Volkswagen-Skandaali: Miksi On Niin Vaikeaa Tehdä Puhtaita Dieselautoja?

{h1}

Dieselautojen saattaminen puhtaiksi päästöiksi, voimakas ja polttoainetehokas ei ole helppoa, joten volkswagen todennäköisesti petkutti päästötestejä.

Toimittajan huomautus: Tämä tarina päivitettiin perjantaina 25. syyskuuta klo 13.15. E.T.

Uutiset vain kärjistyvät Volkswagenille.

Yhtiö voi joutua muistuttamaan jopa 500 000 dieselautoa Yhdysvalloissa ja 11 miljoonaa ajoneuvoa maailmanlaajuisesti, koska ne lähettävät jopa 40 kertaa sallitut ilman epäpuhtaudet, joita kutsutaan typen oksideiksi (NOx), The New York Times raportoi.

Yritys on nyt sekaantunut skandaaliin sen jälkeen, kun oli ilmennyt, että Volkswagen tarkoituksella sammutti suodattimen, joka on suunniteltu NOx: n hälventämiseksi pakokaasusta.

"He vain kirjoitti koodin, joka sanoi," vain ota se käyttöön testattaessa ", sanoo Kalifornian ilmavoimien hallituksen tutkimus-, hallinto- ja päästövähennysosaston päällikkö Jorn Herner. Huijauksen laaja ja räikeä luonne on herättänyt paljon autojen omistajia ja on pakottanut yhtiön toimitusjohtajan eroamaan. [Hyperloop, Jetpacks & More: 9 Futuristinen Transit Ideat]

Mutta muistuttaminen on myös herättänyt tämän kysymyksen: Onko se ollut niin vaikeaa tehdä dieselmoottoreita ajetaan alhaisilla päästöillä, että yrityksen oli turvauduttava huijaamiseen?

Näyttää siltä, ​​että dieselmoottoreilla on luonnollinen kompromissi energian, polttoainetehokkuuden ja puhtaiden päästöjen välillä, asiantuntijat sanoivat.

"Sinulla on voimaa, sinulla on energiaa, sinulla on päästöjä: sinun on valittava kaksi niistä", sanoo Argonne National Laboratory of Illinoisin energiajärjestelmätutkimuksen johtaja Don Hillebrand ja Automotive Engineers -yhtiön entinen puheenjohtaja.

Tällöin Volkswagen painotti voiman ja polttoainetalouden priorisointia valtion ja Yhdysvaltain ympäristönsuojeluviraston päästöstandardien mukaisesti, Herner totesi.

Bensiinimoottorit

Jotta ymmärtäisivät, miksi tämä kompromissi on olemassa, on hyödyllistä tietää dieselpolttoaineiden ja bensiinimoottoreiden välisistä eroista. Bensiinimoottorit, joita useimmat amerikkalaiset autot käyttävät, syttyvät höyryllä bensiiniä ja ilmaa käyttäen sytytystulppaa. Kun bensiini-ilmahöyry palamassa, se laajenee ja työntää mäntää alaspäin tuottaen vääntömomentin, joka kääntää pyöriä ja työntää auton.

Koska bensiini on erittäin puhdistettu, se koostuu melko tasaisesta yhdistelmästä suhteellisen lyhytketjuisia vety- ja hiiliatomeja, joita kutsutaan hiilivedyiksi, Hillebrand sanoi.

"Tiedät tarkalleen, miltä polttoaine näyttää", Hillebrand kertoi WordsSideKick.comille. "On melko helppoa tietää tarkasti pakokaasun kemiallinen koostumus."

Yhdensuuntaisilla palamistuotteilla se on suhteellisen yksinkertainen asia puhdistaa pakokaasua. Kaasumoottorit käyttävät yksinkertaisia ​​katalyyttejä, kuten esimerkiksi platinaa, sitomaan myrkyllisiä kemikaaleja kuten hiilimonoksidia ja muunna ne vaarattomiksi aineiksi, kuten hiilidioksidiksi. (Hiilidioksidi on ensisijainen kasvihuonekaasu ajamaan ilmastonmuutosta, mutta se on myös vaaraton aine, jota hengitämme aina, kun hengitämme.) Autonvalmistajat ovat erittäin hyviä puhdistamaan bensiinipäästöjä, Hillebrand sanoi.

"Kun pakokaasu tulee bensiinimoottorista, ilma on todellakin puhtaampi kuin Chicagon taustailma", Hillebrand sanoi. [6 Ilmastonmuutoksen odottamattomat vaikutukset]

Dieselmoottorit

Dieselmoottorit toimivat eri tavoin. Sen sijaan, että käytettäisiin sytytystulppaa polttoaineen polttamiseen, dieselmoottori pakkaa nesteen nestemäistä polttoainetta ja ilmaa uskomattoman korkeisiin lämpötiloihin ja paineisiin - joskus tuhansia Fahrenheit-asteita. Tämä paine-liekkiympäristö on itse asiassa se, mikä saa aikaan seoksen spontaanisti polttamisen.

