Postępy motoryzacji w zakresie nowych silników diesla
Transport drogowy jest jednym z głównych czynników odpowiadających za wytwarzanie emisji gazów cieplarnianych. Pojazdy na naszych drogach są łącznie odpowiedzialne za około jedną czwartą emisji gazów cieplarnianych w UE, co plasuje je na drugiej pozycji emitentów zaraz za sektorem energetycznym. Aby podjąć to wyzwanie, zachowując jednocześnie mobilność obywateli, UE na przestrzeni lat wyznaczała coraz bardziej rygorystyczne normy emisji, zachęcając również do rozwoju mniej zanieczyszczających, efektywnych paliwowo pojazdów. Obiecującą technologią w tym zakresie okazał się silnik diesla działający na zasadzie HCCI. Jedną z głównych wad tej technologii jest stosunkowo niewielki zakres mocy tych silników. Problem ten obejść można poprzez opracowanie silników zespolonych, działających jak HCCI przy niskim obciążeniu, jak silnik hybrydowo-konwencjonalny przy średnim obciążeniu oraz jak konwencjonalny silnik diesla przy dużym i pełnym obciążeniu. Będzie to wymagało nowego typu filtra cząstek stałych (DPF), aby obniżyć emisje takiego silnika zespolonego poniżej poziomów Euro V. W ramach finansowanego przez UE projektu pod nazwą "Innowacyjny system wychwytu cząsteczek dla przyszłych silników diesla" (IPSY) podjęto działania w celu opracowania alternatywnego podejścia do filtrów DPF, które umożliwiłoby ograniczenie temperatury spalania sadzy w hybrydowych silnikach HCCI. Projekt koncentrował się na nowym projekcie filtra z wewnętrzną zdolnością odzysku ciepła oraz zaawansowanym, wielofunkcyjnym katalizatorem usprawniającym katalityczną przemianę sadzy. W ramach projektu IPSY ustanowiono bazę danych emisji wydechowych HCCI oraz morfologii sadzy, a także opracowano nowy system wychwytu cząstek stałych z lepszym efektem katalitycznym. Określono zaawansowane działania i strategię kontrolną dla nowego systemu oraz przetestowano i zbadano jego potencjał. Zaawansowane funkcje systemu filtra IPSY opierały się na większej styczności miedzy sadzą a katalizatorem. %W oparciu o wyniki uzyskanej w pierwszym roku analizy wewnętrznego odzysku ciepła oraz postępów w zakresie syntezy i zastosowania wielofunkcyjnego katalizatora, zbudowano pełnoskalowy prototyp. Prototyp ten został przetestowany pod kątem celów emisyjnych projektu IPSY w pierwszej połowie drugiego roku. Wyprodukowano dwa prototypy wyposażone w czujniki ciśnienia i temperatury do monitorowania działania filtra podczas testów na rzeczywistym wydechu silnika. Testy przeprowadzono zarówno na silnikach HCCI, jak i na silnikach konwencjonalnych, w obu przypadkach przed i po procesie starzenia się. Wydajność filtracji prototypowego filtra była znakomita i pozostała taka nawet po zestarzeniu, jego aktywność katalityczna była znacząco wyższa, a ciśnienie zasysania porównywalne do filtrów konwencjonalnych. Prototyp IPSY wykazał także duży potencjał ograniczenia zużycia paliwa bieżącego działania regeneracyjnego DPF. Oznacza to, że w połączeniu z optymalną strategią działania, nowy filtr IPSY stanowi pełną i nową koncepcję DPF, która w przyszłości może się przyczynić do osiągnięcia zgodności silników HCCI z europejskimi normami emisyjnymi.
