Προστασία του περιβάλλοντος
OI ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ AYTOKINHTOBIOMHXANIA
H νομοθεσία για τις εκπομπές ρύπων γίνεται ολοένα και πιο σκληρή στην
Ευρώπη, ακολουθώντας κατά πόδας την αντίστοιχη αμερικανική νομοθεσία. Οι
σχεδιαστές κινητήρων της ευρωπαϊκής αυτοκινητοβιομηχανίας είναι
υποχρεωμένοι να απαντήσουν στην πρόκληση αυτής της νομοθεσίας με
καινοτομικές τεχνολογικές λύσεις. 'Ενα από τα πιο σπουδαία ερευνητικά
κέντρα που διεξάγουν παρόμοιες έρευνες για λογαριασμό μεγάλων κατασκευαστών
είναι η αγγλική εταιρία Ρικάρντο, η οποία έδωσε στη δημοσιότητα στοιχεία
από τις τελευταίες έρευνές της με στόχο την παραπέρα μείωση των ρύπων.
του Πέτρου Σακελλαρίου
OI ΕΡΕΥΝΕΣ της Ρικάρντο αφορούν τετράχρονους και δίχρονους κινητήρες,
βενζίνης και ντίζελ, με σύστημα άμεσου ψεκασμού ή χωρίς αυτό. Επίσης
εξετάζεται και η χρήση εναλλακτικών καυσίμων. Οι ερευνητές της εταιρίας
τονίζουν ότι η σχεδίαση των κινητήρων στο μέλλον θα εξαρτάται σχεδόν
αποκλειστικά από τις απαιτήσεις της νομοθεσίας για την προστασία του
περιβάλλοντος. 'Ετσι δεν μπορούν από τώρα να προβλέψουν ποιος τύπος
κινητήρα θα επικρατήσει στο μέλλον.
TO ΠΡΟΒΛΗΜΑ
H άμεση πρόκληση για τους ερευνητές σήμερα είναι η ικανοποίηση των ορίων
εκπομπών που προτείνει η Επιτροπή Προστασίας της Ατμόσφαιρας της Καλιφόρνια
(CARB). Οι προτάσεις της επιτροπής περιλαμβάνουν τη θέσπιση μιας νέας
κατηγορίας οχημάτων, των Οχημάτων Υπερ-Χαμηλών Εκπομπών (ULEV) από το 1997.
Τα οχήματα υπερ-χαμηλών εκπομπών θα πρέπει να εκπέμπουν λιγότερο από 0,25
γραμμάρια υδρογονανθράκων ανά διανυόμενο χιλιόμετρο και λιγότερο από 0,125
γραμμάρια οξειδίων του αζώτου ανά χιλιόμετρο.
Στην προσπάθειά τους να πετύχουν αυτούς τους στόχους, χωρίς να μεταβάλλουν
τη διαδικασία της καύσης στον κινητήρα, οι μηχανικοί της Ρικάρντο διάλεξαν
για τις δοκιμές τους τον 3λιτρο, 24βάλβιδο κινητήρα του Πεζό 605. H επιλογή
έγινε γιατί το αυτοκίνητο αυτό θεωρείται δύσκολη περίπτωση -είναι μεγάλο
και βαρύ με σχετικά υψηλές επιδόσεις. Για να επιτευχθούν τα όρια των
οχημάτων υπερ-χαμηλών εκπομπών, υπολογίστηκε πως οι εκπομπές υδρογοναθράκων
με κρύο κινητήρα έπρεπε να μειωθούν κατά 84%, του μονοξειδίου του άνθρακα
κατά 64% και των οξειδίων του αζώτου κατά 41%. Με ζεστό των κινητήρα οι
υδρογονάνθρακες θα έπρεπε να μειωθούν κατά 75%, το μονοξείδιο του άνθρακα
κατά 56% και τα οξείδια του αζώτου κατά 41%. O λόγος για τις διαφορές αυτές
είναι ότι ο καταλύτης δε λειτουργεί σωστά, αν η θερμοκρασία του δε φτάσει
πρώτα τους τους 350ψ C και έτσι οι εκπομπές ρύπων είναι αυξημένες κατά τα
πρώτα λεπτά λειτουργίας ενός κρύου κινητήρα.
