A aktuellen Studie Durch den Internationalen Rat der sauberen Transport Dass die erhöhte Luftverschmutzung durch Diesel-Stickoxid (NOx) -Emissionen zu 107,600 frühen Todesfällen in 2015 führte. Die Studie ergab auch, dass die tatsächlichen NOx-Emissionen höher sind als die von den Herstellern gemeldeten Emissionen, der Unterschied, der als "überschüssige NOx-Emissionen" bezeichnet wird. Von den frühen Todesfällen in 2015 entfielen exakte NOx-Emissionen auf 38,000-frühe Todesfälle. Unkorrigierte, weltweite frühe Todesfälle von Diesel-NOx-Emissionen könnten in 183,600 in 2040 steigen, ein alarmierender Gedanke.

Aber nicht ärgern! Graham Hargrave, Professor für optische Diagnostik bei Die Wolfson-Schule für Mechanik, Elektrotechnik und Fertigungstechnik an der Loughborough University in Großbritannien und Jonathan Wilson, wissenschaftlicher Mitarbeiter, haben die weltweit erste Technologie entwickelt, mit der NOx-Emissionen von Dieselmotoren erheblich gesenkt werden können.

Ihre Technologie, benannt Ammoniak Schöpfung und Umwandlungstechnik (ACCT) ist die Nur bestehende Technologie Das könnte die Aufgabe erfüllen.

Die aktuelle Technologie hat es vermisst

Bisher haben sich die Fahrzeughersteller verlassen AdBlue™, eine Lösung aus Wasser und Harnstoff, um die NOx-Emissionen von Dieselmotoren zu entfernen.

Wenn AdBlue ™ in das Abgassystem eingespritzt wird, verdampft es und zersetzt sich unter Bildung von Ammoniak und Kohlendioxid, bevor es in das SCR-System (Selective Catalytic Reduction) eintritt. Sobald es in den SCR eintritt, baut das Ammoniak das NOx in Wasser und Stickstoff ab, die dann durch das Abgas freigesetzt werden. Wasser und Stickstoff sind bekanntlich unschädlich.

AdBlue ™ klingt wunderbar, warum also nicht weiter verwenden?

Das Problem ist, dass AdBlue ™ nur bei hohen Abgastemperaturen von mehr als 250ºC oder 482ºF wirksam ist. Aber die Abgastemperaturen erreichen nicht immer so hoch.

Wie Wilson TUN erklärte, Verbrennungsmotoren in Dieselfahrzeugen lehnen während ihres Betriebs auf zwei Arten viel Wärme ab.

Erstens sind die Motoren so ausgelegt, dass sie kühl gehalten werden können, so dass die Wärme über einen Kühler abgeführt wird.

Zweitens wird Wärme durch Motorabgase ausgestoßen.

"Da die Motoren effizienter geworden sind, haben wir einen Teil dieser Energie genutzt, um andere Systemkomponenten anzutreiben, vor allem Turbolader, die die Motoreffizienz insgesamt erhöhen", sagte Wilson.

"Die verbleibende Energie wird den Nachbehandlungskomponenten zugeführt, die zum Betrieb überwiegend Wärme benötigen."

Es ist zwar großartig, dass Motoren effizienter geworden sind, aber das Ergebnis ist, dass "sie auch mehr NOx (vor den Nachbehandlungskomponenten) produzieren und niedrigere Abgastemperaturen haben".

Da AdBlue ™ hohe Abgastemperaturen benötigt, um effektiv zu arbeiten, funktioniert es in städtischen Gebieten mit Stop-and-Go-Verkehr oder Baustellen nicht gut.

"Unglücklicherweise erreichen viele Motoren bei vielen Fahrzeugen, die kurze Stopp- / Startfahrten machen, wie Busse und Baufahrzeuge, nie die optimale Temperatur, die für einen effizienten Betrieb der SCR-Systeme erforderlich ist", sagte Hargrave in einer Erklärung.

Wenn die SCR-Systeme nicht effizient arbeiten können, wird mehr NOx in die städtische Umgebung freigesetzt, insbesondere in großen Städten.

"Wir sind alle mit dem" Kaltstart "vertraut, wo Dieselfahrzeuge giftige Auspuffgase ausstoßen, bevor ihre katalytischen Systeme auf Temperatur sind und effektiv arbeiten können", sagte Hargrave.

