יש עתיד לדיזל

הנעה חשמלית נקייה? איסור על מכירת רכבי בנזין ורכבי דיזל? בבוש טוענים כי מוקדם מדי להספיד את מנועי הדיזל, וכי הם עדיין מהווים חלופה ראויה להנעה נקייה. פיתוחים מפתיעים של החברה מאפשרים להקטין מאוד את זיהום האוויר שיוצרים מנועי הדיזל בכלל ואת התחמוצות החנקתיות המזהמות בפרט.

במסיבת עיתונאים שערכה החברה בגרמניה, נטען במפורש: יש עתיד למנועי הדיזל. חברת בוש רוצה לשים קץ לדיון על פטירת טכנולוגיית הדיזל. כך פתח מנכ"ל חברת בוש, ד"ר וולקמר דנר, את מסיבת העיתונאים השנתית של החברה. לדבריו, החברה השיגה פריצת דרך ניכרת בטכנולוגיית הדיזל. הפיתוחים החדשים של בוש מאפשרים ליצרני הרכב להפחית את הפליטות של התחמוצות החנקתיות (NOx) באופן כה דרסטי, עד כי הן כבר עומדות במגבלות העתידיות.

אפילו במבחני דרך (RDE - real driving emissions), כלומר במבחני נסיעה אמיתיים, בתנאי כביש רגילים, הושגה פליטת מזהמים נמוכה במיוחד. בבוש טוענים, כי הפליטות הן לא רק במידה רבה מתחת למגבלות הרגולטוריות הנוכחיות, אלא גם מתחת לדרישות הרגולטוריות שאמורות להיכנס לתוקף בשנת 2020. מהנדסי החברה השיגו את התוצאות האלו על ידי עידון של הטכנולוגיות הקיימות, כלומר לא צריך רכיבים נוספים שמגדילים עלויות. הכוונה בהליך הפיתוח הייתה לדחוף את הגבולות של הטכנולוגיות הקיימות עד כמה שניתן מבחינה טכנית, אמר דנר.

הטכנולוגיה מוכנה לייצור. המערכת מבוססת על רכיבים שכבר זמינים בשוק, כך שהיא זמינה ללקוחות מיידית ויכולה להיות משולבת מהר ביעילות בתוך פרויקטים של ייצור. שימוש בטכנולוגיה החדשה יאפשר לסווג רכבי דיזל כמו כלי רכב בעלי פליטה נמוכה. הערכים של המזהמים יהיו נמוכים. מנכ"ל בוש קרא גם לשקיפות רבה יותר לגבי פליטת CO2 הנגרמת מנסיעה בכביש וקשורה במישרין לתצרוכת הדלק של הרכב. בבוש טוענים שגם תצרוכת הדלק (ופליטות דו-תחמוצת הפחמן) יימדדו בעתיד בתנאים אמיתיים על הכביש.

פליטה נמוכה במיוחד בתנאי אמת

מאז שנת 2017, ובפרט לאחר שנמצאו זיופי התוכנה של פליטת מנועי הדיזל, החקיקה האירופית דורשת מודלים לבדיקת זיהום האוויר של מכוניות נוסעים. דגמים חדשים ייבדקו על פי תמהיל תואם של מבחני RDE. הכוונה היא למבחן בנסיעות עירונית ובין-עירונית ובכבישים מהירים. הדרישה היא שהרכב, בכל מחזור של נסיעה אמיתית, לא יפלוט יותר מ-168 מיליגרם של NOx לקילומטר. משנת 2020, מגבלה זו תרד לערך של 120 מיליגרם NOx לקילומטר.

