Nya emissionskrav för dieselmotorer - en katalysator för ... - Vinnova

°C, och beroende på hur fordonet används kan denna temperatur bli svår att
uppnå. Att klara effektiv katalys vid låga temperaturer är ett av
huvudområdena för den forskning som bedrivs vid Kompetenscentrum
Katalys (KCK) i Göteborg. Listan nedan är inte uttömmande men tar upp de
huvudspår som för närvarande utvecklas.
3.1.1 Partikelfällor, katalysatorer och kombinat
En partikelfälla eller partikelfilter är i de flesta fall en monolit där avgaserna
tvingas passera genom väggarna i monoliten och inte som i en katalysator
genom öppna kanaler. Partikelfällans väggar kan vara belagda med
ädelmetall och t ex NOx-lagrande (se nedan) ”washcoat” och kombinerar då
egenskaper hos en (oxidations-) katalysator med partikelfällans. I vissa
konstruktioner ligger katalysatorn separat före (eller efter?) partikelfällan.
De i fällan inlagrade partiklarna kan antingen kontinuerligt brännas bort
(denna funktion har gett upphov till produktnamnet CRT, continuously
regenerating trap), givet att avgastemperaturen är tillräckligt hög och
tillräckligt med NO finns, eller brännas bort vid särskilda tillfällen då
avgastemperaturen höjs eller bränsle sprutas in och antänds. Eftersom
moderna dieselmotorer, och HCCI-motorn i synnerhet (mer om den nedan),
får successivt lägre arbetstemperatur så krävs så kallad aktiv regenerering,
dvs motorn körs så att arbets- (avgas-) temperaturen höjs eller att bränsle,
syre eller annat sprutas in för att bränna bort sotet. För dieseldrivna
personbilar (PSA) förekommer också att man tillför katalysatormetallen
som en tillsats till bränslet.
En dieselmotor går, som nämnts, normalt mycket magert, alltså med stort
luftöverskott i den bränsle-luftblandning som antänds i förbränningsrummet,
20 till 1 eller högre, jämfört med ca 14.6 till 1 som är det stökiometriska
förhållandet. En trevägskatalysator förutsätter stökiometrisk förbränning
vilket således inte är kompatibelt med den normalt mycket magra,
effektivare dieselförbränningen. Önskemålen om energieffektivitet skapar
således också på detta plan utmaningar för valet av teknisk lösning.
3.1.2 SCR
SCR, Selective Catalytic Reduction, är en metod att reducera NO X med
hjälp av en speciell katalysator där ammoniak tillförs vilket reducerar NO x
till N 2 . Urea lagras ombord på fordonet och omvandlas till ammoniak i
samband med reduktionen. SCR utan partikelfälla kan släppa ut mer små
partiklar än utan, vilket t ex Johnson Matthey hanterar i sitt SCRT-system,
som omfattar ett CRT-filter (partikelfälla och oxidationskatalysator) samt en
SCR-katalysator för NO x -reduktion. Man kan också välja att montera en
24