H ΛΥΣΗ
Για να μειωθούν οι εκπομπές ρύπων κατά την εκκίνηση με κρύο κινητήρα
χρησιμοποιήθηκε ένας ηλεκτρικά προθερμαινόμενος καταλύτης με σύστημα
δευτερεύουσας παροχής αέρα. H θερμοκρασία του καταλύτη ελέγχεται
ηλεκτρονικά με σύστημα ελέγχου «κλειστού βρόγχου» (closed loop), όπως
λέγεται, το οποίο σαν αισθητή χρησιμοποιεί μια θερμομετρική αντίσταση. H
δευτερεύουσα παροχή αέρα, που αναμιγνύεται με τα καυσαέρια πριν από την
είσοδό τους στον καταλύτη λειτουργεί στο διάστημα λειτουργίας του κινητήρα,
που το μίγμα είναι ακόμα πλούσιο και σκοπό έχει την παροχή πρόσθετου
οξυγόνου για την οξείδωση των υδρογονανθράκων και του μονοξειδίου του
άνθρακα. Με κρύο τον κινητήρα, είναι αρκετά 15'' προθέρμανσης πριν την
εκκίνησή του, για να φτάσει ο καταλύτης στη θερμοκρασία των 500ψ C. Στην
εικόνα 1 φαίνεται το διάγραμμα λειτουργίας του συστήματος δευτερεύουσας
παροχής αέρα. Για τον υπολογισμό της παροχής του αέρα έχει γίνει
συμβιβασμός ανάμεσα στις αντικρουόμενες απαιτήσεις της αυξημένης ανάγκης σε
οξυγόνο και της ελάχιστης δυνατής μείωσης της θερμοκρασίας του καταλύτη από
τον παρεχόμενο αέρα. Τα πειράματα έδειξαν πως τα καλύτερα αποτελέσματα
έδινε η παροχή αέρα σε αναλογία από 16 μέχρι 18:1. Το σύστημα παύει να
λειτουργεί μόλις ο κινητήρας φτάσει σε θερμοκρασία λειτουργίας και
σταματήσει ο εμπλουτισμός του μίγματος. Αυτό είναι απαραίτητο, γιατί, αν
συνεχιζόταν η δευτερεύουσα παροχή του αέρα θα εμποδίζονταν η μετατροπή των
οξειδίων του αζώτου, ενώ δεν θα επηρεαζόταν καθόλου η διαδικασία της
οξείδωσης των υδρογονανθράκων και του μονοξειδίου του άνθρακα. H
χρησιμοποίηση αυτού του συστήματος είχε αποτέλεσμα τη σημαντική μείωση των
ρύπων στο πρώτο λεπτό λειτουργίας του κινητήρα.
O καταλύτης τοποθετήθηκε όσο πιο κοντά γινόταν στον κινητήρα, ώστε να
επιταχύνεται ο ρυθμός προθέρμανσης, αλλά πάρθηκαν τα αναγκαία μέτρα για να
αποφεύγεται η υπερθέρμανση του καταλύτη στη φάση της κανονικής λειτουργίας.
H πολλαπλή εξαγωγή σχεδιάστηκε να έχει θερμική αντίσταση μειωμένη κατά 60%
(κάτι που σημαίνει αντίστοιχα αυξημένη θερμική αγωγιμότητα), ενώ η
διάμετρός της επιλέχτηκε να είναι η ελάχιστη δυνατή, για να είναι βέβαιο
ότι τα καυσαέρια φτάνουν στον καταλύτη με τη μεγαλύτερη δυνατή ταχύτητα και
θερμοκρασία. Οι μετρήσεις έδειξαν ότι με αυτές τις ρυθμίσεις η θερμοκρασία
των καυαερίων κατά την εξοδό τους από την πολλαπλή εξαγωγή είναι σημαντικά
μεγαλύτερη με αποτέλεσμα τη σημαντική μείωση των εκπομπών σε
υδρογονάνθρακες.