Koska seos syttyy spontaanisti, se on täydellisessä paineessa ja lämpötilassa polttoaineen energian polttamiseksi tehokkaasti. Suuremman kaasun laajenemisen ansiosta mäntien puristuminen on voimakkaampaa, mikä lisää vääntöä, Hillebrand sanoi. Suuret kuorma-autot käyttävät dieselpolttoainetta juuri tämän ylimääräisen vetokyvyn osalta, hän sanoi. (Kestääkseen palamisprosessissa syntyviä äärimmäisiä lämpötiloja ja paineita dieselmoottoreiden on oltava myös paljon tukevampia ja paksumpia materiaaleja, minkä vuoksi ne voivat kulkea satoja tuhansia kilometrejä, lisäsi Hillebrand).

Diesel polttoaine

Dieselpolttoaine eroaa myös bensiinistä. Paksu, siirappimaista ainetta ei ole paljon erilainen kuin suoraan maanalaisesta vedestä vedetystä öljystä. Kemiallisesti se on tuskin puhdistettu ja sisältää paljon pidempiä hiilivetyketjuja ja muita mysteeriyhdisteitä, Hillebrand sanoi.

Koska se on täynnä pidempiä hiilivetyketjuja, jokaisella dieselpolttoaineen gallonilla on enemmän energiaa. Yhdistämällä energiatehokkaampi polttoaine tehokkaaseen polttoprosessiin, dieselmoottori voi saavuttaa paljon suuremman polttoainetalouden.

Mutta ongelmana on, että "siellä on kemikaaleja ja asioita, jotka polttavat, ettet aina tiedä, mitä he ovat", vaikka monet heistä ovat runsaasti rikkiä, Hillebrand sanoi.

Vanhat dieselmoottorit, jotka hölynpölyttömät, nokea pakokaasut, syövät paljon tätä rikkiä hiukkasmaista ainetta ilmakehään. Nykyään autonvalmistajat ovat saaneet erittäin hyvät kiinni tämäntyyppisestä ilman epäpuhtaudes- ta dieselpakokaasusta, hän sanoi. (Ultra-matala rikki dieselpolttoaine myös vähentää dramaattisesti näitä päästöjä Yhdysvaltain energiaministeriön mukaan.)

Haitalliset höyryt

Mutta Volkswagen joutui vaikeuksiin yrittäessään houkutella toisen tyyppistä epäpuhtautta, nimeltään NOx. NOx sisältää useita typen ja hapen kemiallisia yhdisteitä (kuten NO2, NO3 jne.), Jotka muodostuvat vain korkeissa lämpötiloissa.NOx reagoi ilmakehän auringonvaloon ja muuttuu otsoniksi, ja otsoni on ärsyttävä, Herner sanoi.

"Se tekee silmäsi vettä, se kurkuttaa kurkkuasi, pahentaa astmaa ja on olemassa kaikenlaisia ​​sydän- ja verisuonitaitoja, joita voit saada siitä", Herner sanoi.

Dieselmoottorit tuottavat paljon enemmän NOxia kuin bensiinimoottoreita. Esimerkiksi kun Herner ja hänen kollegansa testasivat päästöjä 20 000: sta 2009 ja myöhemmin Los Angelesin henkilöautoissa, vain 0,6 prosenttia oli dieselmoottoreita, mutta he tuotti merkittävän osan NOx-päästöistä, ja useimmat niistä tulivat Volkswagensista ja Audiksesta..

"Lämpötilat ja paineet, joissa dieselmoottori käy polttoainetehokkaimpia ja kaikkein pirteimpiä, ovat myös olosuhteet, jotka muuttavat hapen ja typen maksimimäärän NOxiksi", Herner kertoi WordsSideKick.com.

Yhdysvallat on siirtynyt jyrkästi NOx-päästöjen hillitsemiseksi, ja Obaman hallinto on hiljattain ehdottanut vielä alhaisempia otsonitasoja, mikä lisää vielä NOx-vähennyksiä. Euroopassa, jossa noin puolet autoista ajaa dieselpolttoaineita, sääntelyviranomaiset ovat keskittyneet polttoainetalouteen ja hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen, sillä kompromissi on likaisempaa ilmaa, Herner sanoi. [Kymmenen eniten saastunutta paikkaa maan päällä]

Likaiset päästöt, suurempi teho

Puhdistaminen dieselpolttoaineesta on myös haastava prosessi. Koska polttoaineen monipuolisempi koostumus ja moottorin itsestään palavan polttoaineen käyttö, ei ole selvää, milloin ja mihin yhdisteisiin on muodostunut, mikä on vaikeampaa puhdistaa, Hillebrand sanoi.

Noin kymmenen vuotta sitten, ennen kuin päästönormit laskettiin, autoyritykset pyrkivät erilaisiin strategioihin tämän ongelman ratkaisemiseksi.

"Eri valmistajat tekivät vetoja eri teknologiasta", Herner sanoi.

