nieuws

Roetfilters voor benzinemotoren in 2017

Techniek

Roetfilters voor benzinemotoren in 2017
Krijgen we ook bij benzinemotoren een roetfilter na de katalysator, met een systeem om dat filter regelmatig schoon te branden? Of gaat dat bij het hetere uitlaatgas dan bij diesel hier vanzelf?

Ruim op tijd belooft Tenneco, onder meer bekend van Walker-uitlaatsystemen, roetfilters voor Euro 6c benzinemotoren te zullen bieden. Op basis van hun ervaring met dieselroetfilters, ligt voor de hand. Najaar 2017 gaat de Euro 6c norm gelden voor nieuwe autotypes. Hoe zit dat dan, we hebben toch al Euro 6 voertuigen?

Waar het om gaat is dat in Euro 6c ook streng gekeken wordt naar de roetuitstoot van benzinemotoren met directe injectie. En dat zijn er in nieuwe auto’s al heel wat.

Een aardige opmerking van Tenneco is dat nu de directe inspuiting nog zo afgesteld kan worden dat in de typekeur meetcyclus (NEDC) niet teveel roet ontstaat. Maar in praktische omstandigheden werkt dat niet en zal een filter nodig worden.

Veel minder NOx en PM

Invoering van de Euro 6-norm heeft heel wat voeten in aarde, dat was meteen al duidelijk. De opzet was om ten opzichte van Euro 5 vooral de uitstoot van stikstofoxiden (NOx) en roet flink verder te beperken. De NOx-grens zou voor diesel en benzine vrijwel gelijk worden.

Dat is al een hele ingreep. Hierbij kwam nog dat de roetuitworp (PM, particle mass) niet alleen in gewicht, maar daarnaast in aantal deeltjes begrensd moest worden.

Verder was gebleken dat ook DI-benzinemotoren nogal wat roetdeeltjes produceren. Dus moesten die al in Euro 5 een roetnorm op dieselniveau krijgen. Dat was er niet in eerdere normen: een roetgrens voor benzinemotoren. Indirect ingespoten benzinemotoren produceren, als ze tenminste gezond zijn, geen belangrijke hoeveelheid roet.

 

Directe injectie, hier bij Porsche, wordt steeds meer de standaard. Zuiniger, op armere mengsels, maar net als bij diesel verbranden ingespoten druppeltjes niet altijd helemaal. En dat geeft roet.

Directe injectie, hier bij Porsche, wordt steeds meer de standaard. Zuiniger, op armere mengsels, maar net als bij diesel verbranden ingespoten druppeltjes niet altijd helemaal. En dat geeft roet.

 

Aparte OBD-norm

Nog wat ingewikkelder, we hebben sinds Euro 5 een norm voor de typekeuring en daarnaast een voor het OBD-systeem. Met als voorbeeld het Amerikaanse systeem, waarin het OBD de rijder moet waarschuwen als tijdens het gebruik de uitlaatgaswaarden boven de norm komen.

Deze OBD-norm moet wel wat ruimer zijn, want in normaal gebruik draait de motor nogal eens minder mooi dan tijdens de nauw omschreven cyclus van een typekeuring. Nieuw probleem, dat kon extra ontwikkeling eisen van autofabrikanten die niet naar de VS exporteren.

Nu in de overgangstermijn

Er zat niets anders op dan gefaseerde invoering van Euro 6. Tot een meetmethode voor deeltjesaantal algemeen beschikbaar zou zijn, en tot ieder voldoende kans had gekregen zich op de bijbehorende OBD-norm voor te bereiden.

Maar fabrikanten die voorop wilden lopen moesten ook hun kans krijgen. Dus begon het met Euro 6a, alleen voor diesels, en zonder meting van deeltjesaantal. Daar haakten vooral truckfabrikanten op in. In Euro 6b zit wel de deeltjesaantal meting, maar met versoepelde waarden voor DI-benzinemotoren.

Tenslotte komen we dan in Euro 6c, de definitief gewenste norm van de Europese Unie. Inclusief de bijpassende OBD norm, die nog bij Euro 6b meer NOx en PM toelaat. Dat is wat Tenneco bedoelt met ‘filter nodig voor realistische omstandigheden’. Om niet alleen de typekeuring te halen, maar ook de definitieve OBD-norm.

Overigens kent de OBD-norm geen waarde voor het roetdeeltjes aantal, dat zit alleen in de typekeuring. Een meetsysteem in de auto is niet realiseerbaar, alleen roetmassameting.

Ingewikkeld invoerschema

Goed, de Euro 6c-norm gaat dus in vanaf september 2017. Voor nieuwe autotypes, een jaar later voor alle nieuwe auto’s en voor nieuwe bedrijfsautotypes, nog een jaar later voor alle nieuwe bedrijfsauto’s vanaf 3,5 ton.

Op dit moment geldt Euro 6b voor nieuwe autotypes, vanaf komende september voor alle nieuwe auto’s. Ook hier komen bedrijfswagens vanaf 3,5 ton iets later, nieuwe types vanaf september en alle nieuwe trucks vanaf september 2016.

Dit is dan Euro 6b in combinatie met OBD-norm 6-1, die meer NOx en dubbel zoveel deeltjesmassa toelaat als OBD norm 6-2, geldend bij het einddoel Euro 6c.

In de typekeur norm 6b zit een ‘voorlopige waarde’ voor het aantal uitgestoten roetdeeltjes bij direct ingespoten benzinemotoren. Op verzoek van de fabrikant mogen ze tienmaal zoveel roetdeeltjes produceren als een diesel. Als ze tenminste (met meer, maar kleinere deeltjes) wel binnen de toegestane massa blijven.

Meer reinigingsproblemen?

Deze extra ruimte vervalt zodra Euro 6c ingaat. Nog een reden waarom dan roetfilters op DI-motoren kunnen komen, om aan het vereiste lagere deeltjesaantal te komen.

Voor diesels gaat bij Euro 6 de toegestane NOx uitstoot fors omlaag, van 180 naar 80 mg/km. Nog maar ietsje meer dan benzinemotoren mogen hebben: 60 mg/km. Ook gaat de toegestane roetmassa wat omlaag, van 5,0 naar 4,5 mg/km.

Kortom, diesels zullen nauwelijks zonder SCR katalysator kunnen om de NOx norm te halen. En benzinemodellen met directe injectie zullen deels een roetfilter moeten krijgen. Met de vraag of dat dezelfde problemen met regeneratie kan opleveren als dieselroetfilters. Misschien zelfs erger, omdat deze filters kleinere deeltjes moeten wegvangen. Dus kleinere poriën die eerder verstopt raken?

 

Bij injectie in de inlaat heeft benzine een beetje tijd om te verdampen, ook tijdens de compressie. De verbranding geeft dan weinig of geen vaste roetdeeltjes meer.

Bij injectie in de inlaat heeft benzine een beetje tijd om te verdampen, ook tijdens de compressie. De verbranding geeft dan weinig of geen vaste roetdeeltjes meer.

 

Reageer op dit artikel