O ίδιος o καταλύτης (εικόνα 2) σχεδιάστηκε για τις ανάγκες της έρευνας από
την Ρικάρντο, την Τζόνσον Μάτεϊ και την 'Εμιτεκ. 'Εχει μία μικρή
προθερμαινόμενη μονάδα πριν από τον κυρίως καταλύτη για λόγους μείωσης της
απαιτούμενης ηλεκτρικής ισχύος κατά την προθέρμανση. O κυρίως καταλύτης
αποτελείται από τρία διαμερίσματα, από τα οποία το πρώτο έχει μειωμένη
θερμική αντίσταση για να ζεσταίνεται γρήγορα.
Για την παραπέρα μείωση των ρύπων στη φάση της κανονικής λειτουργίας του
αυτοκινήτου, επιλέχτηκε η λύση της βελτίωσης του ελέγχου της αναλογίας
αέρα-καυσίμου με στόχο την αύξηση της απόδοσης του καταλύτη. Αυτό έγινε με
τη χρησιμοποίηση ενός προηγμένου ηλεκτρονικού συστήματος ελέγχου του
κινητήρα που χρησιμοποιεί πιο σύνθετους αλγόριθμους απ?ό,τι τα συνηθισμένα
συστήματα αυτού του είδους. Μ? αυτόν τον τρόπο επιτεύχθηκε 50% μείωση της
περιεκτικότητας των καυσαερίων σε ρύπους πριν από την είσοδό τους στον
καταλύτη και 50% μείωση των εκπομπών ρύπων μετά τον καταλύτη.
Το τελικό αποτέλεσμα της προσπάθειας ήταν η ικανοποιητική μείωση των
εκπομπών των οξειδίων του αζώτου στα επίπεδα των οχημάτων υπερ-χαμηλών
εκπομπών. 'Ομως η μεγάλη πρόκληση ήταν η μείωση των εκπομπών σε
υδρογονάνθρακες. Μολονότι οι εκπομπές υδρογονανθράκων μειώθηκαν στα 0,236
γραμμάρια ανά χιλιόμετρο, δηλαδή κάτω από τα 0,25 των κανονισμών, στη φάση
της προθέρμανσης του κινητήρα, οι άνθρωποι της Ρικάρντο λένε πως μία
ικανοποιητική τιμή θα ήταν τα 0,186 γραμμάρια ανά χιλιόμετρο, ώστε να
υπάρχουν αρκετά περιθώρια ανοχών για τη διαδικασία παραγωγής. Από την άλλη
πλευρά, όταν αναπτυχθεί η κανονική θερμοκρασία λειτουργίας, η μείωση των
εκπομπών σε υδρογονάνθρακες είναι ικανοποιητική.
ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ ΑΜΕΣΟΥ ΨΕΚΑΣΜΟΥ
Μία άλλη βελτίωση στους τετράχρονους βενζινοκινητήρες που εξετάζει αυτή την
εποχή η Ρικάρντο είναι η χρήση συστήματος άμεσου ψεκασμού-μία τεχνολογία
που αναπτύχθηκε αρχικά για τους δίχρονους κινητήρες. Στις πιθανές ωφέλειες
περιλαμβάνονται η καλύτερη εκκίνηση του κρύου κινητήρα, η μείωση των ρύπων
στο χρoνικό διάστημα που μεσολαβεί μέχρι να αναπτυχθεί η κανονική
θερμοκρασία λειτουργίας και η καλύτερη ελαστικότητα. Τα προβλήματα που
πρέπει να λυθούν είναι η θέση των βαλβίδων εξαγωγής, των μπουζί και των
ακροφυσίων ψεκασμού στην κυλινδροκεφαλή. Μάλιστα εξετάζεται η χρησιμοποίηση
κυλινδρικών βαλβίδων στα τοιχώματα των κυλίνδρων, όπως στους δίχρονους
κινητήρες.
