Come funziona il carburante diesel pulito

Clean Diesel Fuel Alliance Gli adesivi per carburante diesel a bassissimo tenore di zolfo sono prodotti dall'EPA apparire sulle pompe diesel nelle stazioni di servizio.

Per molti consumatori americani, la parola "diesel" evoca immagini di semilavorati eruttanti di fumo e veicoli passeggeri rumorosi e maleodoranti. Queste percezioni negative sono vere fino a un certo punto: nonostante la loro efficienza del carburante superiore, i motori diesel presentano alcuni svantaggi pratici. I recenti progressi della tecnologia dei motori hanno fatto passi da gigante nel ridurre al minimo il rumore e le vibrazioni tradizionalmente associati ai motori diesel, ma rimane uno dei principali demeriti: la qualità delle emissioni scadente.

I gas di scarico di un tipico motore diesel sono molto più "sporchi" di quelli di un motore a benzina comparabile. Non solo il fumo del diesel è sgradevole, ma gli studi hanno dimostrato che è dannoso per l'uomo e l'ambiente. Il governo sta attualmente adottando misure per rendere i veicoli diesel molto più puliti: la US Environmental Protection Agency ha recentemente implementato nuove leggi che impongono l'uso di un nuovo tipo di carburante diesel a combustione più pulita denominato diesel a bassissimo tenore di zolfo o ULSD. I nuovi standard dell'EPA avranno effetti significativi sull'industria petrolifera, sulle case automobilistiche e sui consumatori.

Esploreremo cos'è l'ULSD e l'impatto che avrà sull'industria e sui consumatori nelle seguenti sezioni:

• Comprendere il carburante diesel a bassissimo tenore di zolfo L'ULSD è un carburante più pulito e più raffinato rispetto al precedente standard per il diesel. Esamineremo ciò che lo rende diverso e spiegheremo i regolamenti governativi emanati di recente che regoleranno il passaggio all'ULSD. Imparerai anche a conoscere i filtri antiparticolato, il sistema di controllo delle emissioni di nuova generazione che funziona di concerto con il carburante ULSD. Questi filtri avanzati puliscono i gas di scarico diesel prima che escano dal sistema di scarico del veicolo. Spiegheremo anche perché il "vecchio" gasolio non dovrebbe essere utilizzato con questa nuova tecnologia.

• Come influisce il carburante diesel a bassissimo tenore di zolfo ULSD sta stimolando cambiamenti significativi nel mercato dei veicoli diesel. Mercedes-Benz è la prima casa automobilistica a introdurre veicoli passeggeri progettati per funzionare su ULSD, ma sicuramente ne seguiranno altri. Analizzeremo l'attuale raccolto di veicoli ULSD di Mercedes per il 2007 e ciò che il produttore ha sul ponte per il 2008. Verranno anche presentati in anteprima i nuovi prodotti all'orizzonte di altri produttori ed esamineremo come i nuovi modelli diesel di Mercedes si accumulano contro modelli ibridi gas / elettrici comparabili sul prezzo dell'adesivo e sul risparmio di carburante.

Agenzia per la protezione ambientale Il filtro antiparticolato intrappola le particelle di fuliggine nello scarico.

Che cos'è il carburante diesel a bassissimo tenore di zolfo (ULSD)? In poche parole, è un diesel più pulito. Il carburante diesel a bassissimo tenore di zolfo è stato raffinato in modo che il suo contenuto di zolfo sia pari o inferiore a 15 parti per milione (ppm). Questo è il 97% più pulito del gasolio standard per uso autostradale venduto negli Stati Uniti, che contiene una media di 500 ppm di zolfo. Lo zolfo, una parte naturale del petrolio greggio da cui deriva il gasolio, è una delle principali cause di particolato o fuliggine nel diesel. La fuliggine è il principale responsabile dei gas di scarico neri nocivi dei motori diesel ed è tra i principali contributori dell'inquinamento atmosferico. Il passaggio all'ULSD ha lo scopo di ridurre le emissioni nocive dei gas di scarico dei motori diesel e migliorare la qualità dell'aria.

