Der neue Toyota Avensis verfügt über das breiteste Euro-4-konforme Motorenspektrum, das derzeit am Markt zu finden ist. Die öffentliche Diskussion, die zur Zeit um das Thema „Diesel“ und „Abgase“ geführt wird zeigt jedoch, dass mit der Festschreibung der Euro 4 Grenzwerte nicht der letzte Stand der Gesetzgebung erreicht sein wird. Der Ruf nach Euro 5 und drastisch geringeren Partikelgrenzwerten wird immer lauter.

Die im Avensis verwendete D-CAT-Technologie mit DPNR-System wird die gültige EURO 4-Norm für die NOx-Belastung aber auf jeden Fall um mehr als 50% und für den Partikelausstoß um mehr als 90% unterboten.

Der wesentliche Unterschied zu bereits am Markt befindlichen Rußpartikelfiltern, reduziert Toyota D-CAT sowohl Rußpartikel als auch Stickoxide. Die Bezeichnung „Partikelfilter“ wird somit beim Toyota D-CAT allein nicht gerecht. Hinzu kommt noch, dass Toyota D-CAT völlig wartungsfrei arbeitet und gänzlich ohne den Zusatz von Additiven auskommt. Durch innermotorische Maßnahmen und die Nachschaltung eines DPNR-Speicherkatalysators, wird die zur Zeit beispiellose Wirksamkeit erreicht.

Mit Toyota D-CAT zeigt sich einmal mehr die technologische Kompetenz von Toyota gerade in Bezug auf umweltverträgliche Antriebe.

Herzstück des D-CAT-Systems von Toyota sind das neue Reinigungssystem für Dieselabgase DPNR (Diesel Particulate NOx Reduction) und die zweite Generation des eigenen Toyota-Hochdruck-Common-Rail-Dieseleinspritzsystems. Hinzu kommen noch weitere Steuersysteme und Technologien:

1. DPNR-Katalysator

Mit der Einführung von DPNR (Diesel Particulate NOx Reduction) gelang Toyota die Weltpremiere auf dem Gebiet der Entwicklung moderner Abgastechnologie. Durch die gleichzeitige Reduzierung des Gehalts an Rußpartikeln und Stickoxiden (NOx) in Dieselabgasen, senkt das innovative Reinigungssystem den Schadstoffausstoß von Dieselmotoren immens. Und im Gegensatz zu anderen Partikelfiltern ist der DPNR-Katalysator vollkommen wartungsfrei und kommt ohne Kraftstoffzusätze aus.

2. Common-Rail-System der zweiten Generation

Mit dem D-4D-Hochdruck-Common-Rail-Dieselmotor zählte Toyota 1995 zu den Pionieren auf diesem Gebiet. Jetzt stellt Toyota die zweite Generation seines Systems vor, das unabhängig von der Motordrehzahl einen Einspritzdruck von 1.800 bar erzeugen kann - der höchste Wert bei einem Common-Rail-System der zweiten Generation. Darüber hinaus bietet dieses System mit 0,4 Millisekunden den kürzesten Zeitabstand zwischen dem Ende der Voreinspritzung und dem Beginn der Haupteinspritzung aller heute auf dem Markt befindlichen Motoren.

3. Mehrfacheinspritzung

Beim D-CAT-System von Toyota sind zur Steuerung der Verbrennungsgeschwindigkeit bis zu fünf Einspritzungen pro Verbrennungstakt möglich. Eine Einspritzung kurz vor der Haupteinspritzung reduziert beispielsweise sowohl den Stickstoffgehalt, als auch den Geräuschpegel und mögliche Vibrationen.  Dagegen werden durch eine Einspritzung kurz nach der Haupteinspritzung Partikelrückstände verbrannt.

4. Einspritzung in den Auslasskanal

Der DPNR-Katalysator wirkt optimal, indem das Kraftstoff-Luft-Verhältnis in den Abgasen durch das Motorsteuersystem variiert wird. Zu diesem Zweck sitzt eine fünfte Einspritzdüse im Auslasskanal. Im entscheidenden Moment spritzt diese Düse Kraftstoff in den Auslasskanal hinter dem Abgaskrümmer, um die Betriebsbedingungen für den DPNR-Katalysator zu verbessern. Dieses kurzzeitige Anfetten des Abgases ermöglicht dem DPNR-Katalysator, die gespeicherten Stickoxide auszulösen und zu reduzieren. Gleichzeitig verhindert die Einspritzung in den Auslasskanal eine Verunreinigung des Katalysators mit Schwefel, der sich in seinem Inneren in Form von Schwefeloxiden (SOx) anreichern kann. Erreichen die gespeicherten SOx einen bestimmten Wert, wird durch die Einspritzung in den Auslasskanal die Temperatur des Katalysatorbetts auf über 600°C erhöht, um die Schwefeloxide zu entfernen.

5. Abgasrückführung

Das Toyota D-CAT-System arbeitet mit einem speziellen Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) und einem großen wirkungsvollen AGR-Kühler. Dieser kühlt die in die Brennkammer zurückgeführten Abgase ab. So wird eine niedrigere Verbrennungsausgangstemperatur erreicht - mit der wiederum ein höherer Leistungsgrad der Verbrennung erzielt wird.

6. Niedrige Verbrennungstemperatur

Eine niedrige Verbrennungstemperatur verhindert nicht nur die Rauchbildung, sondern reduziert auch das Kraftstoff-Luft-Verhältnis sowie den NOx-Ausstoß. Außerdem leistet die niedrige Verbrennungstemperatur einen Beitrag zur Aufrechterhaltung der optimalen Katalysatorbetttemperatur, so dass der DPNR-Katalysator mit maximalem Wirkungsgrad arbeiten kann.

7. Gleichmäßige Verbrennung

Diese Technologie ermöglicht die schnelle Verbrennung bei niedrigen Temperaturen. Dies geschieht durch die Aufteilung der Kraftstoffeinspritzung in verschiedene Stufen. So entsteht zunächst ein vorläufiges Kraftstoff-Luft-Gemisch, während der Einspritzzeitpunkt zur Verbrennung des restlichen Kraftstoffs verzögert wird.

8. Präzise Sensoren

Das D-CAT-System von Toyota basiert auf der kontinuierlichen Versorgung des Motorsteuersystems mit präzisen Daten. Die Daten werden von Sensoren geliefert, die auf Veränderungen bezüglich des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses, der Abgastemperatur und des Drucks reagieren.