'Ετσι θα εξασφαλιστεί χώρος για τα ακροφύσια στην κεφαλή, ενώ ταυτόχρονα
αυτές οι βαλβίδες έχουν το πλεονέκτημα της μεγαλύτερης διάρκειας ζωής. Στα
πειράματα που έγιναν χρησιμοποιήθηκε ένας κινητήρας με σύστημα ψεκασμού
πολλαπλών σημείων. Παρά τη λίγη δουλειά εξέλιξης που είχε γίνει μέχρι το
στάδιο αυτών των δοκιμών, οι εκπομπές υδρογοναθράκων και οξειδίων του
αζώτου ήταν ίδιες με αυτές των συμβατικών κινητήρων όταν ο λόγος
αέρα-καυσίμου ήταν στοιχειομετρικός. O κινητήρας αυτός μπορούσε να
λειτουργήσει με 8 έως 10% φτωχότερο μίγμα κατά τη διάρκεια ψυχρών
εκκινήσεων. Το τελευταίο αυτό χαρακτηριστικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν
εναλλακτική λύση στη χρήση προθερμαινόμενου καταλύτη με σύστημα
δευτερεύουσας παροχής αέρα. Ακόμα κι αν αυτό δεν είναι απόλυτα δυνατό, και
μόνη η μείωση της απαιτούμενης ισχύος και χρόνου προθέρμανσης θα ήταν πολύ
χρήσιμη για τη μείωση της καταπόνησης του ηλεκτρικού συστήματος του
αυτοκινήτου.
ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ ΝΤΙΖΕΛ ME ΑΜΕΣΟ ΨΕΚΑΣΜΟ ΓΙΑ ΕΠΙΒΑΤΙΚΑ AYTOKINHTA
'Ενα μεγάλο μέρος της δουλειάς που γίνεται στη Ρικάρντο είναι αφιερωμένο σε
συστήματα άμεσου ψεκασμού υψηλής ταχύτητας για κινητήρες Ντίζελ κατάλληλους
για μικρά επιβατικά και ελαφρά φορτηγά αυτοκίνητα. Τα προβλήματα θορύβου
που δημιουργούνται με τη χρήση άμεσου ψεκασμού σε αυτή την περίπτωση
λύνονται, σύμφωνα με τη Ρικάρντο, με προσεκτικό έλεγχο της ψεκαζόμενης
ποσότητας καυσίμου. 'Οταν ψεκάζεται λιγότερο καύσιμο στον κύλινδρο τη
στιγμή που αρχίζει η καύση, τότε αναπτύσσονται χαμηλότερες πιέσεις κι έτσι
παράγεται λιγότερος θόρυβος. H χρήση υπερσυμπιεστή βοηθά ακόμα περισσότερο
τα πράγματα, διότι αυξάνει τη θερμοκρασία μέσα στον κύλινδρο, μειώνοντας
έτσι την καθυστέρηση της ανάφλεξης. H ισχύς φτάνει τους 70 ίππους ανά 1000
κυβικά εκατοστά αν χρησιμοποιηθούν τέσσερις βαλβίδες ανά κύλινδρο, τιμή
σημαντικά μεγαλύτερη από τους 50 ίππους ανά λίτρο των κινητήρων παραγωγής
1,9 λίτρων τουρμποντίζελ που σχεδίασε η Ρικάρντο για λογαριασμό της PSA και
που χρησιμοποιούνται στα ZX, Ξαντιά, 306 και 405.
ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ ΥΠΕΡ-ΧΑΜΗΛΩΝ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΓΙΑ ΦΟΡΤΗΓΑ KAI ΛΕΩΦΟΡΕΙΑ
Εδώ τα πράγματα είναι πιο πολύπλοκα και εξετάζονται πολλές διαφορετικές
τεχνολογικές λύσεις. Μία από αυτές αφορά τις ρυθμίσεις του χρονισμού του
κινητήρα και τη βελτίωση της διαδικασίας καύσης. Στην Ρικάρντο πιστεύουν
ότι τα περιθώρια της έρευνας σ? αυτή την κατεύθυνση έχουν σχεδόν εξαντληθεί
και λίγα είναι αυτά που μπορεί κανείς να καταφέρει ακόμα. Μία άλλη λύση, τα
συνθετικά καύσιμα, θα παίξουν σίγουρα σημαντικό ρόλο στο μέλλον, αλλά δε θα
αποτελέσουν από μόνα τους τη λύση. Επίσης εξετάζεται η χρήση καταλυτών για
τα οξείδια του αζώτου που θα λειτουργούν μακρυά από την περιοχή της
στοιχειομετρικής αναλογίας. H τεχνολογία αυτή αποτελεί το «'Αγιο
Δισκοπότηρο» όλων των ερευνητών, αλλά οι άνθρωποι της Ρικάρντο λένε πως
πρέπει να γίνουν πολλά ακόμα πριν δούμε τέτοια συστήματα να μπαίνουν σε
παραγωγή. H επανακυκλοφορία των καυσαερίων είναι γνωστό ότι εξετάζεται σαν
λύση από παλιά. H Ρικάρντο πιστεύει πως με τη χρήση αυτής της τεχνολογίας
μπορούν να ελεγχθούν τα οξείδια του αζώτου, χωρίς να επηρεάζονται η
κατανάλωση και οι εκπομπές σε υδρογονάνθρακες. 'Ομως το πρόβλημα των
σωματιδίων αιθάλης δεν αντιμετωπίζεται αποτελεσματικά μ? αυτή τη λύση, ενώ
η επανεισαγωγή των σωματιδίων στους κυλίνδρους δημιουργεί πρόσθετα
προβλήματα φθοράς. Τέλος εξετάζεται η δυνατότητα να ψεκάζεται νερό μέσα
στους κυλίνδρους για τον έλεγχο των οξειδίων του αζώτου. Τα πρώτα
αποτελέσματα είναι ενθαρρυντικά, όμως υπάρχουν προβλήματα κόστους και
αντοχής που πρέπει να λυθούν.
Βλέπουμε λοιπόν πόσα μπορεί να είναι τα μέτωπα της μάχης για την προστασία
του περιβάλλοντος. Παρόμοιες έρευνες διεξάγονται και από τις ίδιες τις
αυτοκινητοβιομηχανίες αλλά και από άλλα ερευνητικά κέντρα όπως η Ρικάρντο.
Τα αποτελέσματα των ερευνών αυτών είναι θετικά και ενθαρρυντικά. Το σίγουρο
είναι πως το περιβάλλον μπορεί να προστατευθεί από τα αυτοκίνητα μόνο με
σοβαρή και μεθοδική ερευνητική δουλειά και όχι με υστερικές κραυγές του
τύπου τα τάδε και δείνα «καταλυτικά» ρυπαίνουν και τα υπόλοιπα όχι._Π.Σ.
Εικόνα 1: Το σύστημα δευτερεύουσας παροχής αέρα στον καταλύτη της Ρικάρντο.
Εικόνα 2: Σκαρίφημα που δείχνει τη διάταξη του καταλύτη της Ρικάρντο.
Εικόνα 3: H χρησιμοποίηση παγίδων αιθάλης και η επανακυκλοφορία των
καυσαερίων είναι δύο από τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται για τη μείωση
των ρύπων των κινητήρων Ντίζελ.
