Hoe schone dieselbrandstof werkt

Clean Diesel Fuel Alliance Stickers voor ultralaag zwavelige dieselbrandstof zijn gemaakt door de EPA te verschijnen op dieselpompen bij benzinestations.

Voor veel Amerikaanse consumenten roept het woord "diesel" beelden op van in rook opwaaiende halffabrikaten en kletterende, stinkende personenauto's. Die negatieve percepties zijn tot op zekere hoogte waar: ondanks hun superieure brandstofefficiëntie hebben dieselmotoren een paar praktische nadelen. Recente ontwikkelingen op het gebied van motortechnologie hebben grote vooruitgang geboekt bij het minimaliseren van het geluid en de trillingen die traditioneel worden geassocieerd met dieselmotoren, maar er blijft een belangrijk nadeel: ondermaatse emissiekwaliteit.

De uitlaatgassen van een typische dieselmotor zijn veel "viezer" dan die van een vergelijkbare benzinemotor. Dieselrook is niet alleen onaangenaam, maar studies hebben ook aangetoond dat het ongezond is voor mens en milieu. De regering onderneemt momenteel stappen om dieselvoertuigen veel schoner te maken: de Amerikaanse Environmental Protection Agency heeft onlangs nieuwe wetten geïmplementeerd die het gebruik verplichten van een nieuw, schoner brandend type dieselbrandstof met de naam ultralaagzwavelige diesel of ULSD. De nieuwe normen van de EPA zullen aanzienlijke gevolgen hebben voor de aardolie-industrie, autofabrikanten en consumenten.

We zullen in de volgende secties onderzoeken wat ULSD precies is en de impact die het zal hebben op de industrie en consumenten:

• Inzicht in dieselbrandstof met ultralaag zwavelgehalte ULSD is een schonere, verfijndere brandstof dan de vorige norm voor diesel. We zullen onderzoeken wat het anders maakt, en de onlangs aangenomen overheidsvoorschriften die de overgang naar ULSD regelen, uitleggen. U leert ook over roetfilters, het emissiecontrolesysteem van de volgende generatie dat samenwerkt met ULSD-brandstof. Deze geavanceerde filters reinigen dieseluitlaatgassen voordat ze het uitlaatsysteem van het voertuig verlaten. We zullen ook uitleggen waarom de "oude" diesel niet gebruikt moet worden bij deze nieuwe technologie.

• Welke invloed heeft dieselbrandstof met ultralaag zwavelgehalte op u? ULSD zorgt voor aanzienlijke veranderingen op de markt voor dieselvoertuigen. Mercedes-Benz is de eerste autofabrikant die personenauto's op de markt brengt die zijn ontworpen om op ULSD te rijden, maar er zullen er zeker meer volgen. We zullen kijken naar de huidige oogst van ULSD-voertuigen van Mercedes voor 2007, en wat de fabrikant aan dek heeft voor 2008. We zullen ook nieuwe producten van andere fabrikanten aan de horizon bekijken en onderzoeken hoe de nieuwe dieselmodellen van Mercedes het doen ten opzichte van vergelijkbare hybride modellen op gas / elektrisch op stickerprijs en brandstofverbruik.

Bureau voor milieubescherming Het roetfilter houdt de roetdeeltjes in de uitlaatgassen vast.

Wat is dieselbrandstof met ultralaag zwavelgehalte (ULSD)? Kortom, het is schonere diesel. Dieselbrandstof met een ultralaag zwavelgehalte is geraffineerd zodat het zwavelgehalte 15 delen per miljoen (ppm) of minder bedraagt. Dit is 97 procent schoner dan de standaard dieselbrandstof voor gebruik op de snelweg die in de VS wordt verkocht en die gemiddeld 500 ppm zwavel bevat. Zwavel, een natuurlijk bestanddeel van de ruwe olie waaruit dieselbrandstof wordt gewonnen, is een van de belangrijkste veroorzakers van fijnstof of roet in diesel. Roet is de belangrijkste boosdoener van de schadelijke zwarte uitlaatgassen van dieselmotoren en is een van de belangrijkste veroorzakers van luchtvervuiling. De beweging naar ULSD is gericht op het verlagen van de schadelijke uitlaatemissies van dieselmotoren en het verbeteren van de luchtkwaliteit.

