14.11. 2017 Tomáš Dusil Tomáš Dusil

Nenáviděný diesel? Naftu v autech potřebujeme. Tato opatření vznětové motory zachrání.

 

Nad vznětovými motory se údajně stále více stahují mračna. Problém je, že zakázat diesel by nikomu neprospělo.

Dieselový motor do budoucna potřebujeme. Tak to vidí celá řada odborníků v automobilovém průmyslu. Pokud je totiž vznětový motor vybavený moderním emisním a hlavně plně funkčním systémem, pak se za předpokladu správného užívání může jednat o veskrze ekologický pohon.

Jenže co si představit pod pojmem „správné používání“? Nejdůležitější je, provozovat vznětový motor v takovém režimu, aby byl co možná nejdéle ohřátý na provozní teplotu. Jen tak půjde zaručit, že emisní systém bude plnit svoji funkci tak, jak má. Diesel je tedy velmi dobrou motorizací pro dlouhé vzdálenosti. Problém je, že řada uživatelů používá diesely častěji než na dlouhé cesty na různé poskakování po městě.

Oxidů dusíku je stále méně

Norma Euro 6 přinesla požadavek na výrazné snížení emisí oxidů dusíku. Konkrétně u osobních automobilů z 0,180 g/km na 0,080 g/km. Jak udává Mercedes-Benz, v Německu došlo od roku 1990 do roku 2015 ke snížení množství produkovaných emisí NOx o 70 procent. Přitom počet aut na silnicích vzrostl za čtvrt století o polovinu. Jde o údaj uveřejněný agenturou pro ochranu životního prostředí Federal Environmental Agency.

Je to zásluhou hned několika technických opatření, objevujících se na moderních vznětových motorech. Za nejúčinnější opatření v boji s nadměrnou produkcí oxidu dusíku je považována selektivní katalytická redukce SCR. Řada výrobců se jí doposud vyhýbala, avšak lze předpokládat, že v nejbližší době (od 1. září 2017 platí norma Euro 6d) se jí nevyhne asi nikdo. Alternativou k SCR je v současnosti zdvojený okruh recirkulace spalin EGR, který uplatňuje například Renault v kombinaci se zásobníkovým katalyzátorem oxidů dusíku. Toto řešení však obecně zvyšuje spotřebu paliva a navíc nadměrná recirkulace spalin vede k zanášení sacího traktu mastnými karbonovými úsadami. K redukci NOx ale přispívá také snížení kompresního poměru. Proto se třeba motor Mazda SkyActiv-D dosud obešel bez SCR i zásobníkového katalyzátoru. K problému oxidů dusíku se nedávno vyjádřili také němečtí vývojáři. Většina z nich považuje problém s emisemi NOx za vyřešený.

EGR ventil: Postrach moderních motorů. K čemu vlastně slouží? A proč je tak problémový?

Spása je i v softwaru

Nedávná studie německého sdružení výrobců automobilů (VDA) tvrdí, že nahrazením starých aut novými při současných legislativních nárocích by mohlo vést ke snížení emisí oxidů dusíku o 12 až 14 procent, a to do roku 2019.

Hodně se spoléhá na vhodný software řízení motoru, který by měl ke snížení množství oxidů dusíku přispět konkrétně 25 až 30 procenty při normálních jízdních podmínkách. Právě softwarová úprava měla srovnat skutečné emise motorů skupiny VW v kauze Dieselgate s těmi udávanými. U starších vozidel je ale možné softwarovou úpravou snížit emise NOx o maximálně 10 až 20 procent. Jenže i softwarová úprava má svá úskalí. Nejde ani tak o ztrátu výkonu jako spíše o celkový jízdní projev s průběhem točivého momentu. Kde byl dříve hladký, může být najednou jeho určitý propad, nemluvě o spotřebě, která se v řadě případů souvisejících s úpravou v rámci Dieselgate nesnížila, naopak v některých režimech dokonce mírně vzrostla.

