Cztery pierścienie obniżają poziom zanieczyszczeń emitowanych przez jednostki benzynowe

W ramach Grupy Volkswagen to Audi jest odpowiedzialne za podstawową konstrukcję silników V6 TDI nowej generacji Evo 3. Ponieważ wymagania stawiane przez zaostrzone normy emisji spalin stale rosną, inżynierowie muszą ciągle usprawniać efektywność oczyszczania spalin. Wymaga to m.in. większych objętości konstrukcyjnych katalizatorów. W najnowszej wersji jednostki napędowej V6 TDI, Audi w bardzo kompaktowym układzie połączyło wszystkie rozwiązania techniczne w tym względzie. Rury wydechowe wychodzące po zewnętrznej stronie obu ścian silnika łączą się tuż za nim, ale jeszcze przed przegrodą. Tam zamontowana jest turbosprężarka. Bezpośrednio za nią znajduje się katalizator pojemnościowy NSC. Następny w układzie jest filtr cząstek stałych z powłoką SCR (SDPF). Skrót SCR oznacza Selective Catalytic Reduction (selektywna redukcja katalityczna). Drugi katalizator SCR znajduje się dalej w układzie wydechowym, pod podwoziem pojazdu.
Katalizator pojemnościowy NSC montowany w pobliżu silnika może tymczasowo przechowywać tlenki azotu, aż do etapu ich regeneracji. Katalizator ten jest skuteczny nawet przy niskich temperaturach pracy jednostki, np. po rozruchu zimnego silnika. Regeneracja odbywa się za pomocą krótkotrwałego wzbogacenia mieszanki, uruchamianego przez jednostkę sterującą silnika. W ten sposób, oprócz magazynowania, a następnie neutralizacji tlenków azotu, reaktor utlenia niespalone węglowodory i tlenek węgla do postaci dwutlenku węgla i pary wodnej, wykorzystując cząsteczki tlenu tymczasowo magazynowanego NOx.
Kolejny etap redukcji tlenków azotu jest uruchamiany po wtrysku dodatku AdBlue. Ponieważ ten wodny roztwór mocznika jest wtryskiwany do układu wydechowego w dwóch punktach różniących się od siebie temperaturą, przy użyciu jednego modułu wtryskowego w każdym punkcie, cały układ jest określany jako podwójny wtrysk. Następnie w układzie wydechowym zachodzi proces chemicznej termolizy mocznika, który przekształca dodatek AdBlue w amoniak. Amoniak reaguje z filtrem cząstek stałych z powłoką SCR (SDPF) w pobliżu silnika, a na drugim katalizatorze SCR, umieszczonym w dalszej części układu wydechowego, z tlenkami azotu, które nie zostały jeszcze przetworzone. W wyniku tego powstaje woda i azot pierwiastkowy, który stanowi około czterech piątych naszej ziemskiej atmosfery.

Podobnie jak w przypadku silników TDI, w jednostkach TFSI, czyli w turbodoładowanych silnikach benzynowych z bezpośrednim wtryskiem, oczyszczanie gazów spalinowych rozpoczyna się już wewnątrz silnika. Audi, w wielu swoich silnikach stosuje metodę spalania cyklu B, znaną również jako Cykl Millera. Daje ona znaczne oszczędności w zużyciu paliwa, szczególnie w przypadku spokojnego stylu jazdy. Przy niskim obciążeniu i niskiej prędkości obrotowej silnika, dwustopniowy system Audi Valvelift System (AVS) wcześniej zamyka zawory dolotowe. Powoduje to skrócenie stopnia sprężania, co w połączeniu z mniejszymi stratami na przepustnicy i długą fazą rozprężania, szczególnie w zakresie pracy przy częściowym obciążeniu, w którym silnik pracuje najczęściej, daje korzyści w zakresie emisji spalin i oszczędności paliwa. System „cylinder on demand” jest kolejną metodą redukcji zużycia paliwa. Przy niewielkim obciążeniu dezaktywuje on poszczególne cylindry. Alternatywną metodą jest wtrysk pośredni. Uzupełnia on wtrysk bezpośredni benzyny FSI, zmniejsza zużycie i zwiększa moc silnika. Wykorzystanie filtra cząstek stałych benzyny (GPF) w układzie wydechowym jest wspólne dla wszystkich układów.
Audi stosuje wyjątkowo pojemne filtry cząstek stałych benzyny. W przypadku dwulitrowego, czterocylindrowego silnika EA888, taki filtr ma pojemność 3,2 litra. Jego konstrukcja z optymalizacją ciśnienia wstecznego umożliwia uzyskanie korzystnych krzywych mocy i momentu obrotowego. We wszystkich modelach praca GPF jest monitorowana przez czujniki. Dzięki procesowi monitorowania, częstotliwość i czas trwania regeneracji są zorientowane na stan filtra, wynikający z rzeczywistych, indywidualnych, codziennych profili jazdy każdego klienta. Dzięki temu zmniejsza się emisja zanieczyszczeń, obciążenie środowiska oraz wydłuża się żywotność filtra.
 

 

Źródło: niezalezna.pl, mat. pras.

 

#branża motoryzacyjna #silniki #emisja zanieczyszczeń