So funktioniert sauberer Dieselkraftstoff

  • Vlad Krasen
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Clean Diesel Fuel Alliance Dieselaufkleber mit extrem niedrigem Schwefelgehalt werden von der EPA verrückt gemacht an Dieselpumpen an Tankstellen erscheinen.

Für viele amerikanische Verbraucher zaubert das Wort "Diesel" Bilder von rauchenden Semis und klappernden, stinkenden Personenkraftwagen. Diese negativen Wahrnehmungen stimmen bis zu einem gewissen Grad: Trotz ihrer überlegenen Kraftstoffeffizienz weisen Dieselmotoren einige praktische Nachteile auf. Die jüngsten Fortschritte in der Motorentechnologie haben große Fortschritte bei der Minimierung der Geräusche und Vibrationen gemacht, die traditionell mit Dieseln verbunden sind. Ein wesentlicher Nachteil bleibt jedoch: eine unterdurchschnittliche Emissionsqualität.

Die Abgase eines typischen Dieselmotors sind viel "schmutziger" als die eines vergleichbaren Benzinmotors. Dieselrauch ist nicht nur unangenehm, Studien haben auch gezeigt, dass er für Mensch und Umwelt ungesund ist. Die Regierung unternimmt derzeit Schritte, um Dieselfahrzeuge viel sauberer zu machen: Die US-Umweltschutzbehörde hat kürzlich neue Gesetze eingeführt, die die Verwendung eines neuen, sauberer brennenden Dieselkraftstoffs mit dem Namen ULSD (Ultra-Low-Schwefel-Diesel) vorschreiben. Die neuen Standards der EPA werden erhebliche Auswirkungen auf die Erdölindustrie, Autohersteller und Verbraucher haben.

In den folgenden Abschnitten werden wir untersuchen, was ULSD ist und welche Auswirkungen es auf die Industrie und die Verbraucher haben wird:

  • Grundlegendes zu schwefelarmem DieselkraftstoffULSD ist ein sauberer und raffinierterer Kraftstoff als der bisherige Dieselstandard. Wir werden untersuchen, was es anders macht, und die kürzlich erlassenen Regierungsvorschriften erläutern, die die Umstellung auf ULSD regeln. Sie erfahren auch mehr über Partikelfilter, das Abgasreinigungssystem der nächsten Generation, das mit ULSD-Kraftstoff zusammenarbeitet. Diese fortschrittlichen Filter reinigen Dieselabgase, bevor sie aus der Abgasanlage des Fahrzeugs austreten. Wir werden auch erklären, warum der "alte" Dieselkraftstoff mit dieser neuen Technologie nicht verwendet werden sollte.
  • Wie wirkt sich Dieselkraftstoff mit extrem niedrigem Schwefelgehalt auf Sie aus? ULSD führt zu erheblichen Veränderungen auf dem Markt für Dieselfahrzeuge. Mercedes-Benz ist der erste Autohersteller, der Personenkraftwagen einführt, die für ULSD ausgelegt sind. Weitere werden jedoch folgen. Wir werden uns die aktuelle Ernte von ULSD-Fahrzeugen von Mercedes für 2007 und das ansehen, was der Hersteller für 2008 an Deck hat. Wir werden auch eine Vorschau auf neue Produkte anderer Hersteller am Horizont sehen und untersuchen, wie sich die neuen Dieselmodelle von Mercedes behaupten vergleichbare Gas / Elektro-Hybridmodelle zu Aufkleberpreis und Kraftstoffverbrauch.
Umweltschutzbehörde Der Partikelfilter fängt die Rußpartikel im Abgas ein.

Was ist ULSD-Kraftstoff (Ultra Low Sulphur Diesel)? Kurz gesagt, es ist sauberer Diesel. Dieselkraftstoff mit extrem niedrigem Schwefelgehalt wurde so raffiniert, dass sein Schwefelgehalt 15 ppm oder weniger beträgt. Dies ist 97 Prozent sauberer als der in den USA verkaufte Standard-Dieselkraftstoff für den Straßenverkehr, der durchschnittlich 500 ppm Schwefel enthält. Schwefel, ein natürlicher Teil des Rohöls, aus dem Dieselkraftstoff gewonnen wird, ist eine der Hauptursachen für Partikel oder Ruß in Diesel. Ruß ist der Hauptverursacher der schädlichen schwarzen Abgase von Dieselmotoren und trägt maßgeblich zur Luftverschmutzung bei. Der Schritt in Richtung ULSD zielt darauf ab, die schädlichen Abgasemissionen von Dieselmotoren zu senken und die Luftqualität zu verbessern.

