W USA zadebiutowały najczystsze diesle świata
Przed centrum badawczym firmy DaimlerChrysler w Untertźrkheim w Niemczech parkuje nietypowy mercedes E 320. Z zewnątrz nie różni się od innych aut tego modelu. Nawet pod maską trudno się dopatrzyć różnic - sześciocylindrowy silnik CDI wygląda tak jak w zwykłej wersji. Nie jest to jednak zwyczajny pojazd, lecz być może zwiastun tego, co zaproponują nam koncerny motoryzacyjne za 5-10 lat. Nie będzie to jeszcze era powszechnie dostępnych samochodów wodorowych. Możemy się natomiast spodziewać pojazdów, w których do maksimum wykorzystano sposoby ograniczenia zużycia paliwa i emisji zanieczyszczeń.
Syntetyk w baku
GTL Demonstrator, mercedes z parkingu pod budynkiem DaimlerChrysler Research, to jeden z najbardziej ekologicznych samochodów. W jego spalinach jest równie mało cząsteczek stałych i tlenków azotu co w ekologicznych wersjach aut benzynowych. Pojazd ma dwie innowacje techniczne: jego bak napełniono syntetycznym paliwem GTL (gas to liquid), czyli olejem wyprodukowanym z gazu ziemnego, a układ napędowy usprawniono, by dopasować go do nowego paliwa. "Zwykłe silniki dieslowskie także mogą pracować na tym paliwie. I też emitują mniej zanieczyszczeń. Ale jeśli parę silnik - paliwo zgrać idealnie, tak jak my to zrobiliśmy, efekt jest niezwykły" - mówi Stefan Keppeler, szef zespołu naukowego. Zgodnie z unijną normą Euro 4 nowy samochód z silnikiem Diesla może wyemitować 250 mg tlenków azotu na kilometr jazdy. GTL Demonstrator wytwarza ich tylko 80 mg. uparte tlenki azotu
Dzieło niemiecko-amerykańskiego koncernu długo pozostanie produktem niszowym. Szkoda, bo gaz ziemny jest czystszy od ropy - podczas jego spalania wydziela się niewiele związków siarki, tlenków azotu i cząsteczek stałych. Powstaje też mniej dwutlenku węgla. Przerabianie gazu na syntetyczne paliwo do silników dieslowskich jest jednak drogie. To samo dotyczy syntetycznych paliw z węgla czy biomasy. Również samochody na gaz ziemny nie zdobyły dużej popularności. Wygląda więc na to, że jeszcze przez wiele lat będziemy polegać na ropie. - Nadchodzą czasy nowoczesnych silników dieslowskich, które są sprawniejsze od benzynowych, a dzięki opracowaniu w 1997 r. techniki bezpośredniego wtrysku common-rail umożliwiają prowadzenie samochodu z dużą przyjemnością - uważa prof. Stanisław Kruczyński, kierownik Zakładu Silników Spalinowych Instytutu Pojazdów Politechniki Warszawskiej.
Do tej pory podstawowe zastrzeżenie wobec silników dieslowskich było takie, że produkują one dużo cząstek stałych i tlenków azotu. Pierwszy problem pokonano kilka lat temu, opracowując ceramiczne filtry (wyglądają jak plaster miodu, a w pustych przestrzeniach potrafią zatrzymać 99 proc. groźnych drobin wydostających się z silnika). Są jeszcze nowinką techniczną, ale niedługo staną się standardem. Do pokonania pozostała ostatnia bariera - emisja tlenków azotu. - Bez pozbycia się ich ze spalin nie ma co marzyć o podbiciu przez diesle największego rynku motoryzacyjnego świata, czyli USA. Za oceanem normy emisji tlenków azotu są wyjątkowo rygorystyczne - mówi prof. Kruczyński. Większość produkowanych dziś aut osobowych z silnikiem diesla nie ma szans, aby je spełnić. Równie surowe limity zaczną obowiązywać za kilka lat w UE.
Uczeni zaproponowali dwa sposoby pozbycia się kłopotliwych zanieczyszczeń. Pierwszy polega na łapaniu tlenków azotu do pułapek, do których co pewien czas wtryskuje się na krótko mieszankę bogatą w paliwo. Redukuje ona groźne związki do neutralnego dla środowiska azotu. Drugi sposób to dodanie amoniaku, który w katalizatorze zwanym SCR łączy się z tlenkami azotu, zamieniając je na wodę i azot. Amoniak powstaje z wodnego roztworu mocznika pod wpływem ciepła spalin. Ten roztwór zwany AdBlue wtryskuje się z pojemnika, który od czasu do czasu trzeba uzupełnić (litr płynu wystarcza na tysiąc kilometrów).