Volkswagen přiznal vinu za Dieselgate, zaplatí rekordní pokutu a bude pod dohledem

Co se konkrétně v chytrém softwaru skrývá? Například Continental vyvíjí řízení motoru pojmenované cEM (connected Energy Management). Řízení motoru by mělo brát v potaz poprvé také údaje o jízdní trase, a to jak z historie (systém self learning, kdy si auto bude pamatovat cestu, kterou už před tím někdy jelo), tak také z údajů z navigačního systému. Už několik let dokáže spolupracovat s navigací třeba řídicí jednotka samočinné převodovky, která tak podřazuje před zatáčkou a přeřazuje až za ní. Zapojení dat z navigace do řízení motoru je však zatím ve vývoji. Díky tomu by auto mohlo v praxi začít třeba rekuperovat dříve a tím opět snížit množství emisí.

Vyšší tlak a více vstřiků

Budoucnost vznětových motorů a jejich boj s oxidy dusíku ale nezávisí pouze na propracovaném emisním systému, ale také na pokročilé technologii vstřikování nafty common-rail. Firma Continental, přední výrobce common-railu, slibuje u systému PCRs5 využívající piezokrystal k ovládání vstřikovačů vstřikovací tlak až 2500 barů. Součástí vstřikovačů má být přesné načasování vstřikované dávky, přičemž pružnost v ovládání jehly ventilu umožní dávku paliva rozdělit do většího počtu menších dávek. Ano, tento koncept se uplatňuje již od začátku nasazení common-railu na sklonku 90. let, avšak v poslední generaci má být dále rozpracován - počet vstřiků na jednu dávku by se měl zvýšit. Smyslem je vstřikovat naftu i ve fázi výfukového zdvihu pístu v době ohřívání motoru na provozní teplotu, čímž se mnohem rychleji ohřeje nejen oxidačně-redukční katalyzátor, ale zejména katalyzátor SCR. Právě jeho co možná nejrychlejší “nastartování” může přinést dle testů společnosti Continental snížení emisí oxidů dusíku až o 37 procent dle nové měřící metodiky WLTP.

48 Voltů pro katalyzátor

O potřebě 48voltové palubní sítě jsme psali již několikrát, většinou v souvislosti se spouštěním motoru za pomoci reverzibilního alternátoru a dále použití elektrického kompresoru pro přeplňování. Firma Continental ale vidí přednosti 48voltové palubní sítě také ve spojení s katalyzátorem SCR. V tomto případě mluví o elektricky vyhřívaném katalyzátoru (EMICAT). Jde o jakýsi pomocný katalyzátor, vyhřívaný elektrickým odporem o příkonu 3 kW, montovaný do těsné blízkosti katalyzátoru SCR. Smyslem EMICATu je zajistit co možná nejrychlejší ohřátí katalyzátoru SCR na provozní teplotu. Toto řešení slibuje snížení oxidů dusíku o dalších přibližně 14 procent, dle výzkumů společnosti Continental. A na rozdíl od dodatečné dávky nafty (viz výše) nepřinese zvýšení spotřeby paliva.

Dieselový motor je účinnější

Kolik každé auto vypouští gramů CO2 na jeden ujetý kilometr, udávají i ty nejobecnější technické údaje u každého auta. Pokud přijde řeč na emise oxidu uhličitého, jehož nadměrné množství stojí za ohříváním planety vinou takzvaného skleníkového efektu, vypadá to s nafťáky už výrazně lépe. V porovnání se zážehovým motorem totiž produkuje méně oxidu uhličitého. Důvod pramení z vyšší účinnosti vznětového motoru v porovnání se zážehovým, a to i přesto, že účinnost benzinových motorů se s léty zvyšuje, mimo jiné třeba díky přeplňování.

Dieselové motory přesto stále vykazují přibližně o 25 procent nižší spotřebu paliva a současně produkují o 15 procent méně emisí CO2 než benzinové motory. Tedy dle informací německého sdružení automobilových výrobců VDA.

