Ny teknologi kan kutte NOx-utslippet med 60 prosent

Continental har utviklet en teknologi som kan kutte NOx-utslippet fra diesel-motorer med 60 prosent og CO2-utslippet med 4 prosent.

«Super Clean Electrified Diesel» heter teknologien som Continental har utviklet. Continental er mest kjent som en av verdens største dekkprodusenter, men det tyske selskapet er også en stor leverandør av teknologi til bilindustrien.

Continentals ingeniører har med dette systemet klart å kutte NOx-utslippet med mer enn 60 prosent på standard Euro6 dieselmotorer, i tillegg til at både drivstofforbruket og CO2-utslippet også går ned.

- Dieselmotoren vil fortsatt spille en viktig rolle når det gjelder å møte våre mobilitetsbehov i overskuelig fremtid. Derfor er denne teknologien så viktig ettersom den gjør dieselmotoren svært lite forurensende, sier José Avila, styremedlem i Continental.

Kort fortalt oppnår man besparelsen med et nytt injeksjonssystem, et 48 volts hybridsystem som regenererer bremseenergi og en elektrisk katalysator. Den fulle og hele tekniske forklaringen er imidlertid vesentlig mer avansert.

Avansert teknologi
Continental har implementert sin rene dieselversjon i flere stadier. De begynte med å erstatte standardinnsprøytningssystemet med Continentals PCRs5 piexo common rail injeksjonssystem. Dette opererer med et maksimalt injeksjonstrykk på 2500 bar. Ved hjelp av en svært dynamisk ventiltiming er det mulig å utføre flere og tette meget nøyaktige doserte injeksjoner per syklus. På denne måten kan en liten mengde drivstoff injiseres i sylinderen etter forbrenningen. Dette drivstoffet antennes kun når det når katalysatoren, og dermed akselererer katalysatoroppvarmingen.

Dette har viktige implikasjoner fordi SCR-katalysatoren må nå en minimums driftstemperatur før den kan begynne å konvertere nitrogenoksidutslipp. Testene viser at dette tiltaket - etter injeksjon - kan redusere SCR-katalysatorens avbruddstid med rundt åtte minutter, noe som resulterer i en reduksjon i kumulative nitrogenoksidutslipp under den fremtidige WLTP-testen med 37 prosent.

Innovativt 48 Volt Hybrid System
Det er også brukt et 48-volts hybridsystem basert på en beltestyrt start-generator. Den elektriske motoren, med en nominell effekt på rundt 15 kW, tillater ikke bare bremsenergi å bli regenerert og lagret som elektrisitet i et lite litiumionbatteri, men kan også hjelpe forbrenningsmotoren under korte, skarpe utbruddssprengninger.

Dette reduserer toppene i nitrogenoksidutslippene som er en funksjon av dieselmotorer under meget plutselig, kraftig gasspjeldapplikasjon. Ved å kutte den relative andelen akselerasjonskraft som skal leveres av forbrenningsmotoren kan 48-voltssystemet redusere nitrogenoksidutslipp med ytterligere tre prosent utover reduksjonen oppnådd etter injeksjonen. Samtidig reduseres CO2-utslippene med ytterligere ca. tre prosent.

SCR eksos etterbehandling og elektrisk oppvarmet katalysator
En ytterligere reduksjon i utslippene oppnås ved bruk av en nærkoblet elektrisk oppvarmet katalysator (EMICAT). Uansett motorstyringsstrategi bringer den oppvarmede katalysatoren med en forbigående effekt på 3 kW raskt den nedstrømsmonterte SCR-katalysatoren opp til driftstemperatur, slik at den kan begynne å konvertere nitrogenoksider. Den vandige ureaoppløsningen (AdBlue) anvendt for SCR-katalyse injiseres i eksosstrømmen umiddelbart nedstrøms for den oppvarmede katalysatoren.

Dette sikrer en god blanding av avgass og urea, og den oppvarmede katalysatoren reduserer nitrogenoksidutslipp med ytterligere 14 prosent. Drivstofforbruket er upåvirket, siden den elektriske energien som brukes til oppvarming, leveres helt fra bremseenergi som er gjenoppbygget av 48 volt-systemet.