Pierwsze auta osobowe z AdBlue właśnie się pojawiły na rynku. To mercedesy E 320 t, które zadebiutowały w niedzielę w USA. Są reklamowane jako najczystsze diesle w sprzedaży. I bez wątpienia takie są (jeśli nie liczyć takich prototypów jak GTL Demonstrator). Honda będzie miała własną wersję "mocznikowego" diesla za dwa lata.
Osobowe hybrydy
Czy doczekamy się samochodu, który przejedzie 100 km na jednym litrze? - Trudno będzie zejść poniżej czterech litrów. Chcemy jeździć wygodnie i bezpiecznie, w samochodach przybywa też elektroniki. A wszystkie te urządzenia potrzebują energii - zauważa prof. Kruczyński. Dlatego największym przełomem, jaki nas czeka w branży aut osobowych, będzie połączenie ekologicznego silnika dieslowskiego z silnikiem elektrycznym. Hybrydy osobowe nie są już nowością: Toyota pokazała Priusa dziewięć lat temu. Podobne pojazdy mają niemal wszystkie liczące się koncerny. Są to jednak samochody benzynowe, które dzięki dodaniu silnika elektrycznego uzyskały trochę wyższą sprawność od dobrej klasy diesla, a kosztują znacznie więcej od niego. - Dopiero hybrydowy układ, w którym silnik elektryczny jest połączony z silnikiem wysokoprężnym, stanowi skok jakościowy - podkreśla prof. Kruczyński. Jak ważna może to być zmiana, pokazują wyniki badań naukowców z National Renewable Energy Laboratory. Porównali oni zużycie paliwa w nowojorskich autobusach z silnikiem Diesla z silnikiem na sprężony gaz ziemny oraz z hybrydą diesla i silnika elektrycznego. Ta ostatnia spalała o połowę mniej paliwa niż zwykły diesel i marnowała dwa razy mniej energii niż autobus na gaz.
W 2020 r. po ziemi ma jeździć 1,1 mld aut. W warunkach miejskich oszczędniejszy jest silnik elektryczny, na długich dystansach - diesel. Z połączenia obu powstaje napęd przyszłości, przynajmniej tej najbliższej.
EKOLOGIA SILNIKA |
---|
Transport jest nadal głównym źródłem tak szkodliwych dla zdrowia i środowiska zanieczyszczeń, jak cząstki stałe, czyli mikroskopijne drobiny przenikające do płuc, podrażniające ich wnętrze i wywołujące zatrucia oraz astmę, czy też tlenki azotu zatruwające glebę, wywołujące kwaśne deszcze i wchodzące w skład miejskiego smogu. Cząstki stałe i tlenki azotu są emitowane głównie przez diesle. Z kolei silniki benzynowe w większym stopniu odpowiadają za emisję dwutlenku węgla. |
GTL Demonstrator, mercedes z parkingu pod budynkiem DaimlerChrysler Research, to jeden z najbardziej ekologicznych samochodów. W jego spalinach jest równie mało cząsteczek stałych i tlenków azotu co w ekologicznych wersjach aut benzynowych. Pojazd ma dwie innowacje techniczne: jego bak napełniono syntetycznym paliwem GTL (gas to liquid), czyli olejem wyprodukowanym z gazu ziemnego, a układ napędowy usprawniono, by dopasować go do nowego paliwa. "Zwykłe silniki dieslowskie także mogą pracować na tym paliwie. I też emitują mniej zanieczyszczeń. Ale jeśli parę silnik - paliwo zgrać idealnie, tak jak my to zrobiliśmy, efekt jest niezwykły" - mówi Stefan Keppeler, szef zespołu naukowego. Zgodnie z unijną normą Euro 4 nowy samochód z silnikiem Diesla może wyemitować 250 mg tlenków azotu na kilometr jazdy. GTL Demonstrator wytwarza ich tylko 80 mg. uparte tlenki azotu
Dzieło niemiecko-amerykańskiego koncernu długo pozostanie produktem niszowym. Szkoda, bo gaz ziemny jest czystszy od ropy - podczas jego spalania wydziela się niewiele związków siarki, tlenków azotu i cząsteczek stałych. Powstaje też mniej dwutlenku węgla. Przerabianie gazu na syntetyczne paliwo do silników dieslowskich jest jednak drogie. To samo dotyczy syntetycznych paliw z węgla czy biomasy. Również samochody na gaz ziemny nie zdobyły dużej popularności. Wygląda więc na to, że jeszcze przez wiele lat będziemy polegać na ropie. - Nadchodzą czasy nowoczesnych silników dieslowskich, które są sprawniejsze od benzynowych, a dzięki opracowaniu w 1997 r. techniki bezpośredniego wtrysku common-rail umożliwiają prowadzenie samochodu z dużą przyjemnością - uważa prof. Stanisław Kruczyński, kierownik Zakładu Silników Spalinowych Instytutu Pojazdów Politechniki Warszawskiej.