ההישג הנוכחי של בוש מרשים. כיום, כלי רכב שתותקן בהם טכנולוגיית הדיזל החדשה של החברה, יכולים להשיג פליטה של 13 מיליגרם NOx בלבד בתקן מחזורי חוקי של מבחני RDE מעשיים. במילים אחרות, עשירית בערך מהגבול הרגולטורי שייכנס לתוקף לאחר שנת 2020. מעבר לכך, גם בתנאי נהיגה עירוניים מאתגרים במיוחד, כאשר הפרמטרים לבדיקה הם מעבר לדרישות החוק, הממוצע של פליטת התחמוצות החנקתיות נמוך מ-40 מיליגרם לקילומטר. מהנדסי בוש השיגו פריצת דרך מכרעת זו רק בחודשים האחרונים. מדובר בשילוב של טכנולוגיית הזרקת דלק מתקדמת, מערכת ניהול אוויר שפותחה לאחרונה וניהול טמפרטורה חכמה.

מה שגרם לקריאות הנמוכות של NOx הוא היכולת להישאר מתחת לרמה המותרת בחוק בכל מצבי הנהיגה, ללא קשר למהירות הנהיגה ולסוג הנהיגה - נהיגה מהירה, נהיגה עירונית צפופה ואיטית או נהיגה מאתגרת - וללא קשר למזג האוויר - קור מקפיא או קיץ לוהט.

מבחנים מעשיים

בוש העבירה הוכחה להתקדמות החדשנית באירוע עיתונאים גדול שהתקיים בשטוטגרט. עשרות עיתונאים מגרמניה ומחוצה לה הוזמנו כדי לנהוג במכוניות שהותקנו בהן כלי בדיקה וציוד מדידה נייד. ההתנסות כללה מגוון של תרחישי נסיעה, חלקם בתנועה עירונית כבדה ובתנאים קשים במיוחד.

בבוש מדגישים שהצעדים המוצלחים להפחתה של פליטת NOx אינם משפיעים במיוחד על תצרוכת הדלק. מנועי הדיזל שומרים על יתרונם היחסי במונחים של תצרוכת דלק ופליטת דו-תחמוצת הפחמן, ולכן הם נחשבים ידידותיים לאקלים.

שיפורים נוספים בתוכנה ובבינה המלאכותית יכולים לתרום אף יותר לביצועים של מנועי הבעירה. כלומר גם ההתקדמות הטכנולוגית שהוצגה כעת אינה סוף פסוק. מנוע הדיזל עדיין לא הגיע לפוטנציאל הפיתוח המלא, ויש מקום לשיפורים נוספים. זה יהיה צעד נוסף לקראת ציון דרך מרכזי: פיתוח של מנוע בעירה נקי. למעט פליטת דו-תחמוצת הפחמן, אין כמעט שום השפעה על זיהום האוויר הסביבתי.

בשורה התחתונה, בבוש מאמינים כי מנוע דיזל ימשיך למלא תפקיד חשוב באפשרויות הניידות גם בעתיד. עד שהרכבים החשמליים יגיעו לשוק בהיקפים גדולים, נזדקק למנועי הבעירה היעילים ביותר. המטרה השאפתנית של מהנדסי בוש היא לפתח דור חדש של מנועי דיזל ובנזין, אשר אינם מייצרים זיהום מהותי או תחמוצות חנקתיות. מנועי הבעירה העתידיים יהיו אחראים ללא יותר ממיקרוגרם אחד של תחמוצות חנקתיות למטר מעוקב של אוויר. זה אחד חלקי 40, או 2.5 אחוזים בלבד מהגבול של היום, שהוא מיקרוגרם למטר מעוקב.

שיפורים בתוכנת ניהול המנוע

מה מייחד את טכנולוגיית הדיזל החדשה של בוש? עד כה היו שני גורמים להפחתת פליטות של NOx ברכבי דיזל. האחד הוא סגנון הנהיגה, והאחר הוא שיפור טכנולוגי של המנוע.