ULSD-brandstof is al jaren de standaard in Europa. In de VS begon het omschakelingsproces in juni 2006, toen de EPA een mandaat uitvaardigde waarbij 80 procent van de geproduceerde of geïmporteerde dieselbrandstof voor de snelweg moest voldoen aan de norm van 15 ppm. De nieuwe ULSD-brandstof is medio oktober 2006 op de meeste stations in het hele land te koop aangeboden. Beide dieselbrandstoffen zullen de komende jaren te koop zijn, met als doel een geleidelijke uitfasering van 500 ppm diesel. In december 2010 moet alle dieselbrandstof voor gebruik op de snelweg die in de VS te koop wordt aangeboden, ULSD-brandstof zijn. (ULSD moet niet worden verward met biodiesel, diesel die is afgeleid van biologische ingrediënten zoals plantaardige olie of dierlijk vet en meestal wordt gemengd met standaard dieselbrandstof.)

ULSD-brandstof zal samenwerken met een nieuwe generatie dieselmotoren die vanaf modeljaar 2007 zal verschijnen. Idealiter stelt ULSD de nieuwe generatie dieselvoertuigen in staat om aan dezelfde strenge emissienormen te voldoen als voertuigen met benzinemotor. De nieuwe motoren maken gebruik van een emissiereducerend apparaat, een roetfilter genaamd. Het proces is vergelijkbaar met de cyclus van een zelfreinigende oven: een filter houdt de kleine deeltjes roet in de uitlaatgassen vast. Het filter maakt gebruik van een sensor die de tegendruk meet, of de kracht die nodig is om de uitlaatgassen uit de motor en door de uitlaatpijpen te duwen.

Naarmate de roetdeeltjes in het roetfilter zich ophopen, neemt de tegendruk in het uitlaatsysteem toe. Wanneer de druk tot een bepaald punt stijgt, vertelt de sensor de motormanagementcomputer om meer brandstof in de motor te injecteren. Hierdoor ontstaat er warmte aan de voorkant van het filter, waardoor de opgehoopte roetdeeltjes worden verbrand. De hele cyclus vindt plaats binnen een paar minuten en is niet detecteerbaar door de bestuurder van het voertuig.

Met passend voertuigonderhoud wordt verwacht dat ULSD-brandstof volledig compatibel is met dieselmotoren van 2006 en eerder en net zo goed presteert als eerdere dieselbrandstoffen onder normale bedrijfsomstandigheden. Dieselmotoren die zijn geproduceerd voor het modeljaar 2007 en later, zullen een soort roetfilter gebruiken en zijn ontworpen om uitsluitend op ULSD-brandstof te werken. Het gebruik van niet-ULSD-brandstof in deze motoren is illegaal, omdat het hogere zwavelgehalte ervoor zorgt dat het roetfilter en andere emissiecontroles niet goed werken. En aangezien niet-ULSD-brandstof de motor na verloop van tijd zal beschadigen, zal het gebruik ervan waarschijnlijk de garantie van het voertuig ongeldig maken.

In de volgende sectie zullen we de recente veranderingen op de dieselmarkt verkennen en hoe autofabrikanten zich aanpassen.

De Bluetec-dieseltechnologie van Mercedes-Benz is beschikbaar in de GL320, ML320 en R320 [van links naar rechts].

Bezorgdheid over de olievoorraad in de wereld en de steeds stijgende brandstofprijzen hebben geleid tot een hernieuwde focus op het superieure brandstofverbruik van diesel. Vanwege hun unieke motorontwerp zijn dieselmotoren doorgaans 20 tot 40 procent zuiniger dan vergelijkbare benzinemotoren. Een EPA-studie uit 2004 concludeerde dat als slechts een derde van de lichte vrachtwagens in de VS zou rijden met ultramoderne dieselmotoren, het land 1,4 miljoen vaten per dag zou besparen - gelijk aan het bedrag dat de VS momenteel heeft. invoer uit Saudi-Arabië. Een recente studie van J.D. Power voorspelt dat de verkoop van diesel zal stijgen en in 2015 11,8 procent van de markt uitmaakt, in tegenstelling tot de 3,6 procent die ze vandaag de dag vertegenwoordigen..

