• Tweet

Pentru noile motoare diesel conforme Euro 7 pe care le vom vedea pe șosele începând cu 2026 toți producătorii germani au investit masiv. Vești bune, nu? Motorina nu moare, trăiască motorina! Dar hai să analizăm ce se întâmplă în interiorul camerei de ardere atunci când forțăm un motor să facă lucruri pentru care nu a fost proiectat.

Motorul diesel Euro7 trebuie să irosească energie la greu pentru a funcționa. Totodată riscă să-și distrugă propriul lubrifiant pentru a evita poluarea, transformând simplitatea mecanică tradițională într-un adânc coșmar al managementului termic. Sistemele post-tratare Euro 7 și managementul injecției devin foarte complicate pentru a respecta normele impuse. Da, aerul va fi foarte curat - dar pentru portofelul nostru mai mult ca sigur va fi un dezastru. La fel și pentru longevitatea motorului. Până la Euro 6 legiuitorii erau preocupați de câtă poluare produce o mașină în timpul unui scenariu uzual de utilizare. Asta a făcut posibil dieselgate.

Odată cu Euro 7, atenția s-a mutat obsesiv către o singură fază: pornirea la rece, primii 10 km. De ce? Pentru că un convertor catalitic trebuie să fie cald pentru a funcționa. Un sistem SCR, care folosește celebrul albastru pentru a reduce oxizii de azot, începe să funcționeze chimic abia de la o temperatură de 190-200°C. Un filtru de particule nu se regenerează până nu se apropie de 600°C. Și ce se întâmplă când pornești mașina într-o dimineață de iarnă pentru a merge la serviciu? Motorul este rece, gazele de eșapament sunt reci, iar convertorul catalitic este o bucată de ceramică sau metal înghețat. În acele prime 5-10 minute, emisiile de NOx și particule sunt de până la 100 de ori mai mari decât atunci când motorul e cald.

În esență, Euro 7 spune: „Nu mă interesează dacă motorul este rece, trebuie să reduci poluanții din prima secundă, de la prima învârtitura a arborelui cotit. Iar ingineria trebuie să se încline în fața birocrației, contra legilor termodinamicii. Dieselul e prin natura sa un motor eficient, aproape 45%. Asta înseamnă că gazele de eșapament la un diesel modern sunt reci în comparație cu cele ale unuia pe benzină, care este mai puțin eficient... Conducând un diesel modern în oraș într-un ritm lejer, gazele de eșapament care ies din turbină nu pot depăși niciodată 200-250°, o temperatură prea scăzută pentru a activa rapid convertoarele catalitice. Dacă adaugi un sistem hibrid, poate un mild-hybrid de 48V care oprește motorul imediat ce ridici piciorul de pe accelerație, motorul se răcește și mai mult. Aici avem o mare problemă.

Bruxelles-ul își dorește convertoare catalitice care să lucreze imediat, dar motorul diesel nu produce suficientă căldură la evacuare, în special în oraș. Cum rezolvăm problema? Cu forță brută, iar forța brută se numește EHC, convertor catalitic încălzit electric. Aceasta este inovația majoră pe care o veți găsi sub capota motoarelor diesel Euro 7 de la Stellantis, BMW și Mercedes începând cu 2026.

Uitați de convertorul catalitic pasiv, căci vorbim despre o componentă activă similară unui prăjitor de pâine puternic introdus în țeava de eșapament înainte de convertorul catalitic SCR propriu-zis. Un disc metalic, o structură conductivă de tip fagure, conectată la sistemul de 48V al mașinii, cum se vede și pe desenul atașat, în care n-ai cum să nu-ți prinzi urechile oricât ai fi de "mecanicul lui pește".

În momentul în care apăsați butonul de pornire, unitatea de control trimite curent de un amperaj fabulos către acest "prăjitor". Vorbim despre niveluri de putere cuprinse între 3 și 6 kW. Este ca și cum ați porni cuptorul electric plus mașina de spălat simultan, ambele alimentate din bateria mașinii. Această rezistență trebuie să încălzească convertorul catalitic la 200°C în câteva secunde.