Esimerkiksi Mercedes-Benzin rakentamia autoja injektoidaan ylimääräinen neste, jota kutsutaan ureaksi muuntamalla NOx vähemmän haitallisiksi aineiksi. Tämä lähestymistapa (nimeltään Bluetec) ei vaaranna polttoainetaloutta tai tehoa, mutta se vaatii erillisen säiliön urealle, joka on ajoittain täytettävä, Herner sanoi.

Volkswagen investoi miljoonia NOx-ansaan kehittämiseen. Ansa imee typpioksidia ja typpidioksidia sienellä. Kun ansa on täynnä, järjestelmä voi pistää polttoaineannoksen ennen pakokaasujen vapauttamista. Polttoaine reagoi NOx: n kanssa muodostaen hyvänlaatuisia aineita, Herner sanoi. Tyypillisesti suodatin kestää vain noin 10 sekuntia, 10 minuutin välein, Herner sanoi. (He voivat myös polttaa eri tavalla tietyissä kohdissa päästöjen vähentämiseksi.)

Viimeaikaisten ilmoitusten perusteella näyttää kuitenkin siltä, ​​että Volkswagen teki väärän vedon.

Volkswagen on voinut turvautua huijaukseen, koska NOx-ansa syö polttoainetta tai vähentää auton pep, Herner sanoi. Se on suhteellisen yksinkertainen korjaus NOx-ansoiden aktivoimiseksi palautetuille autoille, hän sanoi.

"Nämä ajoneuvot voivat toimia sääntöissämme", Herner sanoi. "Meidän prioriteettiemme on nyt saada ne kiinteiksi niin, että he tekevät niin."

Mutta Volkswagenin omistajat saattavat päätyä pettymään heikomman, kaasuuntuvan auton kanssa, jonka he saavat takaisin, Herner sanoi.

Tulevaisuuden teknologia?

On todennäköistä, että tulevaisuuden autoja ovat diesel-tekniikka, jossa yhdistyvät puhtaan päästötekniikat, teho ja polttoainetalous, Hillebrand sanoi. Kun insinöörit analysoivat dieselmoottorin polttoprosessin, he ovat havainneet, että on olemassa paineita ja lämpötiloja, jotka tuottavat suuria noki- tai NOx-tasoja. Jotkut lämpötila- ja painejärjestelmät saavat tehokkaan polttoaineen palamisen ilman saastuttavaa ainetta.

Hillebrandin tiimi kehittää matalalämpöisiä palamisjärjestelmiä, jotka pyrkivät tekemään juuri tämän. Nämä järjestelmät joko tarkkaavat polttoaineen syöttöä tai jopa käyttävät bensiiniä ja dieselpolttoainetta eri aikoina auton toiminnassa, jotta se osuu tähän makeuteen, hän sanoi. Nämä kokeilujärjestelmät tarvitsevat kuitenkin paljon enemmän tekniikkaa ennen kuin ne ovat markkinoitavissa oleva ratkaisu, hän lisäsi.

On selvää, että puhtaiden dieselmoottoreiden ongelma on erittäin haastava, asiantuntijat sanoivat.

"Se ei ole helppoa, mutta se ei tarkoita sitä, että huijaat", Herner sanoi.

Toimittajan huomautus: Tämä tarina korjattiin selventämään, että päästöjen huijausalgoritmilla on jopa 11 miljoonaa autoa, joten Volkswagen ei ole vielä antanut virallista muistutusta sellaisista autoista. Artiklassa selvennetään myös, että vähäpäästöiset päästöt aiheuttavat suurelta osin erittäin matalarikkisen dieselpolttoaineen.)

Seuraa Tia Ghoseia Viserrys ja Google+. seurata WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Alkuperäinen artikkeli aiheesta WordsSideKick.com.


Video Täydentää: .




Tutkimus


Voitteko Rakentaa Paremman... Tuolin?
Voitteko Rakentaa Paremman... Tuolin?

Voivatko Robotit Muuttaa Meitä?
Voivatko Robotit Muuttaa Meitä?

Tiede Uutiset


Amberin Säilyttämät Höyhenet Paljastavat Värikkäitä,
Amberin Säilyttämät Höyhenet Paljastavat Värikkäitä, "Fluffy" Dinosauruksia

Vanha Risti Ja Menorah-Kaiverrukset Löytyvät Rinnakkain
Vanha Risti Ja Menorah-Kaiverrukset Löytyvät Rinnakkain

Voimakas Potti: Marihuana On Nyt Voimakkaampi Kuin 20 Vuotta Sitten
Voimakas Potti: Marihuana On Nyt Voimakkaampi Kuin 20 Vuotta Sitten

7-Minuutin Harjoittelu: Fact Vs. Fiction
7-Minuutin Harjoittelu: Fact Vs. Fiction

Tutkijat Yrittävät Epätoivoisesti Säästää Kauhistuttavaa Orkaa. Ovatko Heidän Ponnistelunsa Maksamatta?
Tutkijat Yrittävät Epätoivoisesti Säästää Kauhistuttavaa Orkaa. Ovatko Heidän Ponnistelunsa Maksamatta?


FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com