Heiß kriegen, heiß halten – Verbesserung von Emissionen, Kraftstoffverbrauch und Thermomanagement
Eine weitere Verschärfung der Emissionsrichtlinien steht bevor und diese neuen Richtlinien könnten der Messung unter realen Fahrbedingungen größeres Gewicht geben.
Bis 2024 wird das California Air Resources Board (CARB) die Vorschriften verschärfen um NOx-Emissionstechnologien zu fördern, die das Nachbehandlungssystem schnell aufwärmen und warm halten, ohne den Kraftstoffverbrauch negativ zu beeinflussen.
In Zusammenarbeit mit führenden Fahrzeug- und Motorenherstellern entwickelt Jacobs Technologien, die gleichzeitig geringere Emissionen und eine höhere Kraftstoffeffizienz bewirken. Wir nutzen den „Atemmechanismus" des Motors, den Ventiltrieb, um das Wärmemanagement im „Herzen" (dem Motor) zu optimieren. Unser Ansatz macht das System schneller heiß und hält es heiß, was eine weitere Vereinfachung der Nachbehandlungssysteme ermöglicht.
Jacobs hat direkt mit CARB, der Environmental Protection Agency (EPA) und anderen Organisationen zusammengearbeitet, um die Emissionsziele zu bewerten und hält sie für erreichbar.
Unsere Lösung ist die Zylinderdeaktivierung (cylinder deactivation - CDA). Wir unterbinden das Öffnen der Ein- und Auslassventile, deaktivieren zugleich die Einspritzung und schalten den gesamten Zylinder ab. Wir können einen 6-Zylinder-Motor in einen 3-Zylinder-Betrieb versetzen. Wir nehmen einen 15-Liter-Motor und reduzieren ihn um die Hälfte, daher verbraucht der Motor weniger Kraftstoff. Indem wir die aktiven Zylinder härter arbeiten lassen, erhöhen wir die Temperatur, was dem Nachbehandlungssystem dabei hilft, die NOx-Emissionen zu reduzieren. Die Hitze wandelt das NOx in weniger schädliche Gase um und eliminiert die Schadstoffe.
- Robb Janak, Director of New Technology, Jacobs Vehicle Systems
Emissionen senken und Kraftstoff sparen
Während andere Emissionslösungen den Kraftstoffverbrauch senken können, erzielen die 2-stufige variable Ventilsteuerung (Variable Valve Actuation – VVA) und die Zylinderdeaktivierungstechnologie (CDA) von Jacobs geringere Emissionen und gleichzeitig eine höhere Kraftstoffeffizienz. * Bei einer Drehzahl von 1000 U/min zeigten die Jacobs-Technologien eine Erhöhung der Abgastemperatur um fast 100° C und gleichzeitig eine 25 %ige Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs. Diese Technologien werden dabei helfen, die künftigen globalen Emissionsvorschriften zu erfüllen, wie zum Beispiel die CARB HD Omnibus, die EPA Phase 2 Greenhouse Gas Emission Standards und die EPA Clean Trucks Initiative, um nur einige zu nennen. Die anstehenden Richtlinien fordern geringere NOx- und CO2-Emissionen, und berücksichtigen auch, was im Schwachlastbetrieb oder im Leerlauf aus dem Auspuffrohr herauskommt.
Robb Janak erklärt den Ansatz von Jacobs im HDT Talks Trucking Podcast
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In den Motor integrierte Lösungen
Die Emissionslösungen von Jacobs werden mithilfe technisch bewährter und kostengünstiger Lösungen nahtlos in den Ventiltrieb integriert. CDA macht zwar die Motorenproduktion etwas teurer, senkt jedoch die Gesamtbetriebskosten. Dies wird erreicht, indem die Größe des Nachbehandlungssystems verringert und auf andere Emissionstechnologien verzichtet werden kann. Darüber hinaus reduziert CDA die Kraftstoffkosten. Das System ist für die gesamte Lebensdauer des Motors ausgelegt, ganz im Gegensatz zu anderen Emissionstechnologien, die ausgetauscht oder gewartet werden müssen.
In diesem Artikel in Diesel Progress International sprach Ian Cameron mit Robb Janak über die künftigen Vorschriften und über Technologien, mit denen sie eingehalten werden können.
Anpassungsfähige Lösungen zur Einhaltung künftiger Vorschriften
Die Zylinderdeaktivierung (CDA) kann einen Sechs-Zylinder-Motor in einen Drei-Zylinder-Motor verwandeln, wodurch der Kraftstoffverbrauch gesenkt und das Nachbehandlungssystem heiß gehalten wird. CDA ist anpassbar, da bis zu drei Zylinder bei Bedarf deaktiviert werden können. Bei der Verwendung mit Dynamic Skip Fire® kann eine variable Anzahl von Zylindern deaktiviert werden. Jüngste Tests zeigten eine CO2-Reduzierung um 4 % sowie eine Senkung der NOx-Emissionen um 66 %.
Lesen Sie mehr über die Zusammenarbeit von Jacobs und Tula Technology Inc. bei der Entwicklung von Hardware zur Zylinderdeaktivierung in diesem kürzlich erschienenen Artikel.
