Új Bosch-dízeltechnológia oldhatja meg a nitrogénoxid-kibocsátás csökkentését

A 2020-i határértéknél 10-szer alacsonyabb nitrogénoxid-kibocsátás. Az új Bosch-technológia egyesíti az üzemanyag-fogyasztási és környezetvédelmi előnyöket. A mesterséges intelligenciájú belső égésű motor alig van hatással a levegő minőségére. Politikai követelmény: az úton, valós körülmények között mért üzemanyag-fogyasztás és „forrástól kerékig” (well to wheel) meghatározott károsanyag-kibocsátási érték.

„A dízelnek igenis van jövője. Ma végérvényesen le kívánjuk zárni a dízeltechnológia végéről zajló vitákat” – e szavakkal jelentette be a vállalat éves sajtótájékoztatóján dr. Volkmar Denner, a Bosch igazgatótanácsának elnöke a dízeltechnikában elért meghatározó áttörést. A Bosch új fejlesztései nagyban segíthetik az autógyártókat a járművek nitrogénoxid-emissziójának (NO_x) olyan drasztikus csökkentésében, amellyel már ma teljesíthetik a jövő határértékeit. A most bemutatott Bosch-technológia valós üzemi körülmények között (Real Driving Emissions; RDE) is rekordértékekkel teljesíti a jelenlegi és a 2020-tól érvényes nitrogénoxid-kibocsátási előírásokat.

A megoldás különlegessége, hogy a Bosch mérnökei a már rendelkezésre álló technikát fejlesztették tovább, így nem volt szükség újabb, költségnövelő komponensekre. „Tovább tágítjuk a műszaki megvalósíthatóság határait. A legújabb Bosch-technológia úgy csökkenti a dízelmotorok károsanyag-kibocsátását, hogy közben mindvégig megfizethető marad” – hangoztatta dr. Volkmar Denner. Ezzel összefüggésben a Bosch igazgatótanácsának elnöke a közúti közlekedés széndioxid-terhelésének áttekinthetőbbé tételét sürgette. Ehhez a jövőben az üzemanyag-fogyasztást és ezzel a széndioxid-kibocsátást is valós üzemi körülmények között, vagyis az utakon kellene mérni.

Rekordérték: 13 milligramm nitrogén-oxid kilométerenként, valós üzemi körülmények között

Az európai előírások az RDE-konform, kombinált városi, országúti és autópálya-mérés során 2017 óta kilométerenként legfeljebb 168, 2020-tól pedig maximum 120 milligramm nitrogén-oxid kibocsátását engedélyezik az új személy-gépjárművek számára. A Bosch új dízeltechnológiája már ma kilométerenként 13 milligrammos, rekordmutatót tesz lehetővé az előírás szerinti RDE-méréskor. Ez a 2020 után engedélyezett nitrogénoxid-kibocsátási határérték tizede. Mindemellett a Bosch-tesztjárművek emissziós értékei a tesztparaméterekben a jogszabályi követelményeket messze felülmúló, különös kihívással járó városi forgalomban is átlagosan csupán 40 milligrammra adódtak kilométerenként. A Bosch fejlesztői ezt a meghatározó műszaki áttörést az utóbbi hónapok során érték el. Az eredményeket a befecskendezési-technika, egy új fejlesztésű levegőrendszer és az intelligens hőmenedzsment átgondolt kombinációja tette lehetővé.

A nitrogénoxid-kibocsátás így minden menethelyzetben a vonatkozó határérték alatt tartható, legyen szó intenzív gyorsításról vagy lassú haladásról, kemény mínuszokról vagy épp nyári hőségről, illetve autópályán vagy sűrű városi forgalomban végzett mérésekről. „A dízel továbbra is alternatíva a városi közlekedésben, a kereskedők és az ingázók esetében egyaránt” – hangsúlyozta Denner.

