Diesel wciąż ma przyszłość

22 maja 2018

– Jest przyszłość dla diesli. Dzisiaj chcemy raz na zawsze zakończyć debatę na temat rychłego końca silników wysokoprężnych – tymi słowami dr Volkmar Denner, prezes firmy Bosch rozpoczął konferencję, na której ogłosił przełom w technologii dieslowskiej.

Według Volkmara Dennera, prezesa firmy Bosch, nowe rozwiązania opracowane przez firmę, którą on kieruje, umożliwią producentom samochodów zmniejszenie emisji tlenków azotu (NOx) tak radykalnie, że już dziś pojazdy spełniałyby przyszłe wyśrubowane normy. Także w testach RDE (Real Driving Emissions) rzeczywiste emisje z aut wyposażonych w obecnie prezentowane rozwiązania techniczne Bosch są nie tylko znacznie niższe od aktualnych limitów, ale także od tych, które mają wejść w życie od 2020 roku.

Inżynierowie Bosch osiągnęli te wyniki przez udoskonalenie istniejących technologii. Nie ma potrzeby stosowania dodatkowych komponentów, które zwiększałyby koszty. – Bosch przesuwa granice technicznych możliwości. Wyposażone w najnowszą technologię Boscha pojazdy z silnikami wysokoprężnymi zostaną sklasyfikowane jako pojazdy o niskiej emisji, a jednocześnie będą dostępne w przystępnej cenie – powiedział Denner. Prezes Bosch wezwał w związku z tym do większej przejrzystości w odniesieniu do badań emisji CO2 powodowanej ruchem drogowym. W tym celu pomiary zużycia paliwa, a tym samym emisji CO2, powinny w przyszłości odbywać się w warunkach rzeczywistych na drodze.

Rekordowy odczyt w rzeczywistych warunkach

Od 2017 roku europejskie prawodawstwo wymaga, aby nowe modele samochodów osobowych, badane zgodnie z połączonymi cyklami miejskim, pozamiejskim i autostradowym wg RDE, emitowały nie więcej niż 168 miligramów NOx na kilometr. Od 2020 roku limit ten zostanie obniżony do 120 miligramów. Ale nawet dzisiaj, diesle wyposażone w rozwiązania techniczne firmy Bosch mogą osiągać emisję zaledwie 13 miligramów NOx w standardowych, zgodnych z prawem cyklach RDE. Jest to w przybliżeniu jedna dziesiąta zalecanego limitu, który będzie obowiązywał po roku 2020. Nawet podczas jazdy w szczególnie trudnych warunkach miejskich, gdzie parametry testowe znacznie przekraczają wymogi prawne, średnia emisja spalin w testowych samochodach Bosch wynosi zaledwie 40 miligramów na kilometr.

Inżynierowie Bosch osiągnęli ten wynik w ciągu ostatnich kilku miesięcy. Uzyskanie tak niskich wartości było możliwe dzięki połączeniu zaawansowanej techniki wtrysku paliwa, nowo opracowanego układu dolotowego powietrza oraz tzw. inteligentnego zarządzania temperaturą. Emisje NOx mogą obecnie pozostać poniżej prawnie dozwolonego poziomu we wszystkich sytuacjach drogowych, niezależnie od tego, czy pojazd jedzie dynamicznie, czy wolno, na mrozie czy podczas gorącego lata, na autostradzie czy w zatłoczonym ruchu miejskim. – Diesel pozostanie opcją dla ruchu miejskiego, bez względu na to, czy kierowcy są przedstawicielami handlowymi, czy dojeżdżają tylko do pracy – powiedział Denner.

Firma Bosch przedstawiła dowód tego innowacyjnego rozwiązania podczas spotkania prasowego w Stuttgarcie. Dziesiątki dziennikarzy, zarówno z Niemiec, jak i zagranicy, miało możliwość jazdy testowymi pojazdami wyposażonymi w mobilne urządzenia pomiarowe w trudnym ruchu miejskim po Stuttgarcie. Ponieważ środki mające na celu redukcję emisji NOx nie mają znaczącego wpływu na zużycie paliwa, wyposażony w najnowsze rozwiązania silnik Diesla zachowuje swoją przewagę pod względem zużycia paliwa i emisji CO2 nad silnikami benzynowymi.

