Volkswagen Scandal: Waarom Is Het Zo Moeilijk Om Schone Dieselauto'S Te Maken?

{h1}

Het is geen eenvoudige opgave om dieselauto's schone emittenten te maken, krachtig en zuinig, daarom heeft volkswagen waarschijnlijk zijn emissietests bedrogen.

Noot van de redacteur: dit verhaal is bijgewerkt op vrijdag 25 september om 15.15 uur. E.T.

Het nieuws wordt alleen maar erger voor Volkswagen.

Het bedrijf moet mogelijk tot 500.000 dieselauto's in de Verenigde Staten en 11 miljoen voertuigen over de hele wereld terugroepen omdat ze tot 40 keer de toelaatbare niveaus van luchtverontreinigende stoffen uitstoten die stikstofoxiden (NOx) worden genoemd, aldus The New York Times.

Het bedrijf is nu verwikkeld in een schandaal nadat bekend werd dat Volkswagen opzettelijk het filter had uitgezet om NOx uit de uitlaat te vangen.

"Ze hebben zojuist een stuk code geschreven dat zegt:" schakel het alleen in wanneer je getest wordt ", zegt Jorn Herner, hoofd van de afdeling Research Planning, Administration en Emission Mitigation van de onderzoeksafdeling van de California Air Resources Board. De breedte en flagrante aard van het vreemdgaan heeft veel autobezitters kwaad gemaakt en heeft de CEO van het bedrijf gedwongen af ​​te treden. [Hyperloop, Jetpacks en meer: ​​9 futuristische transitideeën]

Maar het terugroepen heeft ook deze vraag opgeworpen: Was het zo moeilijk om dieselauto's te laten draaien met lage emissies die het bedrijf moest gebruiken om vals te spelen?

Het blijkt dat dieselmotoren een inherente wisselwerking tussen macht, brandstofefficiency en schone emissies hebben, bovengenoemde deskundigen.

"Je hebt kracht, je hebt energie, je hebt uitstoot: je mag er twee kiezen", zei Don Hillebrand, directeur van onderzoek naar energiesystemen aan het Argonne National Laboratory in Illinois, en de voormalige president van de Society for Automotive Engineers.

In dit geval gaf Volkswagen prioriteit aan vermogen en brandstofbesparing boven het voldoen aan de staats- en emissienormen van de Amerikaanse Environmental Protection Agency.

Benzinemotoren

Om te begrijpen waarom deze afweging bestaat, is het handig om te weten wat de verschillen zijn tussen verbrandingsmotoren voor diesel en benzine. De benzinemotoren die de meeste Amerikaanse auto's gebruiken werken door een damp van benzine en lucht te ontsteken met behulp van een bougie. Wanneer de benzine-luchtdamp ontbrandt, zet deze uit en duwt een zuiger omlaag, waardoor het koppel wordt geproduceerd dat de wielen doet draaien en de auto voortstuwt.

Omdat benzine zeer geraffineerd is, is het samengesteld uit een redelijk uniforme mix van relatief korte ketens van gekoppelde waterstof- en koolstofatomen, ook wel bekend als koolwaterstoffen, zei Hillebrand.

"Je weet precies hoe de brandstof eruit ziet," vertelde Hillebrand aan WordsSideKick.com. "Het is vrij eenvoudig om precies de chemische samenstelling van je uitlaat te kennen."

Bij uniforme verbrandingsproducten is het relatief eenvoudig om de uitlaat schoon te maken. Gasmotoren gebruiken eenvoudige katalysatoren, zoals een materiaal zoals platina, om giftige chemicaliën zoals koolmonoxide te binden en om te zetten in onschadelijke stoffen zoals koolstofdioxide. (Kooldioxide is het belangrijkste broeikasgas dat de klimaatverandering stimuleert, maar het is ook de onschadelijke substantie die we uitademen wanneer we ademen.) Autofabrikanten zijn buitengewoon goed in het schoonmaken van benzinemissies geworden, zei Hillebrand.