Was macht das Problem schlimmer ist das Die Verwendung von AdBlue ™ bei niedrigeren Temperaturen ergibt sich In einer Ansammlung von Sekundärprodukten (andere unerwünschte Chemikalien) im Laufe der Zeit, was letztlich zu Abgasverstopfung und Motorausfall führt.

ACCT leistet was AdBlue ™ kann nicht

Mit dem Aufkommen von ACCT werden jedoch niedrigere Abgastemperaturen die effiziente Reduktion von NOx von Dieselmotoren nicht mehr behindern. ACCT, eine AdBlue ™ -Konvertierungstechnologie, wurde entwickelt, um bei niedrigeren Abgastemperaturen effektiv zu arbeiten.  

Die Erfinder haben ACCT so konzipiert Nachgeschaltet von allen Nachbehandlungskomponenten, und wird das letzte Stück der Auspuff-Hardware sein, bevor die Gase aus einem Fahrzeug-Endrohr freigegeben werden. Die Platzierung des ACCT bedeutet, dass dem Abgas keine Wärme entzogen wird, die von anderen Motorkomponenten hätte genutzt werden können.

Stattdessen kann ACCT "diese Energie nutzen, um AdBlue ™ in die ACCT-Flüssigkeit vorzukonvertieren, die anstelle von AdBlue ™ injiziert werden kann und niemals diese Ablagerungen bildet", sagte Wilson.

ACCT ermöglicht es den SCR-Systemen, bei Temperaturen so niedrig wie 60ºC oder 140ºF zu arbeiten.

"Dies bedeutet, dass das NOx-Reduktionssystem über den gesamten realen Fahrzyklus aktiv bleibt, was zu einer signifikanten Reduzierung der Auspuffemissionen führt", sagte Hargrave in einer Stellungnahme.

ACCT wurde von der Energietechnologie-Institut (ETI) und sein Potenzial anerkannt.

"Basierend auf einer kurzen Überprüfung hat die kürzlich von Loughborough entwickelte ACCT-Technologie das Potenzial, gasförmiges Ammoniak bei Temperaturen deutlich unter 190 ° C [oder 374 ° F] nutzbar zu machen und somit eine höhere Umwandlungseffizienz und niedrigere NOx-Emissionen zu ermöglichen", Chris Thorne, ETI Chief Technology Officer für Heavy Duty Vehicles, sagte in einer Erklärung.

Die Erfinder haben ACCT an schwere Nutzfahrzeuge (HGVs) angepasst, aber glauben, dass es "vollständig skalierbar für den Einsatz in allen Dieselfahrzeugen" ist Die Technologie beruht auf einfachen chemischen Prozessen, der Entwurf für eine neue Motorgröße würde einfach das Ändern des physischen Einheitsvolumens verlangen.

Die Welt kann ACCT von 2020 in Aktion sehen.

"ACCT ist derzeit installiert und läuft auf einem hochmodernen Auspuffsimulations-System, das uns ermöglicht, den Systembetrieb durch unsere optischen Auspuffabschnitte zu beobachten ", sagte Wilson.

"Der nächste Schritt, mit dem wir weitermachen, ist die Installation eines On-Motor-Prototyps in einer unserer Motortestzellen. Der Prozess der Umwandlung der Prototypen in verifizierte Motorkomponenten ist lang, wir hoffen jedoch, dass ACCT bis zum nächsten EU-Emissionsreduktionsziel in 2020 auf Straßenfahrzeugen installiert sein wird. "

Durch die Entwicklung einer Technologie, die NOx-Emissionen bei niedrigeren Temperaturen effizient beseitigen kann, haben Hargrave und Wilson es möglich gemacht, dass Dieselfahrzeuge hocheffizient und umweltfreundlicher sind.

"ACCT hat das Potenzial, die realen Emissionen von Dieselmotoren signifikant zu beeinflussen", sagte Wilson.

"Durch die Beseitigung der möglicherweise größten Einschränkung des SCR-Betriebs können die Motorenkonstrukteure einen robusteren Motor mit deutlich geringeren Emissionen entwickeln, nicht nur NOx, sondern auch CO2 und Feinstaub."