In 2014 geldt de nieuwste emissiestandaard Euro VI voor nieuwe personenwagens. De Romax Original®-onderdelen voor de uitlaatgasbehandeling spelen daarbij een belangrijke rol.
Katalysatoren
Geregelde katalysatoren reduceren de schadelijke stoffen in de uitlaatgassen met meer dan 95 procent. Omdat katalysatoren de drie schadelijke stoffen (HC, CO en NOx) onschadelijk maken, worden ze ook wel 3-wegkatalysator genoemd. Complexe chemische reacties vinden plaats aan de oppervlakte van de katalysator:
- Koolmonoxide (CO) en koolwaterstoffen (HC) worden omgezet in water (H2O) en kooldioxide (CO2) oxideert.
- Stikoxiden (NOx) worden gereduceerd tot stikstof (N2), zuurstof (O2) en kooldioxide (CO2).
De katalysatoren, zoals Romax Original® deze levert, zijn gemaakt volgens de specificaties en eisen van de automobielfabrikanten. Elke Romax Original® -katalysator is namelijk gehomologeerd en voldoet daarom aan de eisen die aan de homologatie worden gesteld. Voor officiële homologatie wordt een katalysator aan strenge tests onderworpen. Indien één van de tests niet wordt gehaald, wordt er geen homologatie verleend.
Homologatietests
- Statisch geluid (stilstaande auto)
- Dynamisch geluid (voorbij rijdend)
- Tegendruk (maximaal 25 procent verschil met origineel systeem)
- Compatibiliteit (montage zonder zagen, buigen en lassen)
- Edelmetalen (alleen voor katalysatoren)
Met name de test voor edelmetalen is belangrijk voor een katalysator. Zonder voldoende edel-metalen kan de katalysator zijn werk niet goed of niet lang genoeg uitvoeren. Het homologatieproces garandeert bijvoorbeeld dat katalysatoren een voldoende hoeveelheid edelmetalen zoals platinum, rhodium en/of palladium bevatten. Niet-gehomologeerde katalysatoren bevatten immers maar een fractie van deze hoeveelheid. De edelmetalen zitten verwerkt in het monoliet wat 85 procent van de totale waarde van de katalysator vertegenwoordigt.
OE-roetfilter
OE-roetfilters zijn af-fabriek gemonteerd, worden aangestuurd via het motormanagement en zijn specifiek bedoeld voor het filteren van roet en fijnstof dat iedere diesel produceert. Vaak maken deze OE-roetfilters gebruik van additieven, wat een optimale filtering garandeert. Het additief zorgt er namelijk voor dat het roet bij een lagere temperatuur volledig wordt verbrand. Het regeneratieproces wordt gestart op het moment dat de tegendruk in het uitlaatsysteem een vooraf ingestelde waarde bereikt. Normaal gesproken zal het regenereren bij stadsgebruik elke 500 km plaatsvinden en bij snelweggebruik ongeveer om de 1.300 km. Het Eolys®-additief dat door Romax Original® wordt geleverd, wordt als extra toevoeging aan de brandstof in de tank toegevoegd. Na de verbranding van de brandstof in de motor hecht het Eolys® zich aan de roetdeeltjes die in het roetfilter worden opgevangen. Door het verzamelen van het roet in combinatie met de Eolys®-nanokristallen zal de tegendruk in het uitlaatsysteem toenemen. Na het bere ken van de vereiste tegendruk zal het motormanagement een signaal krijgen om extra brandstof te injecteren om de temperatuur in het roetfilter te verhogen. Door het Eolys® wordt de ideale verbrandingstemperatuur reeds bij 450°C bereikt, in tegenstelling tot de hogere temperaturen (550°C – 600°C) waar normaal gesproken het roet verbrand kan worden. Er hoeft dus minder brandstof ingespoten te worden om de juiste temperatuur te bereiken.
Dempers
Romax Original® levert uitsluitend uitlaatdempers die gehomologeerd zijn. Een gehomologeerd uitlaatsysteem garandeert onder meer dat in het complete systeem de juiste tegendruk aanwezig is. Dit heeft een direct effect op de prestaties, het emissieniveau en het brandstofverbruik. Bovendien onderstreept officiële homologatie dat een onderdeel ten minste gelijkwaardig is aan het originele equivalent. Maar hoe kun je nu het kaf van het koren scheiden? Hoe is een gehomologeerd product nu te herkennen? Bij twijfel is het verstandig om te kijken of de katalysator of de uitlaatdemper een e-keur bevat. Dit e-keurmerk met nummer moet in het uitlaatdeel of de katalysator geslagen zijn. Een sticker op het product is niet afdoende en daarom niet toegestaan!