O έλεγχος των καυσαερίων των αυτοκινήτων από ειδικά συνεργεία θα
εξασφαλίσει τη σωστή συντήρησή τους, που είναι απόλυτα απαραίτητη γιά την
επίτευξη των νέων αυστηρών ορίων εκπομπής ρύπων.
H εξέλιξη της τεχνολογίας των κινητήρων πιθανότατα θα επιτρέψει την
επίτευξη των πολύ αυστηρών ορίων εκπομπής ρύπων που προγραμματίζεται να
τεθούν σε ισχύ μέχρι το τέλος του αιώνα στην Ευρώπη και τις ΗΠΑ. Το
πρόβλημα είναι ότι χρειάζεται ανάλογη εξέλιξη του εξοπλισμού μέτρησης του
ποσοστού των ρύπων στα καυσαέρια, που ήδη με τα σημερινά δεδομένα βρίσκεται
στα όρια των δυνατοτήτων του από πλευράς ακρίβειας των μετρήσεων.
H ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΩΝ ΚΑΝΟΝΙΣΜΩΝ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΚΠΟΜΠΕΣ ΡΥΠΩΝ
Οι ευρωπαϊκές προδιαγραφές για τις εκπομπές ρύπων από οχήματα αναθεωρήθηκαν
πρόσφατα και ισχύουν μέχρι το έτος 2000. Για τα ιδιωτικής χρήσης επιβατικά
αυτοκίνητα ισχύει από το 1993 η οδηγία 91/441/EEC που εξομοιώνει τις
ευρωπαϊκές προδιαγραφές με τις αντίστοιχες αμερικάνικες. Σε γενικές γραμμές
μόνο τα εφοδιασμένα με τριοδικό καταλύτη και κεντρικό σύστημα ελέγχου
αυτοκίνητα μπορούν να πετύχουν τα όρια εκπομπών που θέτουν αυτές οι
προδιαγραφές. Τα όρια αυτά φαίνονται στον παρακάτω πίνακα.
Τα ελαφρά φορτηγά θα υπόκεινται στους ίδιους περιορισμούς από 1-1-94, αν
τελικά ψηφιστεί η σχετική διάταξη από το Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο. H Ευρωπαϊκή
Επιτροπή σκοπεύει να κάνει τα όρια εκπομπών ακόμα πιο αυστηρά από το 1996,
όπως φαίνεται στον ίδιο πίνακα. Επίσης θα θεσπίσει πρότυπα για την
ομοιομορφία των μεθόδων παραγωγής, κάτι που θα καταργήσει τα επιτρεπόμενα
όρια ανοχών 10-20% που υπάρχουν σήμερα, λόγω διαφορών από κατασκευαστή σε
κατασκευαστή. H νομοθεσία θα είναι λίγο πιο ελαστική για τους κινητήρες
Ντίζελ άμεσου ψεκασμού, μέχρι το Σεπτέμβριο του 1999, σε μία προσπάθεια
τόνωσης του ενδιαφέροντος γι? αυτή την τεχνολογία που εξασφαλίζει σημαντική
οικονομία σε καύσιμα.
Οι αλλαγές για μετά το 2000 πιθανόν να έχουν σχέση με τροποποιήσεις στον
κύκλο δοκιμών με σκοπό την καλύτερη εξομοίωση της ψυχρής εκκίνησης. Αν
τελικά αυτή η εξέλιξη γίνει νωρίτερα (το 1996) τότε το έργο που θα έχουν
μπροστά τους οι σχεδιαστές κινητήρων θα είναι τιτάνιο.