Totul înainte ca gazele de eșapament să ajungă la ea. Care este prețul acestei cerințe? Prețul este și unul electric și unul mecanic. Pentru a alimenta o rezistență de 4 kW la 48 V sunt necesari 80A CC. Asta înseamnă că sistemul hibrid de 48 V nu mai poate fi un biet ajutor pentru a reduce consumul, ci devine o componentă esențială pentru emisii. Bateria Li-Ion de 48 V va fi solicitată constant de cicluri de descărcare profundă la fiecare pornire.

Și cine încarcă permanent acea baterie? Motorul cu ardere internă. Imediat ce pornește, motorul va trebui să funcționeze din greu pentru a recupera energia pierdută și a încălzi convertorul catalitic. Sarcină crescută pe motor, consum de motorină. Pentru a polua mai puțin, ardem motorină pentru a produce electricitate care este utilizată pentru încălzirea țevii de eșapament. Absurd din punct de vedere termodinamic, dar este impus de lege. Aberația nu se termină aici. Un încălzitor electric nu este suficient.

Dacă este foarte frig afară sau conduceți în trafic lent, nici măcar un prăjitor de pâine electric nu poate menține sistemul SCR la temperatura potrivită tot timpul, fără a descărca bateria în 5 minute. Așadar unitatea de control a motorului trebuie să-l facă să genereze căldură chiar dacă nu avem nevoie de putere în sarcină. Cum încălzești un motor diesel care nu vrea să se încălzească? Ușor, îi distrugi eficiența modificând momentul injecției și avansul. Așadar motorul se va ajusta preponderent către postinjecție, agresiv.

Într-un ciclu diesel, injecția are loc când pistonul este aproape de partea superioară a cursei. Dacă injectăm mai târziu, când pistonul coboară sau când supapa de evacuare se deschide, combustia nu propulsează mașina, doar generează căldură. Căldura astfel generată ajunge toată în evacuare. Aruncăm literalmente combustibil pe eșapament pentru a menține calde convertizoarele catalitice.

Cunoscătorii știu că așa se procedează pentru regenerare FAP. La Euro7 acest mod nu va mai fi activat o dată la 400 km pentru a curăța filtrul, ci va fi activat DE FIECARE DATĂ când managementul termic detectează că temperatura catalizatorului SCR scade sub pragul de eficiență de 98%. Iarna, în traficul urban, motorul poate petrece și 50% din timp în modul de încălzire a gazelor de eșapament. Și aici ajungem la punctul critic, banii.

Sistemele post-injecție sunt ucigașul tăcut al motoarelor diesel. Când injectorul pulverizează motorina cu pistonul poziționat mai jos în cilindru, densitatea aerului fiind mică, turbulența e diferită, așadar jetul de motorină stropește mai mult decât atunci când suntem în punctul mort superior. Consecința este că va spăla pereții cilindrului de pelicula de ulei esențial. Fenomenul se numește walletting. Lubrifiantul propriu-zis se descompune generând uzură accelerată la segmenți și cămașa cilindrilor.

Însă asta nu e tot, ce este mai rău abia urmează: motorina care a spălat pereții nu se evaporă complet, se scurge, trece prin segmenții elastici și ajunge în baia de ulei diluându-l masiv. La un motor Euro 6 bine întreținut, diluția este de 2-3% după 20.000 km. La motoarele Euro 7 prin utilizarea masivă a post-injecțiilor la încălzirea catalizatorului și regenerări frecvente filtrul de particule se va înfunda mai repede. Iar cu uleiul subțiat și pedala de accelerație la fund, turbina lucrând, rulmenții și cuzineții suferă. Adio diesele cu rulaje de 500.000 km. Motorul la fier vechi.

