Wiszące widmo zagłady nad samochodami z silnikiem Diesla, może odwlec się w czasie lub całkowicie przestać istnieć. W kluczowym momencie, kiedy to elektryfikacja przybiera na sile, a konwencjonalny napęd z silnikiem Diesla jest piętnowany, Bosch twierdzi, że opracował technologię niwelującą w znacznym stopniu zanieczyszczenia wydobywające się z układu wydechowego.

Firma Bosch ujawniła informacje dotyczącą ich nowej technologii. Inżynierowie Bosch opracowali nowy układ wydechowy dla silników diesla, który ogranicza emisję szkodliwych związków do poziomu znacznie niższego od limitów, które będą obowiązywały w 2020 roku. Jest to również dobra informacja dla producentów samochodów, którzy mogą uniknąć skutków potencjalnych zakazów prowadzenia pojazdów z silnikami diesla w Europie.

– Jest przyszłość dla diesli. Dzisiaj chcemy raz na zawsze zakończyć debatę na temat rychłego końca silników wysokoprężnych. – mówi dr Volkmar Denner, prezes Bosch, który ogłosił przełom w technologii diesli przemawiając na dorocznej konferencji prasowej.

Niemiecki gigant technologiczny może wspomóc walkę ze słabnącym udziałem silników wysokoprężnych na rynku, który jest skutkiem, między innymi, afery Dieselgate (skandalu z oszustwem wyników emisji spalin, odkrytą w 2015 roku) czy chociażby rozważaniem wprowadzenia całkowitego zakazu wjazdu dla pojazdów z silnikami diesla przez czołowe europejskie miasta jak Paryż czy Londyn.

Nowoczesne silniki diesla generują mniej dwutlenku węgla (CO2) od benzynowych odpowiedników, jednak głównym problemem tej technologii jest emisja tlenków azotu (NOx), która przyczynia się do powstawania szkodliwego smogu i zatruwania środowiska. Jest to obecnie największy problem w dużych europejskich miastach.

Rekordowy odczyt w rzeczywistych warunkach jazdy: 13 mg NOx na kilometr

Nowa technologia opracowana przez firmę Bosch optymalizuje termiczne zarządzanie temperaturą spalin. Technologia ma redukować emisję NOx do jednej dziesiątej ustalonego limitu na 2020 rok. System ma utrzymywać stabilną emisję nawet w niskich temperaturach. Inżynierowie Bosch osiągnęli te wyniki przez udoskonalenie istniejących technologii. Bez stosowania dodatkowych komponentów, które zwiększałyby koszty

– Bosch przesuwa granice technicznych możliwości. Wyposażone w najnowszą technologię Bosch pojazdy z silnikami wysokoprężnymi zostaną sklasyfikowane jako pojazdy o niskiej emisji, a jednocześnie pozostaną w przystępnej cenie – powiedział Denner.

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.

Diesle wyposażone w rozwiązania techniczne firmy Bosch mogą osiągać 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 decydujący przełom w ciągu ostatnich kilku miesięcy.

Uzyskanie takich wartości było możliwe dzięki:

• Połączeniu zaawansowanej techniki wtrysku paliwa,
• Nowo opracowanego układu dolotowego powietrza,
• 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 handlowcami, 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 ruchu miejskim po Stuttgarcie. Ponieważ środki mające na celu redukcję emisji NOx nie mają znaczącego wpływu na zużycie paliwa, silnik diesla zachowuje swoją przewagę pod względem zużycia paliwa, emisji CO2, a przez to przyjazności dla klimatu.

Sztuczna inteligencja może zwiększyć efektywność silników spalinowych

Nawet przy takim postępie technologicznym silnik wysokoprężny nie osiągnął jeszcze pełnego potencjału rozwojowego. Bosch zamierza wykorzystać sztuczną inteligencję, aby wykorzystać najnowsze osiągnięcia. Będzie to kolejny krok w kierunku ważnego celu: opracowanie silnika spalinowego, który nie ma praktycznie żadnego wpływu na otaczające powietrze – z wyjątkiem CO2.

– Jesteśmy przekonani, że silnik wysokoprężny będzie nadal odgrywał ważną rolę jako opcja rozwoju przyszłej mobilności. Dopóki elektromobilność nie będzie powszechna na skalę masową, nadal będziemy potrzebować tych wysoce efektywnych silników spalinowych – powiedział Denner.

Celem dla inżynierów Bosch jest opracowanie nowej generacji silników wysokoprężnych i benzynowych, które nie generują znaczących emisji cząstek stałych lub NOx. Przyszłe silniki spalinowe mają być 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.

Przejrzystość i realistyczne testowanie zużycia i CO2

Denner wezwał również do ponownego skoncentrowania się na emisjach CO2, które są bezpośrednio związane ze zużyciem paliwa. Powiedział, 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.

– Potrzebujemy przejrzystej oceny całkowitej emisji CO2 generowanej przez ruch drogowy, w tym nie tylko emisji samych pojazdów, ale także emisji powodowanych przy produkcji 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 niekopalnych paliw może jeszcze bardziej poprawić bilans CO2 emitowanego z silników spalinowych.

Co wyróżnia nową technikę stosowaną w silnikach wysokoprężnych?

Do chwili obecnej dwa czynniki utrudniają redukcję emisji NOx w pojazdach z silnikami o zapłonie samoczynnym. Pierwszym z nich jest styl jazdy kierowcy. Opracowane 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 pojazdy często nie osiągają tej temperatury. Dlatego Bosch zdecydował się na 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.

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 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.