VW schrijft diesel ondanks sjoemelschandaal nog niet af
De auto-industrie staat onder grote druk om de CO2-uitstoot van auto’s te verminderen. Tegelijkertijd verkeert ze in grote onzekerheid over de manier waarop ze alle milieudoelstellingen kunnen realiseren. De politiek streeft naar geheel emissieloze auto’s in 2030, in sommige landen zelfs al in 2025. Maar de EU heeft zijn wet- en regelgeving daarvoor nog niet op orde en houdt vooralsnog vast aan een verlaging van de wettelijk toegestane gemiddelde CO2-emissie per auto van nu nog 125 gram per kilometer tot 95 gram vanaf 2021. Met de optie om die grens te verlagen tot 70 of 65 gram per kilometer later in het volgende decennium. Los daarvan is reductie van NOx – het schadelijke stikstofdioxide – sinds het uitbreken van de dieselcrisis eind 2015 actueel. Bekijk hier het dossier over de dieselcrisis.Maar EU-wetgeving voor totale zero-emissie toepassing in 2030 lijkt vooralsnog niet haalbaar. Zodat autobouwers inclusief VW zich nu richten op een genuanceerde ontwikkeling van aandrijfsystemen.
Meervoudig antwoord
Verbrandingsmotoren blijven daarin voorlopig een belangrijke rol spelen, mits ze aan toekomstige ongekend zware milieueisen voldoen. VW’s antwoord is meervoudig. Want neem de diesel, die weliswaar kampioen is in lage CO2 uitstoot, maar tegelijkertijd een ernstige NOx vervuiler is. Dat wordt veroorzaakt door hoge verbrandingstemperaturen en dermate uiteenlopende gebruiksomstandigheden dat volgens de hele industrie alleen een complete chemische fabriek onder de auto nog soelaas biedt.
De verbrandingsmotor heeft volgens VW nog veel potentieel in de strijd om lagere emissies.
VW’s oplossing is een 176 kW/250 pk tweeliter twin turbo viercilinder waarbij de inspuitdruk tot maar liefst 2500 bar is verhoogd. Een dicht bij de motor gepositioneerde installatie bestaande uit een diesel oxidatie katalysator (DOC) gecombineerd met een NOx opslagkatalysator (NSC) doet daarbij het eerste reinigingswerk, aangevuld met een selectieve katalytische reductie (SCR) roetfilter. Daarbij wordt een ammoniakvloeistof – bekend als Adblue – in de uitlaatgassen geïnjecteerd om daarmee de NOx emissie te neutraliseren. Ook wordt de verbrandingstemperatuur via een uitlaatgasrecirculatie (EGR) gereduceerd en verderop in het uitlaatsysteem zit nog een tweede Adblue injectiepunt. De hele installatie moet de kwalijke emissies onder alle bedrijfsomstandigheden – koude start, lage of hoge toeren, zware of lichte belasting – binnen de perken houden, met een mogelijke NOx reductie tot 40 procent. Alles gemeten volgens de sinds afgelopen september van kracht zijnde Worldwide harmonized Light vehicle Test Procedure (WLTP) cyclus en de aanvullende Real Driving Emissions (RDE) praktijktest.
Benzinemotoren
Op het gebied van benzinemotoren wist VW ook winst te boeken bij het verlagen van de CO2-uitstoot, zonder de NOx emissie te vergeten. Daarvoor is de 96 kW/130 pk 1.5 TDI Evo krachtbron ontwikkeld waarvan het rendement verbeterde met behulp van een hoge compressieverhouding van 12,5 : 1 en een tot 350 bar opgeschroefde druk van de directe benzine-injectie. Een variabele turbogeometrie bekortte bovendien de reactietijd van de motor met 35 procent. De werking van deze TSI Evo berust op het zogenaamde Miller principe dat overigens al enige tijd bij Toyota (voor de Prius) en andere Japanse autobouwers toepassing vindt. Met andere openingstijden van in- en uitlaatkleppen wijkt het ‘spoelen’ van de in- en uitlaatgassen in de cilinders zodanig af van traditionele kleptiming dat piektemperaturen ondanks de hoge compressieverhouding worden afgezwakt. Wat de NOx emissie weer reduceert.
Hybriden
Cilinderuitschakeling en ook complete motoruitschakeling bij deelbelasting (uitrollen van de auto) maken deel uit van dit Evo concept. Het werkingsprincipe van de 1.5 TSI Evo vormt vanaf heden de basis voor alle toekomstige benzinemotoren bij VW, of die nu op benzine, gecomprimeerd aardgas (CNG), ethanol of andere biobrandstoffen draaien, dan wel in combinatie met hybride systemen. Want met dat laatste heeft VW ook breed uitgemeten toepassingen in gedachten. Traditionele hybriden en stekkerhybriden kent men al bij VW, maar er staan ook drie zogenaamde milde hybriden op stapel. Het basisprincipe daarbij is een 48 volt accu met een gecombineerde dynamo/startmotor die onder bepaalde omstandigheden het aandrijfsysteem een extra duw in de rug meegeeft. En dat systeem werkt al dan niet met alleen voorwielaandrijving of aanvullende achterwielaandrijving. Zo werkt VW dus aan een mix van aandrijftechnieken om aan de toekomstige wettelijke CO2 norm van 65 tot 70 gram per kilometer te kunnen voldoen plus een sterk gereduceerde NOx emissie.
Reëel scenario?
2021 – het jaar waarin de strengere 95 gr/km CO2 grenswaarde van kracht wordt – ligt nog minder dan vijf jaar in het verschiet. Wat daarna gebeurt is nog lang niet zeker. Veel hangt niet alleen af van wat de autobouwers op de markt brengen maar ook van de eisen vanuit de politiek en de inspanningen van energieproducenten en -leveranciers. Op basis van eigen inschattingen ziet VW voor het jaar 2025 een marktaandeel van 26 procent voor accuelektrische auto’s plus ruim 25 procent voor semi-elektrische systemen. Zodat halverwege het komende decennium bijna de helft van alle nieuw geproduceerde auto’s nog altijd op benzine, diesel of alternatieve brandstoffen draaien.