Lambdasensoren
Lambdasensoren hebben een aantal functies:
- zorgen voor een perfecte mengselvorming
- garanderen optimale werkomstandigheden voor de katalysator
- reduceren de schadelijke emissies
- het brandstofverbruik van het voertuig zo laag mogelijk houden
Er wordt onderscheid gemaakt tussen drie verschilende types lambdasondes:
- Zirkoniumdioxide-lambdasonde; deze lambdasonde bestaat uit een vaste stof elektrolyt op basis van zirkoniumdioxide.
- Titaandioxide-lambdasonde; titaandioxide heeft een speciale eigenschap: de elektrische weerstand verandert proportioneel ten opzichte van het zuurstofaandeel in het uitlaatgas.
- Breedband-lambdasonde; om de motor ‘mager’ en ‘rijk’ geregeld te kunnen laten lopen.
De zirkoniumdioxide- en de titaandioxidelambdasonde worden wel sprong- of binaire lambdasondes genoemd, omdat het sondesignaal tussen twee waarden heen en weer pendelt. De breedbandsonde wordt ook lineaire lambdasonde genoemd, omdat deze een vloeiende overgang tussen verschillende mengverhoudingen kunnen meten en weergeven. De taak van de lambdasonde bestaat erin voor optimale bedrijfsomstandigheden te zorgen. Alleen als er sprake is van een optimale mengverhouding tussen brandstof en lucht, kan de katalysator namelijk vrijwel alle schadelijke uitlaatgassen omzetten. Hiervoor beschikken moderne auto’s over minstens twee lambdasondes: een regelsonde voor de katalysator en een diagnosesonde achter de katalysator. De sondes meten het restzuurstofgehalte in het uitlaatgas. Met behulp van deze informatie kan de motorregeling de samenstelling van het mengsel instellen.
Gevolgen van een defecte lambdasonde
Verouderde sondes leveren geringere spanningsamplitudes bij langere reactietijden. Als de sonde verouderd is, produceert deze een te zwak of te langzaam sondesignaal. Als de motorregeling geen signaal of een te zwak signaal van de lambdasonde ontvangt, moet de motor als het ware blind vliegen. De motorregeling kan niet vaststellen hoe het mengsel is samengesteld wanneer dit verbrand. In dit geval schakelt de regeling over op noodloop, zodat automatisch een vet mengsel geproduceerd wordt. Dit betekent dat er meer brandstof wordt verbruikt, dan eigenlijk nodig is. Op deze wijze garandeert de motorregeling het benodigde vermogen en beschermt het de componenten voor oververhitting. De keerzijde is dat het brandstofverbruik met gemiddeld 15 procent stijgt. In het stadsverkeer is dat zelfs nog veel meer. Verder presteert de katalysator niet meer optimaal, waardoor er meer schadelijke stoffen in het milieu terechtkomen.
Turbo
Dat veel autofabrikanten turbo’s monteren, is niet zo vreemd:
- Met een turbo wordt uit een relatief kleine motor relatief veel vermogen gehaald.
- Een motor met een turbo heeft een gunstiger brandstofverbruik.
- De brandstof in een motor met een turbo verbrandt beter, wat de uitstoot van schadelijke stoffen vermindert.
Bij vervanging van een turbo was het in het verleden zo dat eenvoudig een gereviseerd exemplaar gemonteerd kon worden. Door introductie van nieuwe technologieën is in veel gevallen echter niet meer mogelijk om te reviseren, waardoor een turbo alleen door een nieuw exemplaar vervangen kan worden. Dit heeft voornamelijk betrekking op een variabele turbo.
Variabele turbo Eén van de beperkingen van een turbocharger is de uitlaatgasdoorlaat van het turbinehuis. Als een turbinehuis met een kleine doorlaat wordt gebruikt, zal de turbo goed presteren bij lage toerentallen. Lage toerentallen leveren een uitlaatgasstroom met lage druk op. Echter, door de kleine doorlaat wordt deze luchtstroom bijeen gedrongen, waardoor toch een hogere druk ontstaat. Het nadeel van een turbo met een kleine doorlaat is dat deze al snel zijn maximumvermogen bereikt. Bij een uitlaathuis met een grote uitlaatgasdoorlaat draait het probleem zich om. Nu functioneert de turbo prima in het hogere bereik van de motor, maar zal er bij lagere motortoerentallen sprake zijn van te weinig turbodruk. Om dit dilemma op te lossen wordt er gevarieerd in de grootte van de doorlaat. Zo wordt optimaal gebruik gemaakt van een grote en een kleine doorlaat.