Technologia inteligentna

Zdaniem ekspertów Boscha, nawet przy takim zaawansowaniu technologicznym silnik wysokoprężny nie osiągnął jeszcze granic rozwoju. Teraz Bosch zamierza zaprząc do swoich układów zasilania sztuczną inteligencję. Celem jest opracowanie silnika spalinowego, który emituje jedynie nietoksyczny dwutlenek węgla. – Jesteśmy przekonani, że silnik wysokoprężny będzie nadal odgrywał ważną rolę w rozwoju przyszłej mobilności. Dopóki elektromobilność nie stanie się powszechna na skalę masową, nadal będziemy potrzebować tych wysoce efektywnych silników spalinowych – stwierdził prezes Denner. Ambitnym celem inżynierów Boscha jest opracowanie nowej generacji silników wysokoprężnych i benzynowych, które nie generują znaczących emisji cząstek stałych lub NOx. Nawet w dzielnicy Neckartor w Stuttgarcie, miejscu znanym ze znacznego stopnia zanieczyszczenia powietrza, przyszłe silniki spalinowe będą odpowiedzialne za nie więcej niż jeden mikrogram NOx na metr sześcienny powietrza w atmosferze – co stanowiłoby równowartość jednej czterdziestej lub 2,5 procent dzisiejszego limitu 40 mikrogramów na metr sześcienny.

Realistyczne testy

Denner wezwał również do ponownego skoncentrowania się na emisjach CO2, które są bezpośrednio związane ze zużyciem paliwa. Stwierdził, że testy spalania nie powinny być już prowadzone w laboratorium, ale w rzeczywistych warunkach jazdy. W ten sposób powstałby system porównywalny z systemem służącym do pomiaru emisji. – Oznacza to większą przejrzystość dla użytkowników i bardziej ukierunkowane działania na rzecz ochrony klimatu – powiedział Denner. Co więcej, ocena emisji CO2 powinna obejmować nie tylko spalanie paliwa. – Potrzebujemy przejrzystej oceny całkowitej emisji CO2 generowanej przez ruch drogowy, w tym nie tylko emisji samych pojazdów, ale także emisji związanej z produkcją paliwa lub energii elektrycznej – powiedział Denner. Dodał, że taki całościowy obraz emisji CO2 pokaże kierowcom pojazdów elektrycznych bardziej realistyczny obraz wpływu tej formy mobilności na klimat. Jednocześnie wykorzystanie paliw syntetycznych może jeszcze bardziej poprawić bilans CO2 emitowanego z silników spalinowych.

Etyka w technologii

Denner, który jest również odpowiedzialny za badania naukowe i zaawansowaną inżynierię, przedstawił także „kodeks rozwoju produktów Bosch”. Określa on zasady dotyczące ich opracowywania.

Po pierwsze, surowo zabronione jest wyposażanie silników w funkcje automatycznie wykrywające cykle testowe. Po drugie, produkty firmy Bosch nie mogą być optymalizowane pod kątem testów. Po trzecie, produkty firmy Bosch w normalnym, codziennym użytkowaniu powinny chronić ludzkie życie, a także w jak największym stopniu chronić zasoby naturalne i środowisko. – Ponadto naszymi działaniami kieruje zasada legalności i motto „Technologia bliżej nas”. W razie wątpliwości, wartości Bosch mają pierwszeństwo przed życzeniami klientów – powiedział Denner.

Od połowy 2017 roku Bosch nie angażuje się już w projekty dla klientów w Europie dotyczące silników benzynowych, które nie wymagają stosowania filtra cząstek stałych. Łącznie 70 000 pracowników, głównie z działu badań i rozwoju, przejdzie do końca 2018 roku szkolenie dotyczące nowych zasad. Będzie to największy program szkoleniowy w ponad 130-letniej historii firmy.

