Dit jaar is de Euro 5-uitlaatgasnorm ingegaan. Nog vijf jaar resteert om vooral dieselmotoren op Euro 6 voor te bereiden. Een enorme uitdaging, die diesels even schoon moet maken als benzinemotoren. Aan de Technische Universiteit van München draait al een proefmotor die nauwelijks meer meetbare vervuiling in het uitlaatgas bevat. Euro 6 haalt hij moeiteloos. Hoe is dat bereikt?

De universiteit ontwikkelde een ongelooflijk schoon draaiende truckdiesel, door een aantal gerichte aanpassingen. Daarbij werkten ze ook nog een nieuwe testmethode uit, om het verloop van de verbranding te controleren zonder daardoor meteen die verbranding te beïnvloeden.

Hoe ontstaat roet?
Dit meetapparaat is een buisje, dat in een milliseconde middenin de verbrandingskamer wordt geschoten, en er weer uit. Dankzij deze ongelooflijke snelheid kan per verbranding tot dertienmaal een monster genomen worden.
Hiermee wil de TU München er precies achter zien te komen hoe zich roet vormt bij de verbranding. Men hoopt met deze wetenschap de Euro 6-schone diesel nog minder schadelijke stoffen te laten produceren.

Extreme druk
Het tot nu toe bereikte proefresultaat berust op zeer hoge turbo- en inspuitdruk, in combinatie met EGR. Er komt geen roetfilter of SCR-katalysator aan te pas.
De beschrijving lijkt simpel. Recirculatie van uitlaatgas wordt gebruikt om de verbranding kouder te laten verlopen, zodat minder NOx ontstaat. Probleem is dat daardoor minder verse zuurstof in de cilinder komt, met als gevolg onvolledige verbranding en roet.
Om toch genoeg lucht binnen te krijgen gebruikt de TU München tot liefst tien bar turbodruk. Ruim dubbel zoveel als normaal. Ook de inspuitdruk is extreem, tot 3000 bar.

Kleine druppels
Over de vorming van roet is zoveel bekend, dat het gebeurt doordat alleen de buitenlaag van ingespoten brandstofdruppels volledig verbrand. De verbrande laag zorgt dat zuurstof niet meer goed bij het nog onverbrande binnenste van de druppel kan komen. En als die daardoor onvolledig verbrand hou je roet over.
Heel kleine druppels, door heel hoge inspuitdruk, gaan dit verschijnsel effectief tegen. Het probleem, zeggen de onderzoekers, is dat deze effectievere verbranding de temperatuur opjaagt. Dan ontstaat weer NOx.
De grote truc is om de beste balans te vinden tussen genoeg EGR om de temperatuur te verlagen, genoeg turbodruk om toch voldoende zuurstof in de cilinder te krijgen, en genoeg inspuitdruk om roetvorming te voorkomen. Dat is nu dus experimenteel, op de motorproefstand gelukt. Gaat het binnen vijf jaar ook lukken om dat over te dragen naar productiemotoren, met normale levensduur en motorgedrag? We gaan het zien.

Peter Fokker (Redactie Auto & Motor TECHNIEK)