Vanen
Door een variabele geometrie toe te passen, kan de grootte van de doorlaat van het turbinehuis worden afgestemd op de maximale snelheid en trekkracht die de motor vraagt. Om het minder goed functioneren in het lage bereik van de motor te verhelpen, is het de bedoeling om een kleinere uitlaatgasdoorlaat te bereiken. Hiervoor is het turbinehuis rondom voorzien van een aantal beweegbare vanen. Als de doorlaat tussen de vanen wordt verkleind, ontstaat alsnog een hoge uitlaatgasdruk. Ook belangrijk is dat de hoek kan worden veranderd door de vanen te verstellen. Zo komen de uitlaatgassen op het turbinewiel terecht. Als de vanen in een nagenoeg dichte positie staan, worden de uitlaatgassen op het uiteinde van de turbinevanen gericht. Hierdoor zal de turbo snel accelereren en een verhoogde turbodruk produceren, net als een turbo met een kleine uitlaatgasdoorlaat. Wanneer de turbo vervolgens op druk komt, worden de vanen geopend. Dit remt de acceleratie van de turbo af. Als de vanen in de maximale open positie staan, is het alsof er geen variabele nozzle ring is gemonteerd. Het maximale toerental van de turbo wordt dan weer bepaald door de eigenlijke uitlaatgasdoorlaat van het turbinehuis van de turbo.
Reviseren
Vanwege de complexe techniek van de variabele turbo kan deze niet op een juiste manier worden gereviseerd. Er zijn meerdere redenen aan te geven waarom dit niet mogelijk is. De voornaamste is de complexiteit van de variabele turbo. De revisie onderdelen zijn niet beschikbaar gesteld door de turbo-fabrikanten net zoals de afstelgegevens niet beschikbaar zijn. Daarbij komt dat de turbo tegenwoordig steeds meer een integraal onderdeel wordt van het brandstof systeem waarbij met name de variabele turbo zeer gevoelig is voor onjuiste afstellingen. Hierdoor levert Mijngrossier alleen volledig nieuwe variabele turbo’s.
EGR-kleppen
Uitlaatgasrecirculatie (EGR) is een NOx-reductiemethode die gebruikt wordt bij interne-verbrandingsmotoren. EGR staat voor Exhaust of Emission Gas Recirculation en is een belangrijk onderdeel bij de emissieregeling van voertuigen. Het principe van EGR is dat er een hoeveelheid van de uitlaatgassen uit de motor teruggeleid wordt naar de verbrandingskamer. Omdat dit uitlaatgas gemengd wordt met de inkomende lucht, zal het zuurstofgehalte van het verbrandingsmengsel dalen. Hiermee verandert ook de lambdawaarde. Er wordt dus meer inert gas in de verbrandingskamer gebracht. Bij verbranding van de brandstof moet de ontstane warmte nu over meer massa worden verdeeld. Hierdoor daalt de verbrandingstemperatuur en daarmee de NOx-uitstoot, doordat NOx vooral ontstaat bij hoge verbrandingstemperaturen. Met deze toepassing wordt het stikstofoxidegehalte in de uitlaatgassen tot 30 procent verminderd. De resterende NOx in de uitlaatgassen kan gedeeltelijk gereduceerd worden in een driewegkatalysator of met een NOx-reductiek talysator: NOx-trap of ureum-SCR.
Bij benzinemotoren, wordt de uitlaatgasrecirculatie geregeld door de EGR-klep. Bij moderne systemen gebeurt dit overwegend met behulp van een elektrisch bediende klep, wat een betere aansturing mogelijk maakt. Een volgende stap is het gebruik van variabele in- en uitlaatkleptiming (interne EGR), waardoor de inwendige vervuiling van het inlaatsysteem wordt gereduceerd en er sneller op wisselende rijomstandigheden kan worden gereageerd.
Een bijwerking van het EGR-systeem bij dieselmotoren is dat er meer roet uitgestoten wordt. Minder NOx leidt tot meer roet en omgekeerd. Voor elke motor moet een optimum gevonden worden door deze af te stellen. Bij gebruik van een roetfilter zijn de grotere emissies van roet door het gebruik van EGR niet meer zo belangrijk, aangezien het roet toch wordt afgevangen. Zo krijgt men lage NOx-emissies en hoeft er geen geld in NOx-behandeling geïnvesteerd te worden. Het inlaatsysteem kan op den duur zwaar vervuild raken met roetaanslag.