Dwa czynniki

Do chwili obecnej redukcję emisji NOx w pojazdach z silnikami o zapłonie samoczynnym utrudniały dwa czynniki. Pierwszy z nich to styl jazdy kierowcy. Opracowane przez firmę Bosch rozwiązanie techniczne to wysoce responsywny system zarządzania przepływem powietrza dolotowego. Dynamiczny styl jazdy wymaga równie dynamicznej recyrkulacji spalin. Można to osiągnąć za pomocą turbosprężarki zoptymalizowanej pod kątem RDE, która reaguje szybciej niż konwencjonalna. Dzięki połączeniu układów recyrkulacji spalin o wysokim i niskim ciśnieniu, system zarządzania przepływem powietrza dolotowego staje się jeszcze bardziej elastyczny. Oznacza to, że kierowca może dynamicznie ruszać samochodem bez wzrostu emisji.

Równie ważny jest wpływ temperatury. Aby zapewnić optymalną konwersję NOx, spaliny muszą mieć więcej niż 200 stopni Celsjusza. W jeździe miejskiej często nie osiągają tej temperatury. Dlatego Bosch zdecydował się na wyrafinowany system zarządzania temperaturą silnika wysokoprężnego. Aktywnie reguluje on temperaturę spalin, zapewniając w ten sposób, że układ wydechowy pozostaje wystarczająco gorący, aby działać w stabilnym zakresie temperatur i żeby emisje pozostawały na niskim poziomie.

Kilka pytań i odpowiedzi

Na zakończenie jeszcze kilka pytań i odpowiedzi dotyczących nowej technologii proponowanej przez firmę Bosch.

  • Kiedy rozwiązania te będą gotowe do produkcji seryjnej?
    Nowy system diesla firmy Bosch jest oparty na komponentach już dostępnych na rynku. Jest on natychmiast dostępny dla klientów i może zostać uwzględniony w projektach produkcyjnych.
  • Dlaczego jazda miejska jest bardziej wymagająca niż jazda pozamiejska lub jazda po autostradzie?
    Aby zapewnić optymalną przemianę NOx, spaliny muszą mieć temperaturę wyższą niż 200 stopni Celsjusza. Ta temperatura często nie jest osiągana w jeździe miejskiej, kiedy samochody utknęły w korku lub poruszają się w ruchu „stop-and-go”. W rezultacie układ wydechowy ochładza się. Nowy system zarządzania temperaturą firmy Bosch rozwiązuje ten problem, aktywnie regulując temperaturę spalin.
  • Czy regulacja temperatury wymaga dodatkowej 48-woltowej grzałki zainstalowanej w układzie wydechowym lub dodatkowych elementów podobnego typu?
    Nowy system diesla firmy Bosch jest oparty na komponentach już dostępnych na rynku i nie wymaga dodatkowej 48-woltowej instalacji elektrycznej.
  • Czy nowe rozwiązania techniczne Bosch sprawią, że silnik wysokoprężny będzie droższy?
    Technika diesla firmy Bosch opiera się na komponentach już używanych w pojazdach produkowanych seryjnie. Decydujący postęp bazuje na nowej kombinacji istniejących rozwiązań. Nie wymaga żadnego dodatkowego sprzętu. Pojazdy z silnikami wysokoprężnymi będą niskoemisyjne i nie staną się przez to droższe.
  • Czy silnik diesla straci przewagę pod względem zużycia paliwa i przyjazności dla klimatu w wyniku zastosowania nowej techniki?
    Cel inżynierów był jasny: zredukować emisję NOx przy zachowaniu przewagi konkurencyjnej diesli pod względem emisji CO2. Diesel pozostanie zatem rozwiązaniem przyjaznym dla klimatu.

 

POWIĄZANE POSTY

Zostaw Komentarz