De overgang naar schone diesel zal een duidelijke impact hebben op toekomstige consumentenkeuzes, aangezien autofabrikanten strategieën formuleren en nieuwe personenauto's introduceren om te profiteren van deze veranderende markt. Mercedes-Benz heeft onlangs vier nieuwe modellen uit 2007 geïntroduceerd (een auto en drie SUV's) die gebruikmaken van de nieuwe Bluetec V6-dieselmotor van het bedrijf. DaimlerChrysler heeft ook aangekondigd dat zijn Jeep-divisie de nieuwe, door Mercedes gebouwde diesel V6 in de Jeep Grand Cherokee 2007 zal aanbieden. Deze voertuigen voldoen aan de BIN 8-emissievereisten van de EPA, waardoor ze legaal te koop zijn in 45 staten. (Californië, Maine, Massachusetts, New York en Vermont houden zich aan strengere BIN 5-emissievereisten voor personenauto's.)

Voor het modeljaar 2008 is Mercedes van plan zijn dieselmotoren uit te rusten met een ureuminjectiesysteem, dat het AdBlue heeft genoemd. Het systeem voegt afgemeten hoeveelheden van een ureumoplossing toe aan de uitlaatstroom om de uitstoot van stikstofoxide te helpen verminderen. Het AdBlue-systeem zou de toekomstige diesels van Mercedes in staat moeten stellen om te voldoen aan de BIN 5-emissievereisten voor legaliteit in 50 staten.

Er komen meer nieuwe producten aan. Honda heeft een dieselmotor van de volgende generatie aangekondigd die het tegen 2009 in de VS wil lanceren. De Honda-motor zal een tweetrapskatalysator gebruiken die uitlaatgassen van stikstofoxide omzet in ammoniak en vervolgens in onschadelijk stikstofgas. Honda beweert dat de nieuwe motor zal voldoen aan de BIN 5-vereisten en emissies zal bereiken die zo schoon zijn als die van een benzinemotor. General Motors en Volkswagen, en andere fabrikanten, zullen naar verwachting in dezelfde periode van 2009 nieuwe dieselaangedreven modellen lanceren. Sommige industrieanalisten hebben de huidige ULSD-omschakeling vergeleken met de omschakeling halverwege de jaren 70 van loodvrije naar loodvrije benzine, die gedeeltelijk werd geïmplementeerd om het gebruik van emissiereducerende katalysatoren mogelijk te maken. Voorstanders van ULSD zijn hoopvol dat de overschakeling op schone diesel een vergelijkbare positieve impact zal hebben op het milieu.

Vergelijking van diesel en hybride

Net als eerdere personenauto's op diesel, zal de nieuwe generatie voertuigen op ULSD-brandstof meer kosten dan hun tegenhangers zonder diesel. De verhoging van de stickerprijs zou echter minder moeten zijn dan de huidige premie voor hybride gas / elektrische technologie. De 2007 Bluetec-dieselmodellen van Mercedes-Benz beginnen bij $ 1000 meer dan hun benzinebroers en -zussen. De meeste hybride voertuigen uit 2007 vragen een premie van $ 2500 - $ 3700 ten opzichte van de vergelijkbare niet-hybride versies.

Laten we op het gebied van brandstofverbruik eens kijken hoe de Mercedes-diesels het doen ten opzichte van een paar vergelijkbare luxe hybride voertuigen op gas / elektrisch. De Mercedes-Benz E320 Bluetec sedan heeft een EPA-rating van 26 mpg stad / 37 mpg snelweg. De 2007 Lexus GS 450h sedan, terwijl hij een iets betere acceleratie biedt, heeft een vermogen van 25/28 mpg. De Mercedes-Benz ML320 CDI SUV heeft een vermogen van 21/27 mpg. De 2007 Lexus RX 400h hybride SUV heeft een vermogen van 31/27 mpg - efficiënter in de stad, maar hetzelfde op de snelweg.

Afgaande op deze vroege voorbeelden lijkt het erop dat de volgende generatie dieselvoertuigen levensvatbare concurrenten zullen zijn op de automarkt. Er zijn nog steeds uitdagingen die moeten worden overwonnen, maar de potentiële voordelen zijn duidelijk: ULSD en de nieuwe emissiereducerende technologie die het mogelijk maakt, zullen helpen om de lucht schoner en gezonder te maken voor iedereen.