הפתרון הטכנולוגי שפיתחה בוש הוא מערכת לניהול יעיל מאוד של זרימת אוויר למנוע. סגנון נהיגה דינמי מצריך מחזור דינמי באותה המידה של גזי הפליטה. הדבר יכול להיות מושג באמצעות שימוש במגדש טורבו RDE המגיב היטב לתנאי הנסיעה המשתנים. מגדש טורבו זה מותאם ומגיב מהר יותר לתנאי הנסיעה המשתנים לעומת מגדש טורבו קונבנציונלי. הודות לשילוב של מיחזור מרבי של גזי הפליטה וגז בלחץ גבוה, מערכת הניהול של זרימת האוויר נעשית גמישה אף יותר, והנהגים יכולים לנהוג במהירות בלי לייצר עודפים של פליטות מזהמות. ההשפעה של הטמפרטורה לא פחות חשובה. כדי להבטיח המרה אופטימלית של גזי התחמוצות החנקתיות, גזי הפליטה חייבים להיות חמים יותר מ-200 מעלות צלזיוס.

בנסיעה עירונית, כלי הרכב אינם מגיעים לעיתים קרובות לטמפרטורה זו. בנסיעה איטית בגודש תנועה, מערכת הפליטה מתקררת. כדי להתגבר על כך העדיפו בבוש להקדיש מאמץ לפיתוח של מערכת ניהול תרמית מתוחכמת למנועי הדיזל. המערכת יודעת לכוונן את הטמפרטורה של גז הפליטה, ובכך להבטיח שמערכת הפליטה תישאר בטמפרטורה גבוהה דיה כדי לתפקד באופן יציב בטווח טמפרטורה רחב וכדי שהפליטות המזהמות יישארו ברמה נמוכה.

לא צריך להתקין יחידת חימום נוספת בתוך מערכת הפליטה. יחידות חימום שפועלות במתח של 48 וולט אינן נחוצות במערכת החדשה, כך שאין תוספת של רכיבים במערכת הפליטה. בעיקרון, בכל המערכת החדשה אין רכיבים או חומרה שלא היו קיימים עד כה. המשמעות היא שמנוע הדיזל החדש לא צפוי להתייקר בהרבה.

בדיקות בשטח של פליטת CO2

בבוש קוראים לעבור לבדיקה של פליטת CO2 בתנאי נסיעה אמיתיים, ולא להמשיך בשיטה הקיימת, של בדיקות מעבדה סטריליות, שתוצאותיהן אינן מציאותיות. צריך ליצור מערכת חדשה ואחידה להשוואת מדידה של פליטת המזהמים. כפי שניסח זאת וולקמר דנר, מנכ"ל בוש, "שקיפות רבה יותר לצרכן".

יתרה מזו, כל העֲרכה של פליטת CO2 צריכה לקבל בסיס רחב הרבה יותר מאשר מְכל הדלק או הסוללה. בבוש טוענים שכל הענף צריך הערכה שקופה של פליטת CO2 כוללת המיוצרת על ידי תנועה בכביש. "הכוונה היא שהחישוב לא יכלול רק את הפליטות של כלי הרכב עצמם, אלא גם את הפליטות הנגרמות בתהליך הייצור של הדלק (לרכבי בנזין ודיזל), או של החשמל המשמש לטעינת הרכב החשמלי", ציין מנכ"ל בוש. יש ליישם מונח כוללני של "טביעת רגל של CO2", שיספק לנהגים של כלי הרכב החשמליים ולרגולטורים תמונה מציאותית. הכוונה היא להשפעה של כל צורה של ניידות על אקלים כדור הארץ.

תוכנת ניהול המנוע: למנוע רמאויות

פרשת הדיזל-גייט, שבה נחשף כי יצרני רכב שינו את תוכנת ניהול המנוע כדי להציג נתוני פליטת מזהמים נמוכים, אינה נשכחת. בבוש פיתחו לציבור הרחב את "קוד פיתוח המוצר". הקוד האתי הראשון הוא האיסור לשלב בתוכנת ניהול המנוע פונקציות שמזהות אוטומטית את מחזורי הבדיקה. הקוד האתי השני הוא האיסור לפתח מוצרים שיהיו מותאמים למצבי מבחן. הקוד האתי השלישי הוא מעין הנחיה כללית לפיתוח: שימוש יומיומי במוצרי בוש נועד להגן על חיי האדם, לחסוך משאבים ולהגן על הסביבה עד כמה שהדבר מתאפשר.