Advertisement

BMW:s överlägsna avgasrening införs på allt fler dieselmodeller

Oberoende tester visar att BMW 520d och 530d har extremt effektiv avgasrening, den bästa på marknaden. NOx-utsläppen ligger långt under gränsvärdena och nu får allt fler BMW-modeller samma reningsteknik.

BMW:s överlägsna avgasrening införs på allt fler dieselmodeller

När tyska tidningen auto motor und sport i augusti testade 48 bilmodellers avgasutsläpp utmärkte sig en bilmodell som klart bäst – BMW 520d. De flesta dieselmodeller som var med i avgastestet släppte ut långt över de gränsvärden som gäller för NOx, kväveoxider. I de värsta fallen släppte bilarna ut 15–17 gånger över gränsvärdena.

Testmetoden som användes kallas RDE, "Real Driving Emissions" och den sker på vanliga landsvägar och i stadstrafik, inte i laboratorium. RDE-mätningarna anses så tuffa att biltillverkarna får några år på sig att anpassa avgasreningen. Gränsvärdet för NOx-utsläpp enligt avgasnormen Euro 6 är 80 mg/km för dieselmodeller, men under RDE-mätning tillåts en uppräkning med faktor 2,1 vilket blir 168 mg/km.

Under RDE-mätningen som gjordes ihop med brittiska Emissions Analytics släppte BMW 520d ut endast 28 mg/km NOx. Ett i det närmaste otroligt lågt utsläpp av kväveoxider som alltså bara når till en dryg tredjedel av gränsvärdet 80 mg/km.

Bakom den effektiva avgasreningen hos BMW 520d finns egentligen inga hemligheter, "bara" en väldigt hög teknisk nivå som är resultatet av decenniers utvecklingsarbete. Inte minst har det varit en mycket tuff utmaning att möta de hårda, amerikanska avgaskraven som är betydligt strängare än i Europa.

Den teknik som BMW använt sig av i USA, och som nu införs på bred front på alla dieselmodeller även i Europa, använder sig av flera samverkande reningsmetoder. För att uppfylla den äldre avgasnormen Euro 5 har många biltillverkare använt sig av så kallade "NOx-fälla" där kväveoxiderna samlas upp och sedan omvandlas genom ett tillfälligt bränsleöverskott. Den strängare avgasnormen Euro 6 har inneburit att fler och fler biltillverkare gått över till SCR-rening, där man tillsätter AdBlue (en ureavätska).

SCR-rening är effektiv, men kräver fler komponenter och gör avgasreningen dyrare. Dessutom behöver föraren ibland fylla på ny AdBlue-vätska i en separat behållare. Eftersom det finns begränsat med utrymmen i en bil är AdBlue-behållaren oftast relativt liten, runt 10–15 liter.

LÄS MER: Erbjudanden från BMW

 

BMWs dieselmotor med turboaggregat och NOx-fällan.

Det som gör BMW unika är att man i nya generationen 520d kombinerar både NOx-fälla och SCR-rening. Det kan låta som en onödig användning av både "hängslen och livrem" men ger väsentliga fördelar, inte minst vid kallstart. För att reningen ska fungera måste avgastemperaturen upp i temperatur, vilket enklast sker genom att man kör bilen. Att låta motorn stå på tomgång på vintern medan man skrapar rutorna är ingen bra metod, då släpps det ut stora mängder orenade avgaser.

I en intervju med svenska auto motor & sport berättade BMW:s utvecklingschef för dieselmotorer, Fritz Steinparzer, hur man utvecklat avgasreningen på BMW 520d:

"Det unika för BMW är att vi kombinerar NOx-fällan med SCR-rening," sa Fritz Steinparzer. "Främsta orsaken till att vi använder båda systemen är spännvidden i temperatur. NOx-fällan börjar jobba effektivt redan vid ett lägre temperaturområde, SCR-tekniken är effektivast vid högre temperatur. NOx-fällan sitter närmast motorn, strax efter turbon, där avgastemperaturen är som högst. Den börjar rena avgaserna redan vid 120–130 grader. SCR-systemet börjar rena vid 180–200 grader. Deras kombinerade egenskaper gör att vi kan rena NOx effektivt, även relativt kort efter kallstart."

Genom att kombinera NOx-fällan med SCR-rening uppnår man också en annan fördel: förbrukningen av ureavätskan AdBlue blir låg. Till skillnad mot många andra bilar behöver BMW-föraren inte fylla på AdBlue speciellt ofta.

