Áttörés: új Bosch-dízeltechnológia oldhatja meg a nitrogénoxid-kibocsátás problémáját

Áttörés: új Bosch-dízeltechnológia oldhatja meg a nitrogénoxid-kibocsátás problémáját

„A dízelnek igenis van jövője. Ma végérvényesen le kívánjuk zárni a dízeltechnológia végéről zajló vitákat” – e szavakkal hozta nyilvánosságra a társaság 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 (NOx) olyan drasztikus csökkentésében, amellyel már ma teljesíthetik a jövő határértékeit. A most bemutatott Bosch modern műszaki megoldás valós üzemi státuszok közt (Real Driving Emissions; RDE) is rekordértékekkel teljesíti az aktuális és a 2020-tól érvényes nitrogénoxid-kibocsátási előírásokat. A megoldás különlegessége, hogy a Bosch mérnökei a már rendelkezésre álló technikát fejlesztették tovább, mindent összevetve nem volt szükség újabb, költségnövelő komponensekre. „Tovább tágítjuk a műszaki megvalósíthatóság határait. A legkorszerűbb Bosch-technológia úgy csökkenti a dízelmotorok károsanyag-kibocsátását, hogy közben mindvégig megfizethető marad” – folytatta Dr. Volkmar Denner. Ezzel összefüggésben a Bosch igazgatótanácsának elnöke a közúti közlekedés széndioxid-terhelésének áttekinthetőbbé tételét sürgette. Ehhez az elkövetkezendő időszakokban az üzemanyag-fogyasztást és ezzel a széndioxid-kibocsátást is valós üzemi helyzetek közt, vagyis az utakon kellene mérni.

Rekordérték: 13 milligramm nitrogén-oxid kilométerenként, valós üzemi állapotok közt

Az európai előírások az RDE-konform, vegyített települési, országúti és autópálya-mérés esetén 2017 óta kilométerenként maximum 168, 2020-tól mindazonáltal maximum 120 milligramm nitrogén-oxid kibocsátását engedélyezik a korszerű személygépjárművek részére. A Bosch új dízeltechnológiája már ma kilométerenként 13 milligrammos, rekordmutatót biztosít az előírás szerinti RDE-mérés alatt. Ez nagyjából a 2020 után engedélyezett nitrogénoxid-kibocsátás határérték tizede. Mindemellett a Bosch-tesztjárművek emissziós értékei a tesztparaméterekben a jogszabályi követelményeket messze felülmúló, különös kihívást jelentő települési forgalomban is átlagosan mindössze 40 milligrammra adódtak kilométerenként. A Bosch fejlesztői ezt a meghatározó műszaki áttörést az elmúlt hónapok esetén érték el. Az említett eredményeket a befecskendezési-technika, egy új fejlesztésű levegőrendszer és az okos hőmenedzsment átgondolt kombinációja tette lehetővé. A nitrogénoxid-kibocsátás ezáltal minden menethelyzetben a vonatkozó határérték alatt tartható, legyen szó intenzív gyorsításról vagy lassú haladásról, kemény mínuszokról vagy épp nyári hőségről, azonfelül autópályán vagy sűrű települési forgalomban végzett mérésekről. „A dízel még mindig alternatíva a települési közlekedésben, a kereskedők és az ingázók tekintetében hasonlóképpen” – nyomatékosította Dr. Volkmar Denner.

Az ugrásszerű fejlesztésbeli előrelépést magasfokú sajtóteszt keretében igazolta a Bosch, amely esetén szakújságírók internacionális csapata indult útnak tesztjárművekkel és mobil mérőeszközökkel a műszakilag különösen igényes mérésre a stuttgarti települési forgalomban. Mivel a nitrogén-oxid-kibocsátás mérséklésének megoldásai nem befolyásolják nagyfokúan az üzemanyag-fogyasztást, a dízel sikerrel őrizte meg szén-dioxid-kibocsátási és ezzel üzemanyag-fogyasztási, ezenkívül klímavédelmi előnyeit.

A mesterséges intelligencia tovább javíthatja a belső égésű motorok teljesítményét

