Dlaczego silniki Volkswagena nie spełniają norm emisji spalin NOx?

Autor: Daily Driver · Zdjęcia: Volkswagen · Dodane: 25 września 2015
Zobacz także:
Przelicznik mocy » Auto z Niemiec »

Silnik 1.6 TDI i 2.0 TDI od Volkswagena nie spełniają norm emisji spalin dotyczących emisji NOx czyli tlenków azotu. W warunkach rzeczywistych przekraczając dopuszczalne limity nawet kilkudziesięciokrotnie. Dlaczego?

Jednostki napędowe Volkswagena z serii EA 189 okazały się być wyposażone w sterownik, który prawdopodobnie na podstawie określonych czujników (kontrolujących np. prędkość obracania się tylnych kół, kąta skrętu kierownicy czy prędkości poruszania się auta) bez problemu mógł zorientować się, że auto jest poddawane testom diagnostycznym (np. na stacji kontroli pojazdów), po czym wgrać mapę silnika o znacznie zaniżonej mocy i mniejszym obciążeniu silnika.

Zobacz: Silnik 1.6 TDI CAYA CAYB CAYC – różnice, usterki, problemy, awarie

W rezultacie w trakcie takiego badania auto dysponowało znacznie słabszymi osiągami, co wpływało na mniejsze zużycie paliwa. Oprócz tego łagodniejsze warunki pracy silnika, bezpośrednio wpływały na mniejszą emisję szkodliwych substancji, w tym cząstek stałych PM czy tlenków azotu NOx. Dlaczego?

Zobacz: Volkswagen oszukiwał z silnikami diesla EA 189? Oświadczenie koncernu

Warto pamiętać, że proces spalania w silniku Diesla przebiega kilku etapowo i jego wynik w postaci m.in. wyemitowanych związków jest uzależniony od warunków mu towarzyszących. Silniki wysokoprężne pracują na ubogiej mieszance o współczynnik nadmiaru powietrza λ >1. W zależności od m.in. temperatury spalania mieszanki, stopnia jej ujednolicenia i obciążenia silnika, produktem spalania są mniejsze lub większe ilości powstałych tlenków azotu NOx, cząstek stałych PM, węglowodorów HC, tlenku węgla CO, dwutlenku węgla CO2, dwutlenek siarki SO2 a nawet tlenu (ten ostatni może świadczyć o zbyt ubogiej mieszance lub np. wypadaniem zapłonów).

Zależność pomiędzy emisją NOx a cząstek stałych PM

Dla przykładu niska temperatura spalania przyczynia się do ograniczenia emisji tlenków azotu NOx (na których poległ Volkswagen), ale jednocześnie niskie temperatury panujące w cylindrze zimnego silnika nie sprzyjają intensywnemu wypalaniu sadzy, powstałej w procesie spalania mieszanki paliwowo-powietrznej, przez co rośnie emisja cząstek stałych. Zwiększając natomiast obciążenie silnika, któremu towarzyszy  duża prędkość narastania ciśnienia spalania i wysoka temperatura zwiększa się emisja NOx.

Zobacz: Silniki TDI Volkswagena, które nie spełniają norm emisji spalin

W silnikach wysokoprężnych istnieje bowiem ścisła zależność, zgodnie z którą obniżenie prędkości spalania kinetycznego (mniejsza dynamika spalania) w celu zmniejszenia emisji NOx, powoduje jednocześnie narastanie przyczyn powstawania cząstek stałych PM.

Nowe sposoby ograniczania emisji szkodliwych gazów i cząstek stałych do atmosfery

Aby to zjawisko ominąć producenci samochodów tacy jak np. Mazda podejmują próby obniżenia stopnia sprężania w swoich silnikach Diesla, dla zapewnienia niższej temperatury spalania w cylindrze (redukcja NOx) stosując jednocześnie wysoki stopień recyrkulacji spalin EGR mający ograniczyć czas pracy zimnego silnika (gazy spalinowe są cofane co cylindra, podwyższając temperaturę w cylindrze). Mniejsza ilość tlenu w takim cylindrze powoduje co prawda większą emisję cząstek HC i CO, ale do ich usunięcia wystarczy odpowiedni katalizator utleniający.

Wymiana oprogramowania w silnikach 1.6 TDI i 2.0 TDI Volkswagena

Czy Volkswagen naprawi swój błąd? Zdaniem niektórych wystarczy, że wgra nowe oprogramowanie sterowania silnikiem. Moim zdaniem takie rozwiązanie nie załatwi problemu. Gdyby była to kwestia wyłącznie odpowiedniego algorytmu, zapewne Volkswagen już dawno by go napisał i wdrożył do ECU w swoich silnikach. Trudno jednak ograniczyć emisję szkodliwych gazów wyłącznie za pomocą oprogramowania sterującego mapą silnika. Można zmniejszyć emisję szkodliwych gazów do atmosfery i zredukować zużycie paliwa, ale nie przy jednoczesnym zachowaniu osiągów auta i niskiego zużycia paliwa. Operacja taka wymaga bowiem poczynienia wyraźnych zmian mechanicznych w aucie. VW wpadł poniekąd we własne sidła, bowiem być może jest w stanie ograniczyć częściowo emisję NOx w silnikach z serii EA 189, ale nie przy zachowaniu niezwykle niskiego zużycia paliwa czy emisji PM lub CO2, którymi się chwalił w prospektach reklamowych i informacyjnych.

Jeśli jednak się mylę, z wielką przyjemnością opiszę proces, dzięki któremu silniki 1.6 i 2.0 TDI odzyskają swój honor i renomę.

Dodaj komentarz

Bądź pierwszy!

Powiadom o
avatar
wpDiscuz

Aktualności