I Norden har vi relativt låga temperaturer, speciellt om man tar ett snitt över hela året. Det är känt att många dieselmotorer släpper ut betydligt mer NOx när det blir kallt, delvis på grund av tekniska begränsningar hos avgasrecirkulationen (EGR). För svenskt vidkommande är det därför viktigt med effektiv avgasrening av dieselmotorer även vintertid, något som BMW arbetat mycket med:

"För alla reningssystem så är avgastemperaturen mycket viktig," sa Fritz Steinparzer till auto motor & sport. "Vi har genomfört en mängd förbättringar på detta område och om vi ser till de nya modellerna så är utsläppsnivåerna mycket lägre jämfört med förut. Framför allt gäller det EGR-systemen som numera fungerar på riktigt låga temperaturområden. Det har skett många förbättringar de senaste åren. Idag, om jag jämför med för tio år sedan, så fungerar avgasreningen på dieselmotorer väsentligt bättre vid lägre temperaturer."

De oberoende testerna av avgasvärden visar att BMW lyckats mycket bra med sin strategi att få flera olika tekniksystem att samverka i avgasreningen. Den nya avgasreningen som debuterat i fyrcylindriga BMW 520d och sexcylindriga BMW 530d ska nu successivt spridas ut på andra dieselmotorer inom BMW Group (BMW och Mini).

 

BMW:s utvecklingschef för dieselmotorer, Fritz Steinparzer.

Dubbla turboaggregat för högt effektuttag

Parallellt med förbättringarna i avgasreningen får BMW:s senaste generation fyrcylindriga TwinPower Turbo dieselmotorer sin första uppgradering. För att optimera avgasutsläppen och förbättra de termodynamiska förhållanden förses alla de fyrcylindriga dieslarna med tvåstegs turboladdning via dubbla turboaggregat.

De två turboaggregaten har olika storlek, ett mindre för lägre varvtal som ger snabb gasrespons och ett större turboaggregat som möjliggör stora effektuttag vid höga varvtal. Det mindre turboaggregatet har variabel inloppsgeometri, vilket ytterligare förbättrar gasresponsen. Äldre dieselmotorer är ju kända för att vara rätt "döda" vid lägre varvtal, speciellt påtagligt när man hittar en lucka i trafiken och snabbt behöver sticka iväg. Men den tröttheten är ett minne blott med BMW:s uppgraderade TwinPower Turbo dieselmotorer.

Direktinsprutningen av diesel i förbränningsrummen har förbättrats med ny teknik och insprutningstrycket har höjts. Med högre tryck och snabbare, mera exakta spridare går det att fördela dieselbränslet i flera små portioner. Därigenom är det möjligt att optimera både verkningsgrad och avgasutsläpp. Men det går även att förbättra komforten och gångkulturen i motorn, som får mindre av det typiska "dieselknattret". BMW:s ingenjörer har lyckats sänka bullret från motorn med flera decibel, vilket ger en märkbar förbättring.

Motsvarande förbättringar införs även på BMW Groups trecylindriga TwinPower Turbo dieselmotorer.

De uppgraderade dieselmotorerna hos BMW har förberetts för att klara den nya typen av RDE-mätningar samt den nyligen införda körcykeln WLTP – som är betydligt tuffare än den äldre NEDC. Den internationella WLTP-normen innebär att förbrukningssiffrorna blir mera lika de man kan förväntas uppnå i verklig körning.

LÄS MER: Erbjudanden från BMW

Turboaggregaten med den mindre turbon till vänster.

Mot en lägre bränsleförbrukning

Inom några år kan vi förvänta oss fler förbättringar från BMW för att sänka både förbrukning och avgasutsläpp. Det innebär bland annat att elmotorer används i så kallade lätthybrider och laddhybrider, i kombination med förbränningsmotorerna. Det ger rejäla förbättringar, enligt BMW:s utvecklingschef för dieselmotorer, Fritz Steinparzer:

"Jag ser en allt högre grad av elektrifiering," sa Fritz Steinparzer till auto motor & sport. "Laddhybrider och framför allt lätthybrider kommer starkt. Det innebär att även dieselmotorer får 48V-teknik med elmotorer som sänker förbrukningen. Det kan innebära 15 procent lägre bränsleförbrukning, inom bara några år."

Dagens teknik med elsystem som ligger på 12 volt överges till fördel för nya elsystem med fyra gånger högre spänning, 48 volt. Det innebär att man kan skapa kraftfulla elmotorer och generatorer som inte blir större och tyngre. Även kablar kan göras mindre. 48V-tekniken kan återvinna i stort sett all bromsenergi, vilket ger påtagliga bränslebesparingar i stadstrafik. Och dessutom slits de mekaniska bromsarna inte lika mycket, vilket ger lägre servicekostnader.

BMW har tagit ledartröjan och visat för bilindustrin att avgasrening av dieselmotorer kan vara supereffektiv – utan andra nackdelar. Dieselmotorer behövs för att få ner CO2-utsläppen och BMW har bevisat hur det är möjligt, utan kompromisser. Som BMW-förare kan du alltid vara säker på att du kör en bil med bästa möjliga teknik, både när det gäller kraft och förbrukning liksom avgasrening. Dessutom får du körglädjen på köpet!