A dízelmotor viszont még e nagymértékű technológiai ugrást követően is ígér újabb fejlesztési lehetőségeket. A Bosch mesterséges intelligenciával kívánja folytatni az eddig elért fejlődést, újabb lépéssel jutva közelebb alapvető célkitűzéséhez, vagyis a környezeti levegőt a szén-dioxid-kibocsátástól eltekintve már alig terhelő belső égésű motorokhoz. „Változatlanul úgy gondoljuk, hogy a dízelmotor lényeges szerepet tölthet be a holnap mobilitásában. Amíg az elektromos mobilitás széles körben elterjed a piacon, még mindig szükségünk van a magas hatásfokú belső égésű erőforrásokra” – emelte ki Dr. Volkmar Denner. A Bosch fejlesztőinek nagyratörő célkitűzése alapján a modern dízel- és benzinmotorok az elkövetkezendő időszakokban már nem terhelnék számottevően részecske- és nitrogén-oxid kibocsátásukkal a légkört. Ennek megfelelően a stuttgarti Neckartor környékén sem származna ezután a környezeti levegő nitrogén-oxid-tartalmából köbméterenként egy mikrogrammnál több a belső égésű erőforrásoktól – ami precízen egynegyvened része, azaz két és fél százaléka az aktuális 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 az elkövetkezendő időszakokban a gépjárműk üzemanyag-fogyasztását sem mindössze laboratóriumi státuszok közt kellene meghatározni, hanem valós forgalmi menethelyzetek alatt is, amivel a károsanyag-kibocsátáshoz hasonló összevethető rendszert lehetne kialakítani. „Mindez a vásárlók részére jobb átláthatóságot, a klímavédelemben mindazonáltal nagyobb következetességet jelenthetne” – mutatott rá Dr. Volkmar Denner. A szén-dioxid-kibocsátást azonfelül az akkumulátoron és az üzemanyagtartályon messze túlmutatóan kellene szemlélni: „A közúti közlekedés jól átlátható összesített szén-dioxid-mérlegére van szükség, amely nem kizárólagosan a járművek közvetlen kibocsátását méri, hanem az üzemanyag és az elektromos áram előállításának emisszióját is tekintetbe veszi” – fejtette ki Dr. Volkmar Denner. 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

Dr. Volkmar Denner, aki egyben a Bosch igazgatótanácsának kutatás-fejlesztésért felelős vezetője, a Bosch-termékek fejlesztésének fő határait kijelölő „Termékfejlesztési kódexet” is elénk tárta. Elsőként: tilos a tesztciklusokat automatán felismerő funkciók használata. Másodszor: nem optimalizálhatók a Bosch termékei kimondottan a tesztszituációkra. Harmadszor: a normál mindennapos használat alatt a Bosch termékeinek a lehető leghatékonyabban kell óvniuk az emberéletet, emellett kímélniük a környezetet és a természeti erőforrásokat. „Mindezeken túl tevékenységünket a jogszerűség és „Életre tervezve” szlogen határozza meg. Határeseteknél a Bosch értékei elsőbbséget élveznek a kuncsaft kívánságaival szemben” – hangoztatta Dr. Volkmar Denner. A Bosch 2017 közepe óta már nem vesz részt olyan európai ügyfélprojektekben, amelyekben a benzinmotorok nem rendelkeznek részecskeszűrővel. A társaság több mint 130 esztendős történetének legnagyszabásúbb képzési programja keretében 2018 végéig 70 ezer, többségükben a kutatás-fejlesztés tájon dolgozót képeznek ki a modern kódex alapján.

Műszaki kérdések és válaszok a Bosch új dízeltechnológiájáról

Miben más a modern dízeltechnológia?

Mindeddig két fő tényező bizonyult kritikusnak a dízeljárművek nitrogén-oxid-kibocsátásának mérséklése szempontjából. Az egyik, a vezetési megjelenés. Erre a Bosch a motor sebes reagálású levegőrendszerében találta meg a megoldást: minél dinamikusabb a vezetési megjelenés, annál dinamikusabban funkcionál a kipufogógáz-visszavezetés is. Mindez például a korábbiaknál érzékenyebben reagáló turbófeltöltővel válik lehetővé, míg a magas- és alacsonynyomású kipufogógáz-visszavezetés kombinációjával a levegőrendszer működése még rugalmasabbá válik. A vezető ezáltal a károsanyag-kibocsátás intenzív növekedése nélkül is lendületesen indulhat el. Szintén jelentős a hőmérséklet hatása. A nitrogén-oxidok megfelelő módosításának érdekében a kipufogógázok hőmérsékletének 200 Celsius fok felett kell maradnia, melyet települési forgalomban gyakran nem sikerül megvalósítani. A Bosch itt a dízelmotorok átgondolt hőmenedzsmentjében látja a megoldást, aktívan szabályozva a kipufogógáz hőmérsékletét. A kipufogórendszer ezáltal kellően meleg marad ahhoz, hogy stabil hőmérsékleti tartományban működhessen, mindvégig alacsony szinten tartva a károsanyag-kibocsátást.

Mikor válik sorozatgyártásra éretté e modern műszaki megoldás?

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

Miért jelent nagyobb nehézséget a települési közlekedés az országúti és autópálya-szakaszoknál?

A nitrogén-oxidok ideális megváltoztatásának érdekében a kipufogógázok hőmérsékletének 200 Celsius fok felett kell maradnia, melyet települési forgalomban gyakran nem sikerül megvalósítani. Ennek oka a közlekedési torlódások araszoló (stop-and-go) forgalma, amely alatt lehűlhetnek a kipufogógázok. A Bosch új hőmenedzsment-rendszere a kipufogógázok hőmérsékletének aktív szabályzásával oldja meg e problémát.

Igényel a kipufogórendszer hőmérsékletszabályozása 48 voltos kiegészítő fűtést vagy más hasonló elemet?

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

Hangsúlyosan megdrágítja a Bosch új technológiája a dízelmotorokat?

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

Veszítenek ezt követően a dízelmotorok a korszerű műszaki megoldás folytán korábbi 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 ezáltal még mindig környezetbarát marad.