alanda yaptıkları çalıĢmaların ürünüdür. Bu sayede belirgin ölçüde daha az azot oksidi ve partikül emisyonları sağlanmakta ve yakıt tüketimi azalmaktadır. Denoxtronic ile daha Ģimdiden, gelecekteki AB emisyon normlarının sınır değerlerine uyum sağlanabilmektedir. Sürekli faaliyet halindeki ticari taĢıtlar kısa zaman içerisinde yüz binlerce kilometre kat ederler. Bu sebeple mevcut egzoz gazı ek iĢleme sistemleri kısa sürede kapasitelerinin sınırına ulaĢır. DüĢük emisyon düzeylerini sağlayabilmek ve yakıt tüketimini azaltmak için, motorlu taĢıt alanındaki egzoz gazı ek iĢleme prosesi yeni yöntemlere ihtiyaç duymaktadır. Bosch mühendisleri bu alandaki çalıĢmalarına hız vermiĢtirler. Azot katalizatörüyle birlikte araca monte edilerek oluĢturulan ve bir Adblue dozlama ünitesi sisteminden oluĢan Denoxtronic sayesinde, ticari taĢıtlar daha Ģimdiden 2008'den itibaren geçerli olacak olan Euro 5 zararlı madde emisyon standardının Ģartlarını yerine getirebilmektedir. Bu standarda uyum sağlayan kamyonlar için Almanya'da otoyol ücretlerine kilometre baĢına 2 cent indirim uygulanmaktadır. Bu tasarruf, yıllık 100 bin kilometre yaptığı düĢünülen bir taĢıt için toplamda 2 bin Euro'ya ulaĢmaktadır. Yakıt tüketiminde % 5‟e varan oranlarda azalma sağlayan Denoxtronic ile araç baĢına yılda 2.300 Euro ek tasarruf yapılmıĢ olmaktadır. “Temiz sürüĢ” ve “ekonomik sürüĢ” ortaklığı Azot oksit (NOX) emisyonu konusunda birbirinden ayrılmaktadır. Çünkü motorun azot oksit üretimini azaltacak Ģekilde tasarlanması, yakıt tüketimini arttırmakta ve daha fazla partikül emisyonu oluĢturmaktadır. SCR katalitik konvertörü ise tek baĢına ya da bir partikül filtresiyle birlikte bu alanda kullanılabilecek verimli bir çözüm olarak kabul edilmektedir.
18.1 Denoxtronic ÇalıĢma KoĢulları Ve ÇalıĢma Sistemi
SCR yönteminde egzoz gazı akımına indirgeyici madde karıĢımı olarak AdBlue (%32,5 üre-su çözeltisi) katılır. Bu, zehirsiz ve koku bakımından nötr kimyasal madde, dozajlama valfında gereken miktarda hava ile karıĢtırılır. OluĢan aerosol, egzoz akıĢı içerisindeki SCR katalizatörüne ulaĢtırılır. Püskürtüldükten sonra
152
indirgeyici madde ilk önce amonyak ve karbondiokside dönüĢür. Ġkinci adımda da azot oksitleri amonyak ile tepkimeye girerek su ve azot haline gelir. Maksimum arıtma performansı elde edilebilmesi için, AdBlue indirgeyici maddesinin dozajının daima motor ve katalizatörün çalıĢma durumuna uyarlanması Ģarttır. Bu görevi, DENOXTRONIC sistemine entegre edilmiĢ kumanda ünitesi yerine getirir. Kumanda ünitesi, motor kumandasından ve egzoz bölümünden gelen ölçüm verileri yardımıyla her türlü çalıĢma durumunda güncel ihtiyaçları tespit eder ve dozajlamayı buna göre ayarlar. Denoxtronic ile azot emisyonları % 85, dıĢarı verilen partikül miktarı ise % 40'a varan oranda azaltılabilir. Motor konsepti tüketim açısından elveriĢli bir Ģekilde "tasarruf" yönünde düzenlenebilir, böylece baĢka AB-IV uygulamalarına kıyasla %5-10 oranında daha az yakıt tüketilir.
