El escándalo que rodea a VW ha impulsado las emisiones de óxido nítrico NOx de los vehículos diésel al centro de atención. Debido a las diferentes tecnologías del motor, estas siempre han sido más altas que en los automóviles que funcionan con gasolina. Por otro lado, el diésel consume menos combustible.Si se puede encontrar una manera de "desnitrificar" las emisiones de diesel de manera eficiente, tendríamos un motor económico y limpio. Por lo tanto, los investigadores de Empa están trabajando duro para optimizar la tecnología de convertidor catalítico para diesel.
Los motores diesel queman su combustible de manera más eficiente en comparación con sus homólogos de gasolina, y por lo tanto emiten cantidades considerablemente más bajas de dióxido de carbono CO de gases de efecto invernadero 2 - principalmente porque los motores diesel funcionan con exceso de aire en el llamado modo de combustión pobre.Sin embargo, debido al "exceso" de oxígeno en el gas de escape, el convertidor catalítico de tres vías que conocemos de los motores de gasolina, que descompone más del 98 por ciento del NOx tóxico en el gas de escape, no se puede usar en motores diesel.
Para limpiar los gases de escape diésel de NOx, se utiliza un método desarrollado originalmente para la desnitrificación de los gases de escape de las centrales eléctricas. Hace unos diez años, los primeros camiones con esta nueva tecnología llegaron a las carreteras. El método utiliza una urea acuosasolución que lleva el nombre comercial "AdBlue" para convertir el NOx en nitrógeno inofensivo a través de diversas reacciones químicas en un catalizador especial SCR reducción selectiva que ha sido optimizado para la reducción de NOx. AdBlue se transporta en un tanque separado en el automóvil y necesita ser cubiertode vez en cuando, por lo general mientras se repara el vehículo.
Sin embargo, los sistemas SCR son considerablemente más complejos que un convertidor catalítico convencional de tres vías en motores de gasolina. Por ejemplo, la dosis de AdBlue debe establecerse con precisión a la cantidad de NOx emitida por el motor. Una dosis demasiado baja no producela reducción de NOx prescrita por la ley y una dosis demasiado alta da como resultado emisiones de amoníaco indeseables. Y a temperaturas inferiores a 200 ° C, AdBlue tiende a formar residuos que eventualmente obstruyen el catalizador SCR. En consecuencia, los sistemas SCR deben ajustarse específicamente a los diferentestipos de motor y cambio de carga esperado, es decir, capacidad de conducción, y optimizado, que es un proceso complejo y, por lo tanto, costoso.
EURO-6: mismo techo de NOx para gasolina y diesel
Los sistemas SCR acaban de comenzar a usarse en automóviles diésel. Los límites prescritos actualmente tanto en Europa como en los EE. UU. Requieren que los catalizadores SCR reduzcan el nivel de NOx en los gases de escape diésel en más del 95 por ciento. Además, gracias a EURO-6, introducida en septiembre de 2014, los mismos límites de NOx ahora se aplican por primera vez a los vehículos de gasolina y diésel. Antes, a esta última siempre se le habían permitido emisiones de NOx ligeramente más altas en Europa.
El Laboratorio de tecnologías de tren motriz automotriz de Empa, dirigido por Christian Bach, ha estado estudiando dichos sistemas durante varios años y ha establecido un laboratorio especial de flujo a alta temperatura. Dos estudiantes de doctorado en el equipo de Bach están investigando varios procedimientos de inyección de AdBlue paralogrando la nebulización más óptima y una distribución homogénea de la solución acuosa de urea en el gas de escape. Los investigadores utilizan técnicas de medición basadas en láser para cuantificar y visualizar las gotas de AdBlue en el flujo de gas de escape, y estudiar su vaporización y conversión química.
Mejor comprensión técnica para diesel más limpio
Los resultados experimentales se utilizan en colaboración con colegas de ETH Zurich y el Politecnico di Milano para parametrizar físicamente las simulaciones informáticas de la inyección de AdBlue y validar los modelos de simulación. Estas simulaciones permiten predecir la tasa de conversión del convertidor catalítico bajodiferentes condiciones de funcionamiento. "Empa, por lo tanto, está contribuyendo a reducir aún más el NOx en los gases de escape diesel", dice Bach. "Cuanto mejor comprendamos estas tecnologías en detalle, más limpios funcionarán los vehículos diesel en las calles".por la Oficina Federal para el Medio Ambiente FOEN y el Centro de Competencia de Energía y Movilidad CCEM en el Dominio ETH, y realizado en colaboración con varios socios industriales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Empa . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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