Το πρόβλημα της εξάτμισης του καυσίμου τόσο κατά τον ανεφοδιασμό, όσο και
κατά τη χρήση επίσης αντιμετωπίζεται από την Ευρωπαϊκή Νομοθεσία (οδηγία
91/441/EEC). Το ερώτημα όμως είναι πώς και σε αυτόν τον τομέα η Ευρώπη θα
φτάσει τα αυστηρότερα επίπεδα των αμερικανικών προδιαγραφών.
Για τα βαρέα πετρελαιοκίνητα οχήματα τα αυστηρά μέτρα αρχίζουν ουσιαστικά
από το 1996. H μείωση του ορίου εκπομπής οξειδίων του αζώτου στα 7
γραμμάρια ανά κιλοβατώρα αντιπροσωπεύει μία μεγάλη πρόκληση για τους
σχεδιαστές τέτοιων κινητήρων και θα σημάνει τη σταδιακή εξαφάνιση των
σημερινών σχεδιαστικών λύσεων προς όφελος των υπερσυμπιεζόμενων κινητήρων
με ιντερκούλερ και κεντρικό ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου.
Το όριο των 0,15 γραμμαρίων ανά κιλοβατώρα για τα σωματίδια είναι εξίσου
αυστηρό. H μόνη λύση είναι η χρημοποίηση καυσίμου χαμηλής περιεκτικότητας
σε θείο από το 1996. Λαμβάνοντας υπόψη ότι το όριο αυτό μπορεί να
επιτευχθεί χωρίς τη χρήση παγίδων αιθάλης, είναι πολύ πιθανό από το 2000
και μετά η οδηγία για τα σωματίδια να γίνει αυστηρότερη.
'Οσον αφορά το διοξείδιο του άνθρακα βρίσκεται ακόμα υπό μελέτη η λύση του
λεγόμενου ενεργειακού φόρου. H Κοινότητα ήθελε να ισχύσει η σχετική οδηγία
από το τέλος του 1992. 'Ομως αυτό δεν έγινε δυνατό λόγω πολιτικών και
οικονομικών επιπλοκών και η συζήτηση ακόμα συνεχίζεται. H λογική της
φορολόγησης των οχημάτων ανάλογα με τις εκπομπές τους σε διοξείδιο του
άνθρακα προσκρούει σε πρακτικά προβλήματα όπως το μεγαλύτερο ειδικό βάρος
και η μεγαλύτερη θερμική αξία του ντίζελ σε σχέση με τη βενζίνη.
ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΙΝΗΣΗΣ ΑΠΟ TH ΖΙΜΕΝΣ
Ένα νέο ηλεκτροκινητήρα παρουσίασε η Ζίμενς που ζυγίζει το μισό από τους
μέχρι σήμερα κινητήρες αντίστοιχης ισχύος. H μεγαλύτερη σχέση ισχύος/βάρους
επιτυγχάνεται χάρη στο σύστημα ψύξης του κινητήρα με νερό και στα
ηλεκτρονικά ισχύος του, στα οποία χρησιμοποιούνται διπολικά τρανζίστορ
απομονωμένης θύρας. O νέος κινητήρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σαν
σύγχρονος και σαν ασύγχρονος και μπορεί να αποδίδει σε συνεχή λειτουργία
από 21 μέχρι 28 ίππους, ενώ η μέγιστη ισχύς του μπορεί να φτάσει τους 70 με
84 ίππους. H μέγιστη ροπή φτάνει τα 16,3 Kg.m και εξαρτάται από την τάση
των μπαταριών. O κινητήρας αυτός δε χρειάζεται συντήρηση και έχει διάρκεια
ζωής 5000 ωρών ή 150.000 χιλιομέτρων.