Za zlepšením zážehových motorů v otázce produkování CO2 stojí nejen vývoj jejich techniky, ale rovněž stále častější spojování s elektromotorem coby hybridní poháněcí soustava. Problém je, že hybrid produkuje nulové emise, jen pokud má dostatek elektrické energie a tedy může být poháněn elektromotorem. Jde o problém zejména plug-in hybridů. Ty sice nabízejí delší dojezd na elektriku, avšak zase mají omezenější možnosti rekuperace energie než klasické hybridy. Pokud s nimi jedete na dlouhou vzdálenost a nemáte je kde dobít, pak v zásadě pozbývají smyslu a diesel je v daném ohledu vůči životnímu prostředí šetrnější.

Boj s pevnými částicemi

Se spalováním nafty, rozprášené tlakem dnes hodně přes 2000 barů, se pojí také tvorba pevných částic. Dokud používaly vznětové motory rotační čerpadla s řádově nižšími vstřikovacími tlaky, než jaké mají současné common-raily, nepředstavovaly z hlediska zdraví obyvatelstva pevné částice zase takový problém.

Právě zvýšení vstřikovacího tlaku přineslo dieselům mnohem tišších chod, ale také fakt, že produkované pevné částice jsou mnohem menší. A s nimi už si sliznice člověka neporadí, takže putují dále, do plicních laloků a tady mohou být zdrojem nádorových onemocnění. A rakovina plic platí stále za jednu z nejobtížněji léčitelných forem.

Vzhledem k vývoji vstřikovacích systémů a rychlého zvyšování vstřikovacího tlaku se částicové filtry začaly zavádět vlastně docela pozdě. Průkopníkem se stal koncern PSA v roce 2000. Ovšem již méně se ví, že Mercedes-Benz zkoušel částicový filtr již v roce 1985. Standardně jej nabídl ale až od roku 2005.

V souvislosti s částicovými filtry byl obrovský problém jejich cena. Ta je i dnes u řady výrobců (zejména asijských) vysoká. Třeba skupina VW však nedávno cenu filtrů výrazně snížila, takže jsou k dispozici už od 12.900 korun. U Mercedesu pak začínají na zhruba 20.000 korunách. Nejdále je v nabídce dostupného částicového filtru společnost PSA. Ta však takto činí také z důvodu používání aditiv, které částicový filtr systematicky zanášejí.

Co je psáno, to je dáno

V souvislosti s množstvím emisí a spotřebou paliva se velmi často diskutuje rozdíl mezi údaji o spotřebě paliva a emisích, udávaných výrobcem vozidla s realitou všedních dnů. Od 1. září letošního roku vstoupila v platnost nová metodika měření emisí WLTP (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure), skládající se z laboratorní složky měření WLTC a jízdní složky RDE.

Oproti stávající metodice NEDC je WLTP výrazně přísnější a hlavně mnohem více odpovídá reálné podobě provozu vozidla. Hlavním přínosem má být přiblížení naměřených údajů těm skutečným. Tedy řešit největší problém metodiky NEDC, kdy skutečná spotřeba paliva byla velice často někdy i výrazně vyšší než udává automobilkou.

Navzdory různým prohlášením hlásajícím brzký konec vznětových motorů automobilky stále investují do vývoje těchto pohonů. Příklad za všechny - skupina Daimler za poslední roky „nasázela“ do vývoje vznětových motorů 3 miliardy euro. A jak sami vidíte, ani výrobci automobilového příslušenství a techniky (viz zmíněný Continental) nespí a stále pracují na nových technických řešeních. Snad se tedy se vznětovými motory budeme setkávat pod kapotami nových automobilů i v budoucnosti.