"Na de uitlaat komt uit een benzinemotor, de lucht is eigenlijk schoner dan de achtergrondlucht in Chicago," zei Hillebrand. [6 onverwachte effecten van klimaatverandering]

Diesel motoren

Dieselmotoren werken anders. In plaats van een bougie te gebruiken om de brandstof te verbranden, comprimeert een dieselmotor een nevel van de vloeibare brandstof en lucht tot ongelooflijk hoge temperaturen en drukken - soms duizenden graden Fahrenheit. Deze omgeving met een drukkoker zorgt er juist voor dat het mengsel spontaan ontbrandt.

Omdat het mengsel spontaan ontbrandt, heeft het de perfecte druk en temperatuur om efficiënt energie in de brandstof te verbranden. De grotere gasuitzetting veroorzaakt een krachtigere compressie van de zuigers, wat meer koppel produceert, zei Hillebrand. Grote boorwagens gebruiken diesel juist voor dit extra sleepvermogen, zei hij. (Om bestand te zijn tegen de ultrahoge temperaturen en drukken geproduceerd in het verbrandingsproces, moeten dieselmotoren ook van veel stevigere, dikkere materialen zijn gemaakt, vandaar dat ze honderdduizenden kilometers kunnen lopen, voegde Hillebrand eraan toe).

Diesel brandstof

Diesel is ook anders dan benzine. De dikke, stroperige substantie verschilt niet veel van de olie die rechtstreeks uit de diepe ondergrond wordt getrokken. Chemisch gezien is het nauwelijks verfijnd en bevat het een mix van veel langere koolwaterstofketens en andere mysterieuze verbindingen, zei Hillebrand.

Omdat het boordevol langere koolwaterstofketens zit, bevat elke gallon diesel meer energie. Door de brandstof met meer energie te combineren met het efficiëntere verbrandingsproces, kan de dieselmotor veel zuiniger rijden.

Maar het probleem is dat "er chemicaliën in zitten en dingen die zullen verbranden dat je niet altijd weet wat ze zijn", hoewel veel van hen rijk zijn aan zwavel, zei Hillebrand.

De oude dieselauto's die stinkende, roetige uitlaat veroorzaakten, spoten veel van deze zwavelhoudende deeltjes in de atmosfeer. Tegenwoordig zijn autofabrikanten erg goed in het vangen van dit soort luchtverontreinigende stoffen uit dieseluitlaat, zei hij. (Laagzwavelige dieselbrandstof vermindert deze emissies ook dramatisch, volgens het Amerikaanse Ministerie van Energie.)

Schadelijke dampen

Maar Volkswagen kwam in de problemen toen hij probeerde een ander type verontreinigende stof op te sluiten, NOx genaamd. NOx omvat een verscheidenheid aan chemische verbindingen van stikstof en zuurstof (zoals NO2, NO3, enz.) Die zich alleen bij hoge temperaturen vormen.NOx reageert met zonlicht in de atmosfeer en zet zich om in ozon en ozon is irriterend, zei Herner.

"Het maakt je ogen water, het doet je keel pijn doen, het verergert astma en er zijn allerlei soorten cardiovasculaire problemen die je kunt krijgen", zei Herner.

Dieselauto's produceren veel meer NOx dan benzineauto's. Toen Herner en zijn collega's bijvoorbeeld de emissies uit 20.000 2009 en latere modelauto's in Los Angeles testten, was slechts 0,6 procent dieselauto's, maar ze produceerden een aanzienlijk deel van de NOx-emissies, en de meeste kwamen van Volkswagens en Audis, zei hij..

"De temperaturen en drukken waaronder een dieselmotor het meest brandstofefficiënt en de meest peppy is, zijn ook de omstandigheden die de maximale hoeveelheid zuurstof en stikstof in NOx omzetten", vertelde Herner aan WordsSideKick.com.

De Verenigde Staten zijn verhuisd om de NOx-uitstoot scherp te beteugelen, en de regering-Obama heeft onlangs nog lagere ozonstandaarden voorgesteld, die nog meer NOx-reducties zullen aanwakkeren. In Europa, waar ongeveer de helft van de auto's op diesel rijdt, hebben toezichthouders in plaats daarvan gefocust op het verhogen van het brandstofverbruik en het verminderen van de CO2-uitstoot, waarbij de afweging vuile lucht is, zei Herner. [De 10 meest vervuilde plaatsen op aarde]

Vuile emissies, meer kracht

Het schoonmaken van NOx uit diesel is ook een uitdagend proces. Vanwege de meer gevarieerde samenstelling van de brandstof en het gebruik van spontane verbranding door de motor, is het niet precies duidelijk wanneer en welke verbindingen zich hebben gevormd, waardoor het lastiger is om ze op te ruimen, aldus Hillebrand.

