فناوری کاهش انتشار گازهای گلخانه ای موتورهای دیزلی سنگین

6 مه 2022- توسط پژوهشکده جنوب غرب فناوری Cat-DEF

مؤسسه تحقیقاتی جنوب غربی (SwRI) اثربخشی فناوری CAT-DEF خود را در طول تجربه کنگره جهانی WCX در دیترویت، که از 5 تا 7 آوریل برگزار شد، نشان داد. این پیشرفت با موفقیت انتشار اکسید نیتروژن (NOx) موتورهای دیزلی سنگین را کاهش داد تا استانداردهای هیئت کالیفرنیایی (CARB) 2027 را برآورده کند.

CAT-DEF که مخفف عبارت Catalyzed Diesel Exhaust Fluid است، یک محلول مایع اگزوز دیزل (DEF) اصلاح شده با کاتالیزور و سورفاکتانت است که توسط SwRI توسعه یافته است. موتورهای دیزل امروزی از کاهش کاتالیزوری انتخابی (SCR)، یک سیستم کنترل آلایندگی پیشرفته برای کاهش انتشار NOx استفاده می کنند. DEF به جریان اگزوز تزریق می شود و در حالت ایده آل تجزیه می شود و آمونیاک تشکیل می دهد که با NOx روی کاتالیزور SCR واکنش داده و N2 و H2O را تشکیل می دهد.

اگرچه فرآیند فعلی در دماهای بالاتر از 250 درجه سانتیگراد نسبتاً کارآمد است، اما در دماهای کمتر از 250 درجه سانتیگراد، رسوبات مشتق از اوره در سیستم پس تصفیه تشکیل می شود. این رسوبات تبدیل NOx در دمای پایین را به شدت محدود می کند و مصرف سوخت را افزایش می دهد زیرا برای حذف رسوبات به عملیات موتور در دمای بالا نیاز است.

فن آوری جدید SwRI با کاهش قابل توجه تشکیل رسوب نامطلوب در سیستم های اگزوز، انتشار NOx و دی اکسید کربن را برای موتورهای دیزل کاهش می دهد.

دکتر چارلز ای. رابرتز جونیور، مدیر بخش سیستم های خودروهای تجاری می گوید :

اگرچه فناوری DEF بیش از یک دهه است که مورد استفاده قرار گرفته است، اما به دلیل عملکرد DEF به ایجاد رسوبات مضر بالقوه در سیستم اگزوز، به ویژه هنگامی که موتور در بارها و دماهای پایین کار می کند، هرگز نمی توان بالاترین راندمان کنترل آلایندگی را به دست آورد. SwRI. ترکیبی از عوامل فعال سطحی و کاتالیزورهای ناهمگن که در CAT-DEF ترکیب شده اند، رسوبات را تا 90 درصد با کاهش بالقوه تا 98 درصد کاهش می دهد.

مهندسان SwRI اثربخشی این فناوری را برای کاهش انتشار NOx با استانداردهای جدید تعیین شده توسط CARB – که به دلیل وضع استانداردهای سخت‌گیرانه‌تر از آژانس حفاظت از محیط‌زیست شناخته می‌شود – از طریق مقایسه سر به سر موتورهای دیزلی با و بدون CAT-DEF مورد مطالعه قرار دادند.

دکتر گرانت سوسر، دانشمند تحقیقاتی SwRI، یکی از محققین اصلی CAT-DEF، گفت: «ما نشان دادیم که استفاده از CAT-DEF به موتور اجازه می‌دهد تا نیازهای آتی CARB 2027 NOx را برآورده کند یا از آن فراتر رود، در حالی که استفاده از DEF استاندارد با استاندارد جدید مطابقت ندارد. او در کنار همکاران محقق خود، یافته‌های خود را طی جلسه‌ای در مورد یکپارچه‌سازی و دوام سیستم در WCX به اشتراک گذاشت.

یافته‌های ما نشان می‌دهد که اکنون می‌توان از DEF در طیف وسیع‌تری از عملکرد موتور استفاده کرد و انتشار کلی NOx را کاهش داد.

فناوری CAT-DEF SwRI در حال حاضر برای مجوز در دسترس است. نوآوری جدید سازگار با گذشته است و می تواند در موتورهای موجود به عنوان راه حل کاهش رسوب استفاده شود. راه حل برنده جایزه CAT-DEF برای کاربردهای آینده، که نیاز به برآورده کردن الزامات نظارتی دقیق تر دارند، با تغییرات سخت افزاری موتور با هزینه بالاتر که در حال حاضر توسط صنعت موتور دیزل و سازندگان DEF در نظر گرفته شده است، رقابت می کند.