ULSD-Kraftstoff ist seit mehreren Jahren der Standard in Europa. In den USA begann der Umstellungsprozess im Juni 2006, als die EPA ein Mandat erließ, wonach 80 Prozent des produzierten oder importierten Autobahn-Dieselkraftstoffs den 15-ppm-Standard erfüllen müssen. Der neue ULSD-Kraftstoff wurde Mitte Oktober 2006 an den meisten Stationen im ganzen Land zum Verkauf angeboten. Beide Dieselkraftstoffe werden in den nächsten Jahren zum Verkauf angeboten, mit dem Ziel, schrittweise 500 ppm Diesel aus dem Verkehr zu ziehen. Bis Dezember 2010 muss der gesamte in den USA zum Verkauf angebotene Dieselkraftstoff für den Straßengebrauch ULSD-Kraftstoff sein. (ULSD ist nicht mit Biodiesel zu verwechseln, bei dem es sich um Diesel handelt, der aus biologischen Inhaltsstoffen wie Pflanzenöl oder tierischem Fett gewonnen und normalerweise mit Standard-Dieselkraftstoff gemischt wird.)

ULSD-Kraftstoff wird zusammen mit einer neuen Generation von Dieselmotoren eingesetzt, die ab dem Modelljahr 2007 erhältlich sein werden. Im Idealfall ermöglicht ULSD der neuen Generation von Dieselfahrzeugen, die gleichen strengen Emissionsstandards wie benzinbetriebene Fahrzeuge zu erfüllen. Die neuen Motoren werden eine emissionsreduzierende Vorrichtung verwenden, die als Partikelfilter bezeichnet wird. Der Vorgang ähnelt dem Zyklus eines selbstreinigenden Ofens: Ein Filter fängt die winzigen Rußpartikel in den Abgasen ein. Der Filter verwendet einen Sensor, der den Gegendruck oder die Kraft misst, die erforderlich ist, um die Abgase aus dem Motor bis zu den Endrohren zu drücken.

Wenn sich die Rußpartikel im Partikelfilter ansammeln, steigt der Gegendruck im Abgassystem an. Wenn sich der Druck bis zu einem bestimmten Punkt erhöht, weist der Sensor den Motormanagement-Computer an, mehr Kraftstoff in den Motor einzuspritzen. Dadurch baut sich an der Vorderseite des Filters Wärme auf, die die angesammelten Rußpartikel verbrennt. Der gesamte Zyklus erfolgt innerhalb weniger Minuten und ist für den Fahrer des Fahrzeugs nicht erkennbar.

Bei entsprechender Fahrzeugwartung wird erwartet, dass ULSD-Kraftstoff mit Dieselmotoren von 2006 und früheren Versionen vollständig kompatibel ist und unter normalen Betriebsbedingungen genauso gut funktioniert wie frühere Dieselkraftstoffe. Dieselmotoren, die für das Modelljahr 2007 und später hergestellt wurden, werden eine Art Partikelfilter verwenden und ausschließlich für den Betrieb mit ULSD-Kraftstoff ausgelegt sein. Die Verwendung von Nicht-ULSD-Kraftstoff in diesen Motoren ist illegal, da der höhere Schwefelgehalt den ordnungsgemäßen Betrieb des Partikelfilters und anderer Emissionskontrollen beeinträchtigt. Und da Nicht-ULSD-Kraftstoff den Motor im Laufe der Zeit beschädigt, erlischt bei seiner Verwendung wahrscheinlich die Garantie des Fahrzeugs.

Im nächsten Abschnitt werden wir die jüngsten Veränderungen auf dem Dieselmarkt und die Anpassung der Autohersteller untersuchen.

Die Bluetec-Dieseltechnologie von Mercedes-Benz ist im GL320 verfügbar, ML320 und R320 [von links nach rechts].

Bedenken hinsichtlich der weltweiten Ölversorgung und der ständig steigenden Kraftstoffpreise haben einen erneuten Fokus auf den überlegenen Kraftstoffverbrauch von Diesel gelegt. Dieselmotoren sind aufgrund ihres einzigartigen Motorkonzepts in der Regel 20 bis 40 Prozent sparsamer als vergleichbare Benzinmotoren. Eine EPA-Studie aus dem Jahr 2004 kam zu dem Schluss, dass das Land 1,4 Millionen Barrel pro Tag einsparen würde, wenn nur ein Drittel der leichten Lastkraftwagen in den USA mit hochmodernen Dieselmotoren betrieben würde - das entspricht der Menge, die die USA derzeit haben Importe aus Saudi-Arabien. Eine kürzlich von J.D. Power durchgeführte Studie prognostiziert, dass der Dieselabsatz mit einem Marktanteil von 11,8 Prozent im Jahr 2015 nach oben tendieren wird, gegenüber 3,6 Prozent heute.