Ongeveer tien jaar geleden, voordat emissienormen werden verlaagd, hebben autobedrijven verschillende strategieën gevolgd om dit probleem op te lossen.

"Verschillende fabrikanten hebben weddenschappen afgesloten op verschillende technologieën," zei Herner.

Auto's gebouwd door Mercedes-Benz injecteren bijvoorbeeld een extra vloeistof, ureum genaamd, om NOx om te zetten in minder schadelijke stoffen. Deze benadering (Bluetec genaamd) doet geen afbreuk aan het brandstofverbruik of vermogen, maar vereist een afzonderlijke tank voor het ureum, dat periodiek moet worden bijgevuld, aldus Herner.

Volkswagen investeerde miljoenen om in plaats daarvan een NOx-val te ontwikkelen. De val absorbeert lachgas en stikstofdioxide als een spons. Zodra de val vol is, kan het systeem een ​​dosis brandstof injecteren voordat uitlaatgassen vrijkomen. De brandstof reageert met de NOx om goedaardige substanties te vormen, zei Herner. Het filter werkt meestal maar ongeveer 10 seconden, één keer per 10 minuten, zei Herner. (Ze kunnen hun verbranding ook op verschillende punten anders laten lopen om de uitstoot te verminderen.)

In het licht van recente onthullingen lijkt het echter alsof Volkswagen de verkeerde gok heeft gedaan.

Volkswagen heeft mogelijk zijn toevlucht genomen tot vals spelen omdat de NOx-val brandstof opslaat of de pep van de auto vermindert, zei Herner. Het is een relatief eenvoudige oplossing om NOx-vallen te reactiveren op de teruggeroepen auto's, zei hij.

"Deze voertuigen kunnen binnen onze regelgeving werken," zei Herner. "Onze prioriteit is nu om ze zo te laten repareren dat ze dat doen."

Maar Volkswagen-bezitters kunnen uiteindelijk teleurgesteld zijn in de tragere, gasverslindende auto's die ze terughalen, zei Herner.

Toekomstige technologie?

Het is waarschijnlijk dat auto's van de toekomst dieseltechnologie zullen bevatten die schone emissietechnieken, vermogen en brandstofbesparing combineert, zei Hillebrand. Wanneer ingenieurs het verbrandingsproces van dieselmotoren analyseren, hebben ze vastgesteld dat er bepaalde drukken en temperaturen zijn die hoge niveaus van roet of NOx produceren. Maar sommige temperatuur- en drukregimes krijgen een efficiënte brandstofverbranding zonder dat ze vervuiling veroorzaken.

Het team van Hillebrand ontwikkelt verbrandingssystemen op lage temperatuur die precies dat doel willen bereiken. Deze systemen ofwel precies de tijd brandstofinjectie of zelfs gebruik benzine en diesel op verschillende tijdstippen in de auto om die goede plek te raken, zei hij. Deze experimentele systemen hebben echter veel meer engineering nodig voordat ze een verkoopbare oplossing zijn, voegde hij eraan toe.

Het is duidelijk dat het probleem van schone dieselmotoren uiterst uitdagend is, aldus de experts.

"Het is niet dat het gemakkelijk is, maar dat betekent niet dat je vals speelt," zei Herner.

Noot van de redacteur: dit verhaal werd gecorrigeerd om te verduidelijken dat terwijl tot 11 miljoen auto's worden beïnvloed door het algoritme voor emissiespace, Volkswagen nog geen officiële terugroepactie voor auto's heeft uitgebracht. Het artikel verduidelijkte ook dat verminderde zwavelemissies ook grotendeels te wijten zijn aan dieselbrandstoffen met een laag zwavelgehalte.)

Volg Tia Ghose op tjilpen en Google+. Volgen WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: Jeroen van der Boom - Nou Is Het Genoeg (official video).




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com