindet sich zentral im oberen Teil der Brennkammer, genau dort, wo bei vielen Vierventil-Benzinmotoren die Zündkerzen platziert sind, um den Kraftstoffverbrauch zu optimieren. Kettengetriebene Ausgleichswellen im Motor reduzieren Vibrationen.
Common-Rail-Kraftstoffeinspritzung
Während ältere Dieselmotoren mechanische Pumpen haben, die jeden Zylinder einzeln mit Kraftstoff versorgen, erhalten die BLUETEC-Einspritzer Kraftstoff von einer zentralen Kraftstoffschiene, die unter sehr hohem Druck (etwa 23.000 psi) steht. Die Dieselverbrennung wird erreicht, indem Luft komprimiert wird, um die Temperatur zu erhöhen, und dann Kraftstoff eingespritzt wird. Der Kraftstoff verbrennt und expandiert, wodurch der Kolben nach unten gedrückt wird. Herkömmliche Einspritzer verwendeten mechanische oder elektromagnetische Ventile. Die einzelnen Einspritzer im Mercedes-Motor nutzen piezokeramische Elemente, die ihre Form ändern, wenn ein elektrischer Strom angelegt wird. Piezo-Einspritzer können den Einspritzzyklus in fünf separate Einspritzvorgänge unterteilen, die jeweils zeitlich so abgestimmt sind, dass sie die Verbrennungseffizienz maximieren. Dies trägt nicht nur zur Verbesserung von Kraftstoffverbrauch und Emissionen bei, sondern reduziert auch die Geräuschentwicklung.
Abgasbehandlung
Das BLUETEC-System besteht aus mehreren Komponenten, die die Abgase „reinigen“, bevor sie in die Atmosphäre abgegeben werden. Es gibt zwei Varianten des BLUETEC-Systems: das NAC + SCR-System und das AdBlue-System. NAC + SCR wurde für die 45-Staaten-Version des E320 verwendet. AdBlue wurde im Modelljahr 2008 eingeführt und in allen 50 Staaten verkauft.
NAC + SCR Die Abgase verlassen den Motor und durchströmen einen Dieseloxidationskatalysator (DOC), der Kohlenmonoxid und unverbrannte Kohlenwasserstoffe in den Abgasen reduziert. Danach folgt ein NOx-Speicherkatalysator (NAC), der Stickoxide (NOx, einer der Hauptschadstoffe in Dieselabgasen) entfernt und einfängt. Bei magerem Betrieb (niedriges Kraftstoff/Luft-Verhältnis) wird NOx gespeichert. Unter fetteren Betriebsbedingungen (die durch Manipulation der Kraftstoffeinspritzung erzeugt werden können) durchläuft der NAC einen Regenerationsprozess und setzt Ammoniak in den Abgasen frei. Das Ammoniak wird in einem nachgeschalteten selektiven katalytischen Reduktionskatalysator (SCR) gespeichert, wo es zur weiteren Reduzierung von NOx verwendet wird. Zwischen dem NAC- und dem SCR-Katalysator befindet sich ein Dieselpartikelfilter (DPF), der die Emission von Partikeln (Ruß) auffängt. Wenn der DPF voll ist, manipuliert der Motorcomputer den Kraftstoffeinspritzprozess, um die Abgastemperatur zu erhöhen und so die Partikel zu verbrennen.
AdBlue
Das AdBlue-System kombiniert DOC und DPF in einem Gehäuse. Zusätzlich zum NAC-Katalysator wird Ammoniak bereitgestellt, indem eine Flüssigkeit namens AdBlue in die Abgase vor dem SCR-Katalysator eingespritzt wird. Durch die Zugabe der AdBlue-Flüssigkeit kann der SCR-Katalysator die NOx-Emissionen auf ein noch niedrigeres Niveau als beim NAC-SCR-System reduzieren. AdBlue wird in einem Bordtank gespeichert und kann bei der Fahrzeugwartung nachgefüllt werden. Eine Gallone AdBlue-Flüssigkeit reicht für etwa 2400 Meilen.