Der Übergang zu sauberem Diesel wird sich definitiv auf die künftigen Verbraucherentscheidungen auswirken, da die Autohersteller Strategien formulieren und neue Personenkraftwagen einführen, um von diesem sich wandelnden Markt zu profitieren. Mercedes-Benz hat kürzlich vier neue 2007er Modelle (ein Auto und drei SUVs) vorgestellt, die den neuen Bluetec Diesel V6-Motor des Unternehmens verwenden. DaimlerChrysler hat außerdem angekündigt, dass seine Jeep-Division den neuen von Mercedes gebauten Diesel-V6 im Jeep Grand Cherokee 2007 anbieten wird. Diese Fahrzeuge erfüllen die BIN 8-Emissionsanforderungen der EPA und sind daher in 45 Staaten zum Verkauf zugelassen. (Kalifornien, Maine, Massachusetts, New York und Vermont halten sich an strengere BIN 5-Emissionsanforderungen für Personenkraftwagen.)

Für das Modelljahr 2008 plant Mercedes, seine Dieselmotoren mit einem Harnstoffeinspritzsystem auszustatten, das AdBlue genannt wird. Das System fügt dem Abgasstrom abgemessene Mengen einer Lösung auf Harnstoffbasis hinzu, um die Stickoxidemissionen zu reduzieren. Das AdBlue-System soll es den zukünftigen Dieselmotoren von Mercedes ermöglichen, die BIN 5-Emissionsanforderungen für die Legalität von 50 Staaten zu erfüllen.

Weitere neue Produkte sind in Sicht. Honda hat einen Dieselmotor der nächsten Generation angekündigt, der bis 2009 in den USA erhältlich sein soll. Der Honda-Motor wird einen zweistufigen Katalysator verwenden, der Stickoxidemissionen in Ammoniak und dann in harmloses Stickstoffgas umwandelt. Honda behauptet, dass der neue Motor die Anforderungen von BIN 5 erfüllen und Emissionen erzielen wird, die so sauber sind wie die eines Benzinmotors. General Motors und Volkswagen werden unter anderem voraussichtlich im selben Zeitraum 2009 neue dieselbetriebene Modelle auf den Markt bringen. Einige Branchenanalysten haben die derzeitige Umstellung von ULSD auf die Umstellung von bleihaltigem auf bleifreies Benzin Mitte der 1970er Jahre verglichen, die teilweise implementiert wurde, um den Einsatz emissionsreduzierender Katalysatoren zu ermöglichen. Befürworter von ULSD hoffen, dass sich die Umstellung auf sauberen Diesel ähnlich positiv auf die Umwelt auswirken wird.

Diesel- und Hybridvergleich

Wie bei früheren Diesel-Personenkraftwagen wird die neue Generation von ULSD-Fahrzeugen mehr kosten als ihre Nicht-Diesel-Fahrzeuge. Die Preiserhöhung für Aufkleber sollte jedoch unter der aktuellen Prämie für die Gas / Elektro-Hybrid-Technologie liegen. Die 2007 Bluetec Diesel-Modelle von Mercedes-Benz kosten ab 1000 US-Dollar mehr als ihre Benzin-Geschwister. Die meisten 2007er Hybridfahrzeuge verlangen eine Prämie von 2500 bis 3700 US-Dollar gegenüber den vergleichbaren Nicht-Hybrid-Versionen.

Schauen wir uns im Bereich des Kraftstoffverbrauchs an, wie sich die Mercedes-Dieselmotoren gegen ein Paar vergleichbarer Luxus-Gas- / Elektro-Hybridfahrzeuge behaupten. Die Mercedes-Benz E320 Bluetec Limousine ist EPA mit 26 mpg Stadt / 37 mpg Autobahn bewertet. Die 2007 Lexus GS 450h Limousine bietet zwar eine etwas bessere Beschleunigung, ist aber mit 25/28 mpg bewertet. Das Sport-Utility-Fahrzeug Mercedes-Benz ML320 CDI ist mit 21/27 mpg bewertet. Der 2007 Lexus RX 400h Hybrid-SUV ist mit 31/27 mpg bewertet - effizienter beim Fahren in der Stadt, aber auch auf der Autobahn.

Nach diesen frühen Beispielen zu urteilen, scheint die nächste Generation von Dieselfahrzeugen ein tragfähiger Wettbewerber auf dem Automobilmarkt zu sein. Es sind noch Herausforderungen zu bewältigen, aber die potenziellen Vorteile liegen auf der Hand: ULSD und die neue Technologie zur Emissionsreduzierung, die es ermöglicht, werden dazu beitragen, die Luft für alle sauberer und gesünder zu machen.




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