Continental přináší nová řešení čištění výfukových plynů
Konstruktéři se zaměřili na řešení vedoucí ke zlepšení spalovacího procesu a také následnou redukci škodlivých spalin. Hlavní komplikaci přináší skutečnost, že účinnost protiemisních opatření je ovlivněna řadou vnějších faktorů. Mezi ně patří teplota vzduchu, způsob akcelerace, profil trati a složení paliva – všechny tyto vlivy mají zásadní dopad na složení výfukových plynů. Aby byla zajištěna bezproblémová a spolehlivá redukce emisí za všech provozních podmínek, je potřeba tyto proměnlivé okolnosti co nejúčinněji kompenzovat. Společnost Continental dosáhla v této oblasti významných pokroků. Zásadní jsou dva trendy. V první řadě jde o zavedení filtru pevných částic a systému jeho regenerace do vozů nejen s naftovými motory, ale také s benzinovými pohonnými jednotkami. Pro motory na benzin vyvinul Continental řešení s nízkým zpětným tlakem ve výfukovém potrubí. Druhým trendem je maximální využití potenciálu, který v oblasti redukce emisí nabízí hybridní pohonné ústrojí.
Flexibilnější řešení pro trvale nízké hodnoty emisí
Aby bylo možné dosáhnout bezproblémového plnění emisních standardů, je potřeba vypořádat se s celým spektrem provozních podmínek, od studených startů po plnou zátěž motoru. „Velký rozdíl ve složení výfukových plynů bude například mezi dvěma vozy, z nichž jeden se po nastartování rozjede do kopce a druhý z kopce,“ vysvětluje Rolf Brück, vedoucí pro oblast katalyzátorů a filtrů v Oddělení paliv a řízení výfukových plynů. „Odlišnosti, jako jsou tyto, mezi startem s nízkou a vysokou zátěží, dokážeme účinně kompenzovat pomocí vyhřívaného katalyzátoru. Jeho výhodou je okamžitý nástup činnosti bez ohledu na složení výfukových plynů.“ Mezi další důležité faktory, jež ovlivňují emise a mohou být snadno přehlédnuty, patří vedle individuálních stylů řízení a profilu trati také kvalita paliva. „Náš test ukázal, že i v západní Evropě je kvalita paliva natolik kolísavá, že špatné pohonné hmoty mohou zvednout emise pevných částic až 3x,“ poznamenává Brück. Celý systém složený z motoru a součástí zajišťujících čištění výfukových plynů musí být nastaven tak, aby se s podobnými variantami dokázal vypořádat. V budoucnosti bude mít vliv na složení emisí u naftových motorů také používání syntetických aditiv, jako jsou OME (oxymethylen ethery). „Abychom zajistili bezproblémové a spolehlivé omezení emisí, bude čím dál důležitější analýza složení paliva – a na tom právě nyní pracujeme,“ říká Brück.
Jak ukazují zkušební testy naftových motorů, je možné využít výkon elektromotoru 48V hybridní pohonné soustavy pro vyrovnání rozdílů, které vznikají v souvislosti s rozdílnými rychlostními profily a teplotou. Použití elektrického pohonu vede k možnosti vyhnout se špičkám točivého momentu ve spalovacím motoru, což snižuje jak spotřebu paliva, tak i emise NOx. Zavedením hybridního systému lze optimalizovat oba tyto parametry.
Jednou z cest ke snížení emisí ve výfukových plynech benzinových motorů, je i nový vstřikovač XL5 schopný snížit kondenzaci paliva v přívodním potrubí během studených startů. Navzdory všem moderním opatřením i moderní motory s vysoce účinným spalováním produkují pevné částice, a proto stále více automobilů přichází na trh s filtrem pevných částic pro benzinové motory (angl. GPF – Gasoline Particulate Filter). Jakmile množství pevných částic ve filtru přesáhne určitou hranici, je nutné ho zregenerovat. Tento proces byl vylepšen dvěma způsoby. Prvním z nich je vlastní filtr pevných částic, který nabízí mnohem větší filtrační účinnost navzdory velmi nízkému zpětnému tlaku ve výfukovém potrubí a dokáže zachytit i menší částice, než je legislativně stanovené minimum 23 nanometrů. A pak také díky inteligentnímu propojení systém využívá výpary z palivové nádrže, shromažďované kvůli omezení emisí uhlovodíků (HC) ve speciálním rezervoáru. Tyto výpary mohou být také použity k regeneraci filtru pevných částic. „Součástí tohoto systému je nově vyvinuté čerpadlo, které výpary z rezervoáru průběžně čistí pomocí filtru s aktivním uhlím i v případě vozů s hybridním pohonným ústrojím. Jeho úkolem je rovněž kontrolovat obsah uhlovodíků ve vzduchu odsávaném z nádrže. Použitím tohoto čerpadla tak lze snížit množství vstřikovaného paliva při zachování správného směšovacího poměru lambda, tedy podílu spalovaných pohonných hmot a vzduchu,“ říká Dr. Gerd Rösel, vedoucí vývoje v Oddělení motorových systémů společnosti Continental.
