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Jul 29, 2023

Dieselmotorenforschung führt zu besserer Effizienz und Emissionsstandards auf den Straßen

Motion Design INSIDER Greg Shaver von der Purdue University glaubt nicht, dass es einen Kompromiss zwischen dem Schutz der Luft, die wir atmen, und dem Erreichen einer besseren Motoreffizienz großer Fahrzeuge auf der Straße geben sollte

Motion Design INSIDER

Greg Shaver von der Purdue University glaubt nicht, dass es einen Kompromiss zwischen dem Schutz der Luft, die wir atmen, und der Erzielung einer besseren Motoreffizienz großer Fahrzeuge auf der Straße geben sollte.

Shaver, Professor für Maschinenbau und Direktor der Ray W. Herrick Laboratories in Purdue, ist Teil einer nationalen Initiative zur Erforschung der Reduzierung von Kohlendioxid-, Stickoxid- und Mikropartikelemissionen sowie zur Verbesserung der Effizienz von Dieselmotoren auf der Straße.

Dieselmotoren gibt es in allem, von großen Pickups und Lieferfahrzeugen bis hin zu Sattelschleppern. Fast alle Sattelschlepper, sagte Shaver, laufen mit Dieselmotoren.

„Noch vor zwei Jahren gab es die Erwartung, dass man Stickoxide und Partikel durch Kohlendioxid ersetzen muss, weil die Arbeit, den Dieselmotor sauberer zu machen, auch dazu führen würde, dass der Motor weniger effizient ist, was zu mehr Kohlendioxid führt“, sagte Shaver. „Aber was wir in unserer Arbeit bei Purdue gezeigt haben – durch die Unterstützung und Zusammenarbeit mit dem US-Energieministerium und den Branchenführern Cummins Inc. und Eaton – ist, dass es fortschrittliche Technologie gibt, die zur Verbesserung dieser wichtigen Motoren und Motoren eingesetzt werden kann.“ Nachbehandlungssysteme.“

Die Forschung von Shaver hat die Effizienz von Dieselmotoren und die Emissionskontrolle durch variable Ventilbetätigung (VVA) ermöglicht. Schwere Nutzfahrzeuge stehen oft im Leerlauf oder bewegen sich langsam, was zu erhöhten Smog-Emissionen führt.

Der VVA von Shaver ermöglicht eine höhere Effizienz von Dieselmotoren, auch Kompressionszündungsmotoren genannt, durch den Einsatz von Zylinderabschaltung und anderen Methoden im Leerlauf des Motors, im Betrieb bei geringer Last und bei Fahrten auf der Autobahn. VVA ermöglicht außerdem ein schnelleres Aufwärmen von Katalysatoren und sorgt so für eine wirksame Reduzierung der Stickoxide und mikroskopischen Partikelemissionen eines Motors.

Die Dieselmotorenforschung in Purdue hat kürzlich große Aufmerksamkeit der US-Umweltschutzbehörde hervorgerufen. Im Dezember verabschiedete die EPA strenge neue Abgasemissionsanforderungen für Lkw, die teilweise auf Untersuchungen von Shaver und seinem Team bei Herrick Labs basierten.

„Die Auswirkung auf die Verabschiedung strengerer Umweltvorschriften für Hochleistungsmotoren und -fahrzeuge ist wahrscheinlich die größte Wirkung, die jemand mit meinem Forschungsschwerpunkt haben kann“, sagte Shaver.

Shaver sagte, dass die EPA-Vorschriften für Abgasemissionen im Jahr 2027 in Kraft treten werden.

„Das ist der Zeitpunkt, an dem die Motoren anfangen müssen, diese Anforderungen zu erfüllen, was noch in weiter Ferne zu sein scheint, aber das ist es wirklich nicht“, sagte er. „Es gibt viel zu tun, damit diese Motoren robust funktionieren, diese Anforderungen erfüllen und sie demonstrieren.“

Es ist das zweite Mal, dass die Arbeit von Shaver in Entscheidungen zu LKW-Richtlinien einbezogen wird. Seine Arbeit wurde in der bahnbrechenden Verordnung erwähnt, die 2020 in Kalifornien für schwere Straßen-Lkw verabschiedet wurde und sich auf die Reduzierung der Stickoxidemissionen am Auspuff konzentriert.

Shavers Forschung bei Herrick Labs reicht bis ins Jahr 2006 zurück und ist Teil laufender Kooperationen mit dem US-Energieministerium und Branchenführern wie Cummins Inc., Caterpillar, Deere, Allison und Eaton. Diese Bemühungen konzentrieren sich auf hocheffiziente Erdgas-, Wasserstoff- und Dieselmotoren im Gelände und auf der Straße – einschließlich solcher, die als Teil eines Hybrid-Elektroantriebsstrangs integriert sind.

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