Az ugrásszerű fejlesztési előrelépést nagyszabású sajtóteszttel bizonyította a Bosch: szakújságírók nemzetközi csapata indult útnak tesztjárművekkel és mobil mérőeszközökkel a műszakilag különösen igényes mérésre a stuttgarti városi forgalomban. Mivel a nitrogén-oxid-kibocsátás mérséklésének megoldásai nem túlságosan hatnak az üzemanyag-fogyasztásra, a dízel sikerrel őrizte meg szén-dioxid-kibocsátási és ezzel üzemanyag-fogyasztási, illetve klímavédelmi előnyeit.

A mesterséges intelligencia tovább javíthatja a belső égésű motorok teljesítményét

A dízelmotor azonban még e technológiai ugrást követően is kínál további fejlesztési lehetőségeket. A Bosch mesterséges intelligenciával kívánja folytatni az eddig elért fejlődést, újabb lépéssel jutva közelebb alapvető célhoz, vagyis a környezeti levegőt a szén-dioxid-kibocsátástól eltekintve már alig terhelő belső égésű motorokhoz. „Változatlanul úgy gondoljuk, hogy a dízelmotor fontos szerepet tölthet be a holnap mobilitásában. Amíg az elektromos mobilitás széles körben elterjed a piacon, továbbra is szükségünk van a magas hatásfokú belső égésű erőforrásokra” – emelte ki Volkmar Denner. A Bosch fejlesztőinek nagyratörő célkitűzése szerint az új dízel- és benzinmotorok a jövőben már nem terhelnék számottevően részecske- és nitrogén-oxid-kibocsátásukkal a légkört. Ennek megfelelően a stuttgarti Neckartor környékén sem származnék majd a környezeti levegő nitrogén-oxid-tartalmából köbméterenként egy mikrogrammnál több a belső égésű erőforrásoktól – ami pontosan negyvened része, azaz két és fél százaléka a jelenlegi köbméterenkénti 40 mikrogrammos emissziós határértéknek.

A Bosch még tovább megy – az üzemanyag-fogyasztás és a szén-dioxid-kibocsátás átlátható és valósághű mérése

Dr. Volkmar Denner mindemellett az üzemanyag-fogyasztástól függő szén-dioxid-kibocsátás kérdésének újbóli intenzív vizsgálatát is sürgette. Eszerint a jövőben az autók üzemanyag-fogyasztását sem kizárólag laboratóriumi körülmények között kellene meghatározni, hanem valós forgalmi menethelyzetek közben is, amivel a károsanyag-kibocsátáshoz hasonló összevethető rendszert lehetne kialakítani. „Mindez a vásárlók számára jobb átláthatóságot, a klímavédelemben pedig nagyobb következetességet jelenthetne” – mutatott ráDenner. A szén-dioxid-kibocsátást emellett az akkumulátoron és az üzemanyagtartályon messze túlmutatóan kellene szemlélni:

„A közúti közlekedés jól átlátható összesített szén-dioxid-mérlegére van szükség, amely nem csupán a járművek közvetlen kibocsátását méri, hanem az üzemanyag és az elektromos áram előállításának emisszióját is tekintetbe veszi” – fejtette ki a Bosch első embere. Az átfogó szén-dioxid-lábnyom reálisabb képet nyújthatna az elektromos járművek vezetőinek az elektromos közlekedés klímára kifejtett hatásairól.

Ugyanakkor a nem fosszilis eredetű üzemanyagok használata tovább javíthatná a belső égésű motorok szén-dioxid-mérlegét.

Termékfejlesztési kódex – a műszaki fejlesztés etikája

Denner, aki egyben a Bosch igazgatótanácsának kutatásért és fejlesztésért felelős vezetője, bemutatta a Bosch-termékek fejlesztésének fő határait kijelölő „Termékfejlesztési kódexet” is. Elsőként: tilos a tesztciklusokat automatikusan felismerő funkciók alkalmazása. Másodszor: nem optimalizálhatók a Bosch termékei kimondottan a tesztszituációkra. Harmadszor: a normál mindennapos használat során a Bosch termékeinek a lehető leghatékonyabban kell óvniuk az emberéletet, illetve kímélniük a környezetet és a természeti erőforrásokat.

