Volkswagen Golf

VW Golf | Golf 3 | VW Passat

Clean TDI - nowoczesny Diesel

Silniki diesla nowej generacji prześcigają się w oszczędności paliwa. Jednak ekologowie cały czas zarzucają silnikom wysokoprężnym zbyt wysoki poziom emisji tlenku azotu.

Silnik Diesla zawdzięcza swą oszczędność przede wszystkim wysokiej temperaturze spalania, która w połączeniu z optymalną ilością powietrza gwarantuje większą moc. Jednak produktem ubocznym takiego spalania jest tlenek azotu (NOx) - jeden z podstawowych „budulców" ozonu, odpowiedzialny za tworzenie smogu fotochemicznego. W połączeniu z opadami atmosferycznymi tworzy tzw. kwaśny deszcz, który niszczy zarówno rośliny, jak i elewacje budynków.

Lepsze pod tym względem wydają się być silniki benzynowe, ponieważ - dzięki wyposażeniu ich w katalizatory trójdrożne - eliminują wiele niebezpiecznych związków chemicznych, w tym tlenek azotu. Zastosowanie tego typu katalizatorów w jednostkach wysokoprężnych nie jest jednak możliwe. Dlatego wciąż poszukuje się nowych technologii.

Technologia Clean TDI 1
W mniejszych i lżejszych pojazdach silniki nie są poddawane zbyt dużym obciążeniom, dlatego wystarczy zastosować w nich katalizator magazynujący NOx, bez dodatkowego użycia roztworu AdBlue. Koncepcja ta przewiduje umieszczenie - za filtrem cząstek stałych ze zintegrowanym katalizatorem utleniającym - drugiego katalizatora, w którym gromadziłby się tlenek azotu. Proces ten trwa średnio około dziesięciu minut. Związki, które wypełniają katalizator magazynujący, ulegają rozkładowi chemicznemu, podobnie jak ma to miejsce w przypadku katalizatora trójdrożnego. W tym celu przez kilka sekund doprowadza się do silnika większą ilość paliwa niż jest to konieczne w normalnym trybie jazdy. W tym krótkotrwałym procesie powstają niezbędne do przemiany chemicznej tlenki węgla i węglowodory. Dzięki temu katalizator magazynujący NOx emituje jedynie azot, dwutlenek węgla i parę wodną. Duże znaczenie ma także fakt, że te reakcje nie mają istotnego wpływu ani na komfort jazdy, ani na zużycie paliwa. Inżynierowie Volkswagena zapewniają, że technologia Clean TDI powoduje jedynie nieznaczne przekroczenie parametrów zużycia paliwa w porównaniu z dotychczasowymi.

Katalizator nowej generacji sam przetwarza równo 60 procent tlenku azotu, jednak inżynierowie VW cały czas intensywnie pracują nad zwiększeniem jego skuteczności. Już same produkty spalania, opuszczające komorę spalania, są w przypadku Volkswagena Bluetec Jetta o 50 procent czystsze niż dotychczas. Aby osiągnąć ten rezultat, stale modyfikowany jest dopływ powietrza, optymalzowany jest system sterowania wtryskiem i układ recyrkulacji spalin. Starania te zaowocowały obniżeniem stężenia tlenku azotu o około 90 procent.


Technologia Clean TDI 2
Czyli system SCR z AdBlue. SCR oznacza selektywną redukcję katalityczną ( Selective Catalytic Reduction ), a AdBlue to nazwa handlowa wysokiej jakości syntetycznego, wodnego roztworu mocznika. Jego chemiczna nazwa to karbamid o wzorze H2N-CO-NH2. Jest ważnym składnikiem odchodów ludzkich i zwierzęcych, ale i czymś więcej. Od czasu, kiedy w 1928 roku niemiecki biochemik Friedrich Wöhler dokonał w warunkach laboratoryjnych syntezy mocznika, związek ten zrewolucjonizował nasze życie. Biały, bezwonny, nietoksyczny i pod względem higienicznym niegroźny mocznik znalazł zastosowanie w rolnictwie jako nawóz sztuczny, stymulując wzrost roślin i szybkie pomnażanie plonów. Z czasem zaczęto go wykorzystywać także w przemyśle kosmetycznym, tytoniowym, a nawet farmaceutycznym. Od niedawna, dzięki nowej technologii Clean TDI, ma zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym -jako środek „poprawiający trawienie" oleju napędowego.

AdBlue - błękitny płyn zawierający 32,5 proc. mocznika - jest wtryskiwany do kolektora wylotowego. AdBlue musi szybko i całkowicie zamienić się w parę, by następnie w strumieniu spalin zmienić się w amoniak. Obecność amoniaku w katalizatorze odpowiada za właściwy przebieg reakcji chemicznych. W porównaniu z konwencjonalnymi katalizatorami spalin, ten katalizator jest wyposażony w zmienioną powłokę katalityczną. W nim pjSstają — podobnie jak w przypadku technologii wykorzystującej katalizator magazynujący — wyłącznie azot, dwutlenek węgla i para wodna. Aby roztwór AdBlue przekształcił się w amoniak jeszcze przed dotarciem do katalizatora, jego wtrysk odbywa się pod względnie wysokim ciśnieniem (ok. 5 barów). Kropelki płynu dostają się w ten sposób do komory mieszania (z reguły jest to bardzo gęste sito), gdzie rozpadają się na drobniejsze cząstki.

AdBlue musi być zawsze na "pokładzie" samochodu. W tym celu każdy samochód wyposaża się w dodatkowy zbiornik o maksymalnej pojemności 25 litrów. Zakładając, że na 1000 kilometrów zużywa się 1 litr AdBlue, taka ilość gwarantuje jazdę na długi czas. Zbiornik napełnia się płynem podczas okresowego badania technicznego pojazdu. Umieszcza się go zazwyczaj we wnęce na koło zapasowe lub w podłodze samochodu. Zbiornik jest ogrzewany, gdyż AdBlue zamarza w temperaturze poniżej minus 11°C.

Wykorzystanie mocznika jest aktualnie jedyną metodą, która - w przypadku samochodów o dużej masie własnej, wyposażonych w silnik Diesla — gwarantuje utrzymanie emisji spalin na poziomie silników benzynowych. Mimo wożenia "laboratorium chemicznego na pokładzie", udaje się w ten sposób zachować podstawowe zalety diesla — niskie zużycie paliwa i doskonałą charakterystykę momentu obrotowego.

do góry