ΒΑΛΒΙΔΑ ΕΠΑΝΑΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ ΤΩΝ ΚΑΥΣΑΕΡΙΩΝ
H εταιρία Πίρμπουργκ παρουσίασε μία ηλεκτρικά ελεγχόμενη βαλβίδα
επανακυκλοφορίας των καυσαερίων (EGR) που, σύμφωνα με την εταιρία, κάνει
δυνατή την παραπέρα μείωση των εκπεμπόμενων ρύπων. Οι περισσότερες βαλβίδες
EGR λειτουργούν πνευματικά και το εύρος της περιοχής λειτουργίας τους
περιορίζεται από το επίπεδο του κενού που παράγει ο κινητήρας. H νέα
βαλβίδα όμως λειτουργεί αναξάρτητα από την υποπίεση στην εισαγωγή, γιατί
ελέγχεται ηλεκτρομαγνητικά. H ροή επανακυκλοφορίας των καυσαερίων ελέγχεται
από τις δύο θέσεις λειτουργίας της βαλβίδας - ανοιχτή και κλειστή. H θέση
της βαλβίδας ρυθμίζεται χρονικά ανάλογα με την ανάγκη για επανακυκλοφορία
των καυσαερίων.
ΚΑΤΑΛΥΤΗΣ ME ΠΡΟΘΕΡΜΑΝΤΗΡΑ ΤΗΣ ΠΙΡΜΠΟΥΡΓΚ
Δεν είναι μόνο η Ρικάρντο που προτείνει τη λύση της προθέρμανσης του
καταλύτη για την επίτευξη των νέων αυστηρών ορίων εκπομπών κατά την
εκκίνηση με κρύο κινητήρα. H Πίρμπουργκ παρουσίασε ένα αντίστοιχο σύστημα
που χρησιμοποιεί έναν μικρό καυστήρα - αντί για ηλεκτρική αντίσταση -
τοποθετημένο πριν από τον καταλύτη. O καυστήρας αυτός λειτουργεί ταυτόχρονα
με τη μίζα ή λίγο πριν αυτή τεθεί σε λειτουργία, ανάλογα με τη θερμοκρασία
περιβάλλοντος. H ισχύς του καυστήρα είναι 13 με 15 κιλοβάτ και μπορεί να
φέρει τον καταλύτη σε θερμοκρασία 300 με 350 βαθμούς Κελσίου σε 15 με 20''.
Σ? αυτό το χρονικό διάστημα καταναλώνει 5 έως 9 χιλιοστά του λίτρου
κάυσιμο. O αισθητής λάμδα μπορεί να τοποθετηθεί ανάμεσα στον καταλύτη και
τον προθερμαντήρα και να προθερμαίνεται έτσι και ο ίδιος ταυτόχρονα με τον
καταλύτη.
ΚΑΤΑΛΥΤΗΣ ΠΟΥ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙ ME ΦΤΩΧΟ ΜΙΓΜΑ
H Μάζντα παρουσίασε ένα νέο τύπο καταλύτη που μπορεί να λειτουργήσει και με
την καύση φτωχού μίγματος. Σκοπός της εταιρίας είναι η χρησιμοποίηση του
καταλύτη αυτού σε μοντέλα παραγωγής σε δύο χρόνια. Οι σημερινοί καταλύτες
είναι αποτελεσματικοί μόνο αν λειτουργούν με στοιχειομετρική αναλογία
αέρα-καυσίμου. H περίσσεια οξυγόνου θα εμπόδιζε τη μείωση των εκπομπών σε
οξείδια του αζώτου. H Μάζντα υποστηρίζει πως ξεπέρασε το πρόβλημα
χρησιμοποιώντας ζεόλιθο σαν το βασικό μέταλλο του καταλύτη. 'Ετσι είναι
δυνατή η χρήση φτωχού μίγματος σε όλες τις περιπτώσεις εκτός από την
επιτάχυνση με το γκάζι στο πάτωμα. H λύση είναι αρκετά αποτελεσματική, ώστε
να μη χρειάζεται η χρήση δευτερεύουσας συσκευής για τη μείωση των οξειδίων
του αζώτου. Με τη χρήση φτωχού μίγματος επιτυγχάνεται μείωση της
κατανάλωσης κατά 5 με 8%.