SCR katalitik konvertörü, Denoxtronic dozajlama sistemi aracılıdıyla egzoz gazı akıtına enjekte edilen bir indirgeyici ajan olan AdBlue ile calıĢmaktadır. Bu zehirsiz ve koku bakımından nötr kimyasal madde, dozajlama valfında gereken miktarda hava ile karıĢtırılmaktadır. OluĢan aerosol, egzoz akıĢı içerisindeki SCR katalizatörüne ulaĢtırılmaktadır. Püskürtüldükten sonra indirgeyici madde ilk önce amonyak ve karbondiokside dönüĢürken, ikinci adımda ise azot oksitleri amonyak ile tepkimeye girerek su ve azot haline gelmektedir. Maksimum arıtma performansı elde edilebilmesi için, AdBlue indirgeyici maddesinin dozajının daima motor ve katalizatörün calıĢma durumuna uyarlanması Ģarttır. Bu görevi, Denoxtronic sistemine entegre edilmiĢ kumanda ünitesi yerine getirmektedir. Kumanda ünitesi, motor kumandasından ve egzoz bölümünden gelen ölçüm verileri yardımıyla her türlü calıĢma durumunda güncel ihtiyaçları tespit ederek dozajlamayı buna göre ayarlamaktadır. Denoxtronic ile azot emisyonları % 85, dıĢarı verilen partikül miktarı ise % 40' a varan oranda azaltılabilmektedir. Motor konsepti tüketim açısından elveriĢli bir Ģekilde "tasarruf" yönünde düzenlenebildiği için baĢka AB-IV uygulamalarına kıyasla % 5 daha az yakıt tüketilir. Global ısınmaya neden olan, sera etkisi meydana getiren karbon monoksit (CO2) oluĢumu da bu sayede aynı oranda azalır. Bosch, sıkıĢtırılmıĢ hava kullanan ilk Denoxtronic‟in seri üretimine 2004 yılında batlamıĢtı. Egzoz sistemine sıkıttırılmıĢ havaya gerek kalmadan AdBlue enjekte eden ikinci nesil, 2006 yılı ortalarından beri piyasadahizmete sunulmuĢtur.
153
18.2 NOx Uyarı Sistemi (On Board Diagnostic - OBD)
Euro IV ve sonrasıda araçlarda NOx seviyesinin sağlandığını garanti etmek üzere bazı zorunlu tedbirler alınmıĢtır.Kullanıcının hatalı yada kötü niyetli kullanımına karĢı NOx seviyesi motor tarafından sürekli ölçülerek takip edilir. Sınır NOx düzeyi aĢıldığında, sebebi ile iliĢkili olarak motor bir hata kodu üretir ve hafızasında saklar. Kayıt saklama süresi en az 9600 motor saati veya 400 gündür. Hata ile birlikte hatanın giderilmesi için sürücü ıĢıkla uyarılır.
ġekil 18.1 : IĢıklı uyarı sistemi [1]
Önemli kusurlarda, uyarı sonrası, motor 50 saat kullanım sonunda çekiĢ torkunu ilk duruĢ sonrası otomatik olarak düĢürür.
Yönetmeliğe göre Euro 4 ya da Euro 5 normuna uygun üretilen araçlarda bir arıza teĢhis (OBD- on board diagnosis) sistemi kullanılmak zorundadır. Bu sistemin görevi, seyir esnasında egzoz gazına uygulanan iĢlemler sisteminin çalıĢmasını ve egzoz emisyonları ile ilgili tüm bileĢen ve fonksiyonların iĢleyiĢini denetlemektir. Meydana gelen herhangi bir arıza, bir gösterge lambası veya ekranda beliren mesajlar vasıtasıyla sürücüye bildirilir.
Ayrıca zorunlu olan NOx kontrolü, SCR ve EGR teknolojisiyle donatılmıĢ tüm araçlarda azot oksit miktarını ölçmeye ve egzoz gazına uygulanan iĢlemler sisteminin çalıĢmasını kontrol etmeye yarar. OBD NOx kontrolü, gösterge paneline yerleĢtirilmiĢ uyarı lambasından ve susturucuya monte edilmiĢ NOx sensöründen
154
oluĢur. Egzoz gazındaki NOx miktarı, 7g/kWh‟lik sınır değerini aĢarsa aracın azami torku %40‟a varan oranda azaltılır.
Bu sistem ile NOx emisyonunu azaltan ve Euro seviyelerini sağlayan sistemlere sahip araçlarda sürücü uyarılır ve hiçbir zaman bu sistem sayesinde Euro emisyon seviyeleri altına düĢülmez. Bu bir güvence ve çevre krililiği kontrol sistemi olarak da adlandırılabilinir.
NOx uyarı sistemlerinde kullanılan OBD tipi cihazların motora ve araca uyumluluğu önemlidir. Araç ve motor tasarlanırken, motorun çıkardığı emisyon seviyeleri ve yakıt haritalarına göre tasarlanan ve araca uyumla entegre edilen katalitik indirgeme sistemlerinin OBD sistemleri ile uyumu ve ömrü, tüm araca özel mühendislik hedaplamaları ile sağlaması yapılır. Her arac ve araca ugun motor tasarımında, emisyon modelleri de oluĢturulurken, ek olarak emisyon azaltma sistemleri ve bunun için de OBD sistemleri düĢünülebilinir. Önemli olan bahsedildiği üzere; OBD sisteminin NOx uyarırken ve NOx azaltma sistemelri araç üzerindeken araca ve motor egzoz emisyon hattındaki uyumlu çalıĢmasıdır.
155
19. FORD CARGO ECOTORQ AĞIR DĠZEL MOTORU VE EGZOZ – SCR