„Mindezeken túl tevékenységünket a jogszerűség és „Életre tervezve” szlogen határozza meg. Határeseteknél a Bosch értékei elsőbbséget élveznek az ügyfél kívánságaival szemben” – jelentette ki Volkmar Denner. A Bosch 2017 közepe óta már nem vesz részt olyan európai ügyfélprojektekben, amelyekben a benzinmotorok nem rendelkeznek részecskeszűrővel. A vállalat több mint 130 esztendős történetének legnagyobb szabású oktatási programja részeként ez év végéig 70 ezer, többségében a kutatási és fejlesztési területen dolgozót képeznek ki az új kódex szerint.

Miben más a Bosch új dízeltechnológiája?

Mindeddig két fő tényező bizonyult kritikusnak a dízeljárművek nitrogén-oxid-kibocsátásának mérséklése szempontjából. Az egyik, a vezetési stílus. Erre a Bosch a motor gyors reagálású levegő-rendszerében találta meg a megoldást: minél dinamikusabb a vezetési stílus, annál dinamikusabban működik a kipufogógáz-visszavezetés is. Mindez a többi között az eddiginél érzékenyebben reagáló turbófeltöltővel válik lehetővé, miközben a magas és alacsony nyomású kipufogógáz-visszavezetés kombinációjával a levegőrendszer működése még rugalmasabbá válik. A vezető így a károsanyag-kibocsátás intenzív növekedése nélkül is lendületesen indulhat el.

Ugyancsak fontos a hőmérséklet hatása. A nitrogén-oxidok optimális átalakítása végett a kipufogógázok hőmérsékletének 200 Celsius fok felett kell maradnia, amit városi forgalomban gyakran nem sikerül megvalósítani. A Bosch itt a dízelmotorok átgondolt hő-menedzsmentjében látja a megoldást, aktívan szabályozva a kipufogógáz hőmérsékletét. A kipufogórendszer így kellően meleg marad ahhoz, hogy stabil hőmérsékleti tartományban működhessen, mindvégig alacsony szinten tartva a károsanyag-kibocsátást.

Nagy kérdés: válik sorozatgyártásra éretté e technológia?

A Bosch új dízeltechnológiája a piacon már rendelkezésre álló komponensek műszaki alapjaira épül. Ezzel gyakorlatilag elérhető az ügyfelek számára és bevonható a gyártási projektekbe.

A nitrogén-oxidok optimális átalakítása végett a kipufogógázok hőmérsékletének 200 Celsius fok felett kell maradnia, amit városi forgalomban gyakran nem sikerül megvalósítani. Ennek oka a közlekedési torlódások araszoló (stop-and-go) forgalma, eközben lehűlhetnek a kipufogógázok. A Bosch új hőmenedzsment-rendszere a kipufogógázok hőmérsékletének aktív szabályzásával oldja meg e problémát.

Szükség van-e a kipufogórendszer hőmérséklet-szabályozásához 48 voltos kiegészítő fűtésre vagy más hasonló elemre?

A Bosch új dízeltechnológiája a piacon rendelkezésre álló komponensek műszaki alapjaira épül, és nem kíván 48 volt feszültségű fedélzeti hálózatot.

Megdrágítja-e a Bosch új technológiája a dízelmotorokat?

A Bosch dízeltechnológiája eleve rendelkezésre álló és a sorozatgyártásban bevált komponensek műszaki alapjaira épül, az alapvető fejlődést már meglévő megoldások újszerű kombinációja jelenti. További hardver-komponensek nem szükségesek, a dízelmotorok így alacsony károsanyag-kibocsátásuk mellett is megfizethetők maradnak.

Veszítenek-e majd a dízelmotorok az új technológia miatt eddigi üzemanyag-fogyasztási és klímavédelmi előnyeikből?

Nem. A fejlesztők a nitrogén-oxid-emisszió mérséklése mellett egyértelmű céljukként fogalmazták meg a szén-dioxid-kibocsátási előnyök megőrzését is. A dízel így továbbra is környezetbarát marad.