Jak funguje dvojí vstřikování AdBlue?
Volkswagen dlouhodobě patří k největším producentům dieslových motorů na světě. Po několika kotrmelcích a otřesech ve vedení tohoto německého automobilového giganta způsobených aférou „dieselgate“, se značka v současnosti daleko více soustředí na rozvoj čistších pohonů. Představení nové Caddy však připomenulo, že elektromobilita není jedinou možností...
Ačkoliv Volkswagen vkládá enormní úsilí i finanční prostředky do rozvoje elektromobility, nemůžeme ani nyní, pět let po propuknutí aféry odhalující manipulaci s výsledky měření výfukových spalin, s klidným srdcem tvrdit, že všechno jde podle plánu. Sice se svezeme čistě elektrickým autem se značkou Volkswagen (například Up!, Golf nebo Crafter), ale dominantního zástupce na trhu ještě Volkswagen stále nemá, protože čistokrevné elektromobily z rodiny „ID“ (například ID 3 nebo ID BUZZ) buď nefungují, což je příklad toho prvního nebo vůbec neexistují, což je případ toho druhého jmenovaného. A to už měly brázdit silnice...
Volkswagen se naštěstí nevzdal spalovacích motorů a aby dokázal plnit stále přísnější euronormy svazující výrobcům automobilů ruce, musí i nadále investovat do vývoje tradičních motorů. Právě poslední generace nedávno odhalené Caddy má pod kapotou zbrusu nové čtyřválcové turbodiesly, které Volkswagen označuje za jedny z nejčistších dieslů na světe vůbec. Dosáhl toho díky nové technologii „dvojitého vstřikování“. Tuto technologii použil již v roce 2018 v motorech označených jako EA 288 evo. Jednalo se motory do nových Passatů – 2.0 TDI EVO 110 kW.
Podívejme se tedy blíže na technologii, která slibuje snížení produkce oxidů dusíku ve výfukových splodinách až o 80%. Už od roku 2018 používá Volkswagen ve všech vozech s dieslovými motory výhradně systém SCR (z anglického Selective Catalytic Reduction; česky jako Selektivní Katalytická Redukce). Tato technologie spočívá ve vstřikování AdBlue (roztok syntetické močoviny) do proudu výfukových spalin, kde se díky chemickému katalyzátoru a dostatečné teplotě tyto zplodiny rokládají na dusík a vodu (a nepatrné množství CO2), čímž se výrazně snižují škodliviny obsažené ve výfukových plynech.
Tato technologie byla dříve hojně využívána především výrobci nákladních vozidel a autobusů a to především kvůli své náročnosti na prostor a hmotnost přídavné nádrže na AdBlue. Neustále se zpřísňující pravidla euronorem však přinutily výrobce automobilů tento způsob „čištění“ výfukových plynů implementovat i do malých osobních vozů a dodávek.
I díky aféře dieselgate, která spustila velmi negativní kampaň vůči do té doby velmi oblíbeným dieslovým motorům, řeší výrobci automobilů v současnosti docela zajímavý paradox. Moderní TDI motory totiž produkují mnohem méně oxidů uhlíku (CO2) než benzínové motory. Jednak díky tomu, že nafta je spalována efektivněji než benzín, jednak díky tomu, že dieselové motory musí splňovat řadu nových nároků, které na ně začaly být kladeny – zejména v oblasti ekologie. Problém, který výrobce dieslových motorů tak tíží mnohem více, jsou především emise oxidu dusíku (NO2). NO2 totiž vzniká při spalování nafty reakcí dusíku a kyslíku ve velkém množstí.
A právě zde nastupuje SCR a AdBlue, jak jsme si vysvětlili výše v článku. Výfukové plyny jsou vstřikem obohaceny o AdBlue a v jednotce SCR (katalyzátor) dochází k rozkladu NO2, poté projdou filterm pevných částic (DPF) a míří z auta ven. (Toto je obecné schéma a u jednotlivých výrobců se může lišit. Jednotka SCR může být až za DPF nebo DPF může plnit i roli SCR.) V ideálním případě je výsledkem skutečnost, že z koncovky výfuku auta vycházejí mnohem čistší zplodiny než dříve, umře méně ledních medvědů a to nejdůležitější – pokud vše dobře funguje – v pohodě projdete měřením emisí na STK s obrovskou rezervou.
Podobně jako většina technologií, i tato prošla vývojem a Volkswagen nyní tuto metodu snižování emisí inovoval díky takzvanému „dvojímu vstřikování“. Pořád však jde o vstřikování AdBlue. Základní myšlenka je taková: přidáním druhé jednostky SCR (katalyzátoru) do výfukového potrubí pod auto se zvýši efektivita čištění zplodin. Jednotka je sice už poměrně daleko od motoru a tím pádem je teplota výfukových plynů podstatně nižší (klidně i o 100 stupňů), stále je to ale ještě dost vysoká teplota k tomu, aby katalitycká reakce proběhla efektivně a dvojí čištění je prostě lepší, než když něco čistíte jenom jednou. Druhý katalyzátor také zaručuje, že ze systému neuniká amoniak (NH3), který vzniká z AdBlue a hraje při rozkladu NO2 zásadní roli.
Jak tedy inovovaný způsob funguje v praxi? Výfukové plyny vzniklé při spalování nafty nejprve zamíří do DOCC (z anglického Diesel Oxidation Catalytic Convertor), kde proběhne první fáze čištění. Poté je do systému poprvé vstříknuto AdBlue. První selektivní katalytická reakce tak proběhne již ve filtru pevných částic (DPF), který tak plní dvě důležité funkce. Jednak zde dochází k zachycení a spálení velkých částic ve zplodinách (DPF funguje jako „síto“), jednak dochází ke katalytické reakci díky speciálně upravenému povrchu uvnitř filtru, která rozkládá NO2. Protože se vše odehrává velmi blízko motoru, teplota výfukových plynů je vysoká i při „studeném startu“ (i více než 500 stupňů Celsia) a katalytická reakce je tak velmi efektivní hned po nastartování i při pomalém jěždění po městě. Novinkou je však i druhé vstříknutí AdBlue a další jednotka SCR umístěná až za motorem. Zde je teplota zplodin již podstatně nižší, jak již bylo uvedeno výše, ale je stále dost vysoká. Efektivní reakce tak probíhá ve chvíli, kdy už je motor řádně zahřátý – nejvíce pak pomáha například při rychlé jízdě po dálnici, při jízdě do kopce nebo při tažení nákladu, kdy dochází k největšímu zatěžování motoru.
Jak se zdá, spalovací motory a zejména ty dieslové, nejsou ještě ani zdaleka mrtvé. A to není vůbec špatná zpráva...