Spolupracujeme s TipCars.com
Bitcoin pokračuje v růstu, jeho cena překonala další rekord Bitcoin pokračuje v růstu, jeho cena překonala další rekord

Digitální měna bitcoin pokračuje v růstu na nové rekordy…

Čína se zapojila do barmské krize, představila své řešení migrace Rohingů Čína se zapojila do barmské krize, představila své řešení migrace Rohingů

Čína, která je nejbližším spojencem Barmy a největším…

Akcie, měny & názory Vladana Gallistla: Hvězda Snap vyhasíná Akcie, měny & názory Vladana Gallistla: Hvězda Snap vyhasíná

Akcionářům americké technologické společnosti Snap, která…

Německo míří k předčasným volbám. SPD další velkou koalici odmítla Německo míří k předčasným volbám. SPD další velkou koalici odmítla

Sociální demokraté (SPD) se nadále odmítají účastnit…

 

Štítky Technika

 

Přidat názorDiskuse: Nenáviděný diesel? Naftu v autech…







Doporučujeme
Pohon všech kol je stále oblíbenější. Tohle je kompletní nabídka čtyřkolek na trhu! Pohon všech kol je stále oblíbenější. Tohle je kompletní nabídka čtyřkolek na trhu!

Jestliže před deseti lety bylo pohonem všech kol vybaveno…

Jsou české silnice nejhorší v Evropě? Tohle nám na nich nejvíce vadí! Jsou české silnice nejhorší v Evropě? Tohle nám na nich nejvíce vadí!

České silnice mají hrozný povrch a jsou špatně značené, v…

 

AutoRevue
Co obnáší práce testovače pneumatik? 550 km denně bez ohledu na podmínky Co obnáší práce testovače pneumatik? 550 km denně bez ohledu na podmínky

Skoro pět desítek zaměstnanců továrny Continental-Barum v…

Test ojetiny BMW řady 1: Bazarový průšvihář s dokonalým podvozkem Test ojetiny BMW řady 1: Bazarový průšvihář s dokonalým podvozkem

Ceny jedničkových BMW už klesly pod stotisícovou metu.…

 





 
Subaru WRX STI – Konečně funguje!

TEST: Subaru WRX STI – Konečně funguje!

Dnes 15:54

Je to trochu s křížkem po funusu, modernizované WRX STI ale konečně jezdí alespoň zhruba tak, jak si fandové představují.




Blesk.cz

Poslední rozloučení s legendárním Wabim Daňkem: Vdova prozradila datum a místo pohřbu

Poslední rozloučení s legendárním Wabim Daňkem:…

Poslední rozloučení s folkovým písničkářem Wabim Daňkem (†70) se uskuteční 23. listopadu od 12 hodin v Praze ve…

První lyžování v Krkonoších přilákalo asi 2500 lidí: Sjezdovka se znovu otevře ve středu

První lyžování v Krkonoších přilákalo asi 2500 lidí:…

První lyžování v Krkonoších v nové zimní sezoně si o prodlouženém víkendu vyzkoušelo asi 2500 lyžařů. Na Černé…

 

iSport.cz

Poslední rozhovor s legendou Novotnou (†49): o triumfu i slavné prohře ve finále

Poslední rozhovor s legendou Novotnou (†49): o…

Ve věku 49 let zemřela Jana Novotná, když prohrála boj s vážnou nemocí. Patřila mezi nejvýraznější tenisové…

Mizérie Ronalda s Benzemou. Méně gólů nastříleli jen zoufalci z Itálie

Mizérie Ronalda s Benzemou. Méně gólů nastříleli jen…

Dlouholetý palebný kulomet Realu Madrid se zasekl. Cristiano Ronaldo a Karim Benzema, držitelé všech možných…

 

Reflex.cz

Po těžké nemoci zemřela legendární tenistka Jana Novotná

Po těžké nemoci zemřela legendární tenistka Jana Novotná

Smutná zpráva jako blesk z čistého nebe zasáhla nejen český tenis. V neděli po těžké nemoci zemřela legendární…

Afghánistán hlásí rekordní produkci opia, na světový trh se dostane daleko více heroinu

Afghánistán hlásí rekordní produkci opia, na světový…

I když se mezinárodní síly v Afghánistánu již více než 15 let snaží omezit produkci opia, z kterého se vyrábí…