Il carburante ULSD è lo standard in Europa da diversi anni. Negli Stati Uniti, il processo di transizione è iniziato nel giugno 2006, quando l'EPA ha emanato un mandato che richiedeva l'80% del carburante diesel per autostrada prodotto o importato per soddisfare lo standard di 15 ppm. Il nuovo carburante ULSD è stato messo in vendita nella maggior parte delle stazioni a livello nazionale a metà ottobre 2006. Entrambi i carburanti diesel saranno in vendita per i prossimi anni, con l'obiettivo di una graduale eliminazione di 500 ppm di diesel. Entro dicembre 2010, tutto il carburante diesel per uso autostradale offerto in vendita negli Stati Uniti deve essere carburante ULSD. (L'ULSD non deve essere confuso con il biodiesel, che è diesel derivato da ingredienti biologici come olio vegetale o grasso animale e solitamente miscelato con carburante diesel standard.)

Il carburante ULSD funzionerà di concerto con una nuova generazione di motori diesel che inizieranno ad arrivare per l'anno modello 2007. Idealmente, ULSD consentirà alla nuova generazione di veicoli diesel di soddisfare gli stessi rigorosi standard di emissione dei veicoli a benzina. I nuovi motori utilizzeranno un dispositivo di riduzione delle emissioni chiamato filtro antiparticolato. Il processo è simile al ciclo di un forno autopulente: un filtro intrappola le minuscole particelle di fuliggine nei fumi di scarico. Il filtro utilizza un sensore che misura la contropressione o la forza necessaria per spingere i gas di scarico fuori dal motore e attraverso i tubi di scappamento.

Man mano che le particelle di fuliggine nel filtro antiparticolato si accumulano, la contropressione nel sistema di scarico aumenta. Quando la pressione raggiunge un certo punto, il sensore dice al computer di gestione del motore di iniettare più carburante nel motore. Ciò provoca l'accumulo di calore nella parte anteriore del filtro, che brucia le particelle di fuliggine accumulate. L'intero ciclo avviene in pochi minuti e non è rilevabile dal conducente del veicolo.

Con un'adeguata manutenzione del veicolo, il carburante ULSD dovrebbe essere completamente compatibile con i motori diesel del 2006 e precedenti e funzionare come i precedenti carburanti diesel in condizioni operative normali. I motori diesel prodotti per l'anno modello 2007 e successivi utilizzeranno un certo tipo di filtro antiparticolato e saranno progettati per funzionare esclusivamente con carburante ULSD. L'uso di carburante non ULSD in questi motori è illegale, poiché il contenuto di zolfo più elevato impedisce il corretto funzionamento del filtro antiparticolato e di altri controlli delle emissioni. Inoltre, poiché il carburante non ULSD danneggerà il motore nel tempo, il suo utilizzo annullerà probabilmente la garanzia del veicolo.

Nella sezione successiva, esploreremo i recenti cambiamenti nel mercato diesel e come si stanno adattando i produttori di automobili.

La tecnologia diesel Bluetec di Mercedes-Benz è disponibile nel GL320, ML320 e R320 [da sinistra a destra].

Le preoccupazioni per la fornitura mondiale di petrolio e per i prezzi del carburante in costante aumento hanno portato una rinnovata attenzione alla maggiore economia di carburante del diesel. A causa del loro design unico del motore, i motori diesel sono in genere dal 20% al 40% più efficienti nei consumi rispetto ai motori a benzina comparabili. Uno studio dell'EPA del 2004 ha concluso che se solo un terzo dei camion leggeri negli Stati Uniti fosse utilizzato con motori diesel all'avanguardia, il paese risparmierebbe 1,4 milioni di barili al giorno, pari all'importo che gli Stati Uniti attualmente importazioni dall'Arabia Saudita. Un recente studio di J.D. Power prevede che le vendite di diesel aumenteranno, rappresentando l'11,8% del mercato nel 2015 rispetto al 3,6% che rappresentano oggi..