Do tej pory podstawowe zastrzeżenie wobec silników dieslowskich było takie, że produkują one dużo cząstek stałych i tlenków azotu. Pierwszy problem pokonano kilka lat temu, opracowując ceramiczne filtry (wyglądają jak plaster miodu, a w pustych przestrzeniach potrafią zatrzymać 99 proc. groźnych drobin wydostających się z silnika). Są jeszcze nowinką techniczną, ale niedługo staną się standardem. Do pokonania pozostała ostatnia bariera - emisja tlenków azotu. - Bez pozbycia się ich ze spalin nie ma co marzyć o podbiciu przez diesle największego rynku motoryzacyjnego świata, czyli USA. Za oceanem normy emisji tlenków azotu są wyjątkowo rygorystyczne - mówi prof. Kruczyński. Większość produkowanych dziś aut osobowych z silnikiem diesla nie ma szans, aby je spełnić. Równie surowe limity zaczną obowiązywać za kilka lat w UE.
Uczeni zaproponowali dwa sposoby pozbycia się kłopotliwych zanieczyszczeń. Pierwszy polega na łapaniu tlenków azotu do pułapek, do których co pewien czas wtryskuje się na krótko mieszankę bogatą w paliwo. Redukuje ona groźne związki do neutralnego dla środowiska azotu. Drugi sposób to dodanie amoniaku, który w katalizatorze zwanym SCR łączy się z tlenkami azotu, zamieniając je na wodę i azot. Amoniak powstaje z wodnego roztworu mocznika pod wpływem ciepła spalin. Ten roztwór zwany AdBlue wtryskuje się z pojemnika, który od czasu do czasu trzeba uzupełnić (litr płynu wystarcza na tysiąc kilometrów).
Pierwsze auta osobowe z AdBlue właśnie się pojawiły na rynku. To mercedesy E 320 t, które zadebiutowały w niedzielę w USA. Są reklamowane jako najczystsze diesle w sprzedaży. I bez wątpienia takie są (jeśli nie liczyć takich prototypów jak GTL Demonstrator). Honda będzie miała własną wersję "mocznikowego" diesla za dwa lata.
Osobowe hybrydy
Czy doczekamy się samochodu, który przejedzie 100 km na jednym litrze? - Trudno będzie zejść poniżej czterech litrów. Chcemy jeździć wygodnie i bezpiecznie, w samochodach przybywa też elektroniki. A wszystkie te urządzenia potrzebują energii - zauważa prof. Kruczyński. Dlatego największym przełomem, jaki nas czeka w branży aut osobowych, będzie połączenie ekologicznego silnika dieslowskiego z silnikiem elektrycznym. Hybrydy osobowe nie są już nowością: Toyota pokazała Priusa dziewięć lat temu. Podobne pojazdy mają niemal wszystkie liczące się koncerny. Są to jednak samochody benzynowe, które dzięki dodaniu silnika elektrycznego uzyskały trochę wyższą sprawność od dobrej klasy diesla, a kosztują znacznie więcej od niego. - Dopiero hybrydowy układ, w którym silnik elektryczny jest połączony z silnikiem wysokoprężnym, stanowi skok jakościowy - podkreśla prof. Kruczyński. Jak ważna może to być zmiana, pokazują wyniki badań naukowców z National Renewable Energy Laboratory. Porównali oni zużycie paliwa w nowojorskich autobusach z silnikiem Diesla z silnikiem na sprężony gaz ziemny oraz z hybrydą diesla i silnika elektrycznego. Ta ostatnia spalała o połowę mniej paliwa niż zwykły diesel i marnowała dwa razy mniej energii niż autobus na gaz.
W 2020 r. po ziemi ma jeździć 1,1 mld aut. W warunkach miejskich oszczędniejszy jest silnik elektryczny, na długich dystansach - diesel. Z połączenia obu powstaje napęd przyszłości, przynajmniej tej najbliższej.
WPROST EXTRA |
---|
Wizje uczonych
|
Więcej możesz przeczytać w 42/2006 wydaniu tygodnika Wprost .
Archiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App Store i Google Play.