Catalizator cu cuplare strânsă pentru vehicule comerciale grele

Catalizator cu cuplare strânsă pentru vehicule comerciale grele

La cea de-a 66-a ediție a IAA Vehicule Comerciale de la Hanovra (22–29 septembrie), compania internațională de tehnologie Continental va prezenta o soluție pentru sistemele de posttratare a gazelor de eșapament cuplate în vehiculele comerciale grele. Poziționarea convertizorului catalitic de oxidare diesel (DOC) lângă motor înseamnă că volumul DOC poate fi redus cu aproximativ 30% . În același timp, utilizarea substratului de catalizator recent dezvoltat cu CS-Design (Crossversal Structure – vezi detaliile de mai jos) poate reduce suplimentar greutatea DOC cu 20%. Nivelurile scăzute de pierdere de căldură și gradul ridicat de eficiență de conversie a structurii inovatoare a celulei CS vor ajuta la îndeplinirea limitelor viitoare de emisie de oxid de azot, cum ar fi cele stabilite în regulamentul CARB 2023 (California Air Resources Board) din S.U.A. Datorită temperatură de lucru mai mare în DOC, injectarea ulterioară a soluției de uree poate începe mai devreme. Pe lângă DOC, soluția care va fi prezentată la Hanovra include și sistemul de dozare a ureei integrat în rezervor, unitatea de control SCR (Selective Catalytic Reduction) și substratul de catalizator metalic pentru evaporarea completă a soluției de uree.

„Până acum, poziționarea DOC într-o poziție strânsă cu motorul în vehiculele comerciale grele a fost imposibilă din cauza spațiului de instalare disponibil”, spune dr. Markus Distelhoff, șeful unității de afaceri pentru managementul combustibilului și evacuarii din Divizia Continental Powertrain. „Încorporând un substrat de catalizator deosebit de ușor și eficient, soluția noastră face acum posibilă obținerea de geometrii compacte, pătrate, care pot fi poziționate aproape de motor, deschizând astfel o serie de avantaje.”

Datorită materialului redus utilizat în DOC, noua soluție de convertizor catalitic cuplat cu cel puțin același nivel ridicat de eficiență generală a sistemului este mai rentabile decât soluțiile anterioare de posttratare a gazelor de eșapament , care au fost montate pe șasiu între axe. Cerința de volum scăzută în acest moment poate aduce beneficii volumului rezervorului.

Adaptarea catalizatorului de oxidare diesel la spațiul disponibil

Motorul reclamelor grelevehiculele este proiectatăpentru cea mai scăzută eficiență a combustibilului la sarcini mari. Cu toate acestea, în alte situații de funcționare, motoarele cu greu eliberează căldură. Deși acest lucru aduce beneficii nivelului de eficiență a combustibilului, acesta reprezintă o provocare sisteme de posttratare a gazelor de evacuare . Dacă gazele de eșapament sunt deja la o temperatură scăzută la motor, o secțiune lungă de conductă între motor și sistemul de posttratare a gazelor de eșapament, montată pe șasiu între roți, este cu atât mai dezavantajoasă cu cât gazele de eșapament continuă să se răcească. În special în traficul din interiorul orașului, poate fi dificil să se asigure o temperatură de conversie adecvată. Instalarea DOC aproape de motor schimbă acest lucru. Cu această configurație, pierderea de căldură prin calea fluxului poate fi ignorată. Pe măsură ce eficiența DOC crește odată cu temperatura de funcționare, volumul DOC poate fi redus. Ca atare, când Continental a efectuat un test cu DOC lângă motor, a reușit să reducă volumul DOC cu 30% de la 11,3 la 7,8 litri. .



Continental folosește noul substrat de catalizator CS în soluția sa, unde DOC este instalat lângă motor. Cu acest material din folie ondulată, structura ondulată prezintă un unghi ușor înclinat (de unde și numele de Structură transversală, „CS”) . Prin combinarea undelor diagonale din stânga și dreapta alternante, structura DOC se descurcă pentru prima dată fără folie intermediară. Ca urmare, cantitatea de materiale utilizate și greutatea scad cu 20%. În același timp, eficiența NOXconvertizorul crește pe măsură ce cursul diagonal al undelor generează turbulențe, care aduce oxidul de azot din gazele de eșapament în contact mai bun cu suprafața acoperită cu catalitic a substratului.

Efectele pozitive ale instalării catalizatorului lângă motor

La mașinile diesel, instalarea DOC lângă motor este acum o rutină. Această tendință nu poate fi implementată atât de repede pentru vehiculele comerciale grele în special, deoarece șasiul de bază are o durată de viață foarte lungă. Din acest motiv, primul pas către instalarea în apropierea motorului poate avea loc numai folosind convertizoare catalitice deosebit de compacte.

Instalarea cu succes a DOC aproape de motor are ca rezultat beneficii suplimentare, conform lui Rolf Brück, șeful liniei de produse catalizatori, managementul combustibilului și evacuarii: „De exemplu, nivelul de temperatură mai ridicat permite eliberarea mai devreme pentru injectarea soluției de uree în aval de DOC. Ca urmare, NUXconversia începe mai devreme. ” Temperatura mai ridicată în legătură cu materialele din folie metalică structurată, pe care se pulverizează soluția de uree, are ca rezultat evaporarea completă a soluției de uree. Acest lucru previne acumularea de depozite în aval. Aceste depuneri ar restricționa secțiunile transversale, ar afecta calitatea controlului sistemului de posttratare a gazelor de eșapament și ar distruge componentele care transportă gaze, cum ar fi elementele flexibile.

Odată cu relocarea pe termen lung și probabil completă a sistemului de posttratare a gazelor de eșapament către motor, necesarul de volum pentru piesele montate pe șasiu scade, eliberând spațiu pentru un volum crescut al rezervorului de combustibil. „Instalarea sistemului de posttratare a gazelor de eșapament în apropierea motorului este o condiție prealabilă. Dacă nu începi din față, atunci nu vei avea beneficiile din spate”, adaugă Brück.

Sursă: Continental