La transizione al diesel pulito avrà un impatto preciso sulle scelte future dei consumatori, poiché le case automobilistiche formulano strategie e introducono nuovi veicoli per passeggeri per trarre vantaggio da questo mercato in evoluzione. Mercedes-Benz ha recentemente presentato quattro nuovi modelli del 2007 (un'auto e tre SUV) che utilizzano il nuovo motore diesel V6 Bluetec dell'azienda. DaimlerChrysler ha anche annunciato che la sua divisione Jeep offrirà il nuovo V6 diesel costruito da Mercedes nella Jeep Grand Cherokee del 2007. Questi veicoli soddisfano i requisiti sulle emissioni BIN 8 dell'EPA, rendendoli legali per la vendita in 45 stati. (California, Maine, Massachusetts, New York e Vermont aderiscono ai più severi requisiti sulle emissioni BIN 5 per i veicoli passeggeri.)

Per l'anno modello 2008, Mercedes prevede di dotare i suoi motori diesel di un sistema di iniezione dell'urea, che ha soprannominato AdBlue. Il sistema aggiunge quantità misurate di una soluzione a base di urea nel flusso di scarico per aiutare a ridurre le emissioni di ossido di azoto. Il sistema AdBlue dovrebbe consentire ai futuri diesel Mercedes di raggiungere i requisiti sulle emissioni BIN 5 per la legalità dei 50 stati.

Altri nuovi prodotti sono all'orizzonte. Honda ha annunciato un motore diesel di nuova generazione che prevede di rilasciare negli Stati Uniti entro il 2009. Il motore Honda utilizzerà un convertitore catalitico a doppio stadio che converte le emissioni di ossido di azoto in ammoniaca e quindi in gas azoto innocuo. Honda afferma che il nuovo motore soddisferà i requisiti BIN 5 e raggiungerà emissioni pulite come quelle di un motore a benzina. General Motors e Volkswagen, tra gli altri produttori, dovrebbero lanciare nuovi modelli diesel entro lo stesso arco di tempo del 2009. Alcuni analisti del settore hanno paragonato l'attuale passaggio all'ULSD al passaggio della metà degli anni '70 dalla benzina al piombo alla benzina senza piombo, che è stata implementata in parte per consentire l'uso di convertitori catalitici a riduzione delle emissioni. I sostenitori dell'ULSD sperano che il passaggio al diesel pulito avrà un impatto positivo simile sull'ambiente.

Confronto diesel e ibrido

Come le precedenti autovetture diesel, la nuova generazione di veicoli alimentati da ULSD costerà più delle loro controparti non diesel. Tuttavia, l'aumento del prezzo delle vignette dovrebbe essere inferiore al premio attuale per la tecnologia ibrida gas / elettrica. I modelli diesel Bluetec 2007 di Mercedes-Benz partono da $ 1000 in più rispetto ai loro fratelli a benzina. La maggior parte dei veicoli ibridi del 2007 richiede un premio di $ 2500- $ 3700 rispetto alle versioni non ibride comparabili.

Nell'arena del risparmio di carburante, diamo un'occhiata a come i diesel Mercedes si accumulano contro un paio di veicoli ibridi di lusso a gas / elettrici comparabili. La berlina Mercedes-Benz E320 Bluetec è classificata EPA a 26 mpg città / 37 mpg autostrada. La berlina Lexus GS 450h del 2007, mentre fornisce un'accelerazione leggermente migliore, è valutata a 25/28 mpg. Il SUV Mercedes-Benz ML320 CDI è valutato a 21/27 mpg. Il SUV ibrido Lexus RX 400h del 2007 è valutato a 31/27 mpg - più efficiente nella guida in città, ma lo stesso in autostrada.

A giudicare da questi primi esempi, sembra che la prossima generazione di veicoli diesel sarà competitiva valida nel mercato automobilistico. Ci sono ancora delle sfide da superare, ma i potenziali benefici sono evidenti: l'ULSD e la nuova tecnologia di riduzione delle emissioni che facilita contribuiranno a rendere l'aria più pulita e più sana per tutti.