Dar stați, asta nu e tot! Motorina modernă conține un procent de biodiesel, care este higroscopic și acid. Când contaminează uleiul de motor, atacă chimic pachetul de aditivi. Antioxidanții uleiului se epuizează mai repede. Agenții de etanșare (ZDP) sunt neutralizați. Consecința? Ia naștere un nămol acid, care blochează canalele destinate ungerii... Obișnuința schimbului de ulei la fiecare 30.000 km sau la fiecare doi ani va condamna la moarte un motor diesel Euro 7. Și întrucât va folosi pe scară largă recircularea gazelor de eșapament vechea supapă EGR nu mai este suficientă.

Vom avea aproape sigur sisteme hibride cu EGR de înaltă presiune, preluat imediat după galeria de admisie, cald și murdar, și EGR de joasă presiune, preluat după filtrul de particule, curat, dar rece și umed. Cel de joasă presiune e excelent pentru eficiență, dar are o bubă: condensul. Gazele de eșapament conțin apă. Dacă le răcim și le reintroducem prin admisie și e frig apa condensează în intercooler sau în conductele de admisie. Apa și gazele de eșapament creează acizi. Acizi care corodează supapele de admisie și turbocompresoarele. Vor fi necesare schimbătoare de căldură și supape de evacuare extrem de sofisticate cu contrapresiune.

Mai multă complexitate, mai multe componente ce se pot strica, mai multă muncă în plus pe care motorul trebuie să o depășească prin consum. Cu Euro 7, doza de Ad Blue va trebui să crească drastic. Noile limite NOX sunt atât de scăzute încât sistemele SCR vor trebui să funcționeze în supradozare, adică injectarea a mai multă uree decât este necesar pentru a ne asigura că nici măcar o singură moleculă de NOX nu va trece.

Excesul de uree generează amoniac (NH3), care este toxic și are un miros îngrozitor, așa că este nevoie de un alt catalizator la capătul liniei, ASC, ce servește la distrugerea excesului de amoniac de care am avut nevoie pentru a distruge NOX-ul. Fiecare catalizator suplimentar este o piedică în evacuare. Vedeți așadar cum pentru a reduce poluanții nocivi, NOx și particulele, construim motoare care consumă mai mult și emit mai mult CO2 decât motoarele fără aceste îmbunătățiri...

Euro7 va avea un sistem de monitorizare OBM. La senzorii NOx e nevoie de mai mare densitate și mai multă precizie. Vor exista senzori de particule PM în evacuare. Dacă sistemul detectează că emisiile se apropie de limite, poate pentru că un injector este ușor murdar sau "albastrul" este de calitate slabă, unitatea de control va intra în modul de protecție mult mai ușor decât la Euro6.

OBM înseamnă că mașina auto-raportează dacă poluează și aici va exista toleranță zero. Vechiul meu 1.9 JTD funcționa și cu schimburi de ulei din când în când. E clar că mașinile Euro7 vor deveni laboratoare chimice pe roți, eficiente dacă sunt utilizate în raza lor ideală - autostradă. La drumuri scurte, dacă mergeți cu mașina 3 km, o opriți și apoi mergeți încă 3 km, distrugeți sistemul EHC, bateria de 48V și umpleți baia de ulei cu motorină.

Da, mașinile Euro7 reprezintă un avans tehnologic remarcabil. O realizare inginerească de care BMW Stellantis și Daimler ar trebui să fie mândri. Poate au salvat motorina de la dispariție dar au creat un obiect de complexitate monstruoasă, construind un ceas elvețian pentru tăiat lemne. Au mai arătat un lucru: inginerește se poate orice dacă se cere. Iar dacă politicul o impune se va și comercializa. Așa se întâmplă tot timpul când IDEOLOGIA domină bunul simț ingineresc. Exemplul tipic de parcurs inutil, o risipă fantastică de resurse și de talent.

Autor: Doru Petrescu