SwRI:s chefsingenjör Gary Neely analyserar lågbelastningscykeldata. Graferna visar förändringar i hastighet och vridmoment. Kredit:Southwest Research Institute
Ingenjörer från Southwest Research Institute utvecklade en ny certifieringscykel, lågbelastningscykeln (LLC), för att mäta prestandan hos efterbehandlingssystem för kraftiga dieselmotorer under lågbelastningsförhållanden. Efterbehandlingssystem filtrerar avgasutsläpp och minskar föroreningar som läcker ut i miljön. SwRI:s lågbelastningscykel utmanar efterbehandlingssystem genom att analysera dem i ogynnsamma, men vanligt, lågbelastningsförhållanden, som på tomgång, i hastigheter mindre än 25 miles per timme, och när avgastemperaturerna är låga. Nuvarande regulatoriska certifieringscykler simulerar endast stads- och motorvägskörning.
"Nuvarande tester som används för att certifiera motorsystem kanske inte räcker. Vi saknar en viktig del av utsläppstester. Lågbelastningscykeln upptäcker svagheter, " sa SwRI forskningsingenjör Bryan Zavala, som ingick i utvecklingsteamet. "När vi kör tunga motorer vid låga belastningsförhållanden, efterbehandlingssystemen fungerar inte bra. Detta säger oss att tunga dieselmotorer släpper ut utsläpp över den reglerade standarden."
SwRI utvecklade Low-Load Cycle för California Air Resources Board (CARB), en statlig organisation med uppgift att bekämpa luftföroreningar. År 2024, Kalifornien förväntas bli den första delstaten att implementera det strängare motortestet när nya utsläppsnormer träder i kraft.
"Utvecklingen och implementeringen av lågbelastningscykeln för certifiering av tunga dieselmotorer kommer att kräva att tillverkarna producerar motorer som bättre kan kontrollera utsläppen under denna typ av drift, " sa Carb Vehicle Program Specialist William Robertson, Ph.D. "Denna lågbelastningscykel, härledd från omfattande verklig aktivitetsdataloggning, är nyckeln till att säkerställa installation av adekvat utsläppsbegränsande hårdvara och strategier för att de ska kunna användas effektivt över alla arbetsuppgifter för lastbilar som används i våra samhällen."
SwRI-ingenjörer utvecklade LLC med hjälp av databaser från National Renewable Energy Laboratory och University of California, Riverside College of Engineering Center for Environmental Research and Technology. Databaserna gav information om motorhastighet och lastprofil på 18-hjulingar, lastbilar och bussar som kör amerikanska motorvägar. Under LLC, en tekniker ansluter motorn till en dynamometer, justering av hastighet och vridmoment för att återspegla en låg belastning. Efterbehandlingsteknik som utsätts för den stränga cykeln visar konsekvent brister.
"Flytande av efterbehandlingssystem för dieselmotorer resulterar i högre föroreningsnivåer, " sa SwRI Senior Research Engineer Shekhar Vats. "Om lågbelastningscykeln är allmänt antagen som ett standardtest, vi förväntar oss att tillverkare utvecklar teknik som klarar dessa utmaningar, leder till mindre föroreningar och renare tunga motorer på vägen."