maandag, 16 maart 2020

Waarom Mercedes alle vertrouwen heeft in diesel in combinatie met elektriciteit

Geschreven door  Stijn Blanckaert
Waarom Mercedes alle vertrouwen heeft in diesel in combinatie met elektriciteit © Daimler
Zoals u kon lezen in onze tests van de C 300 de en E 300 de, Mercedes’ diesel-plug-ins, zijn wij alvast overtuigd van de kwaliteiten van die oplossing, die voor een nog lager reëel verbruik zorgt en tegelijk voor het nodige rijplezier, door het gecombineerde vermogen van 306 pk en 700 Nm aan koppel. Maar is zo’n dieselmotor eigenlijk wel geschikt om te gebruiken in combinatie met een elektrische aandrijving? 


Velen stellen zich de vraag of zo’n auto, die met volgeladen batterij makkelijk 35 kilometer puur op elektriciteit rijdt, zonder de dieselmotor te moeten starten, even efficiënt en betrouwbaar kan zijn als een klassieke diesel die wel de tijd krijgt om volledig op bedrijfstemperatuur te komen.

Het spreekt voor zich dat de ingenieurs van Mercedes niet over één nacht ijs gegaan zijn toen ze hun diesel-plug-in ontwikkelden. We vroegen aan de invoerder welke maatregelen het merk genomen heeft om de betrouwbaarheid en efficiëntie van hun plug-in dieselhybrides te verzekeren.

Welke gevolgen heeft het voornamelijk elektrisch rijden met een dieselhybride voor de uitlaatgasreiniging? 

Diesels moeten een bepaalde bedrijfstemperatuur hebben voor optimale prestaties, en de dieselpartikelfilter moet geregenereerd worden. De nabehandeling van uitlaatgassen en het voertuigmanagementsysteem is bij het hybridesysteem voor diesels dan ook een uitdaging, vanwege het frequente in- en uitschakelen van de verbrandingsmotor. Het uitlaatsysteem moet op een bepaalde temperatuur zijn voordat de SCR-katalysator het stikstofgehalte in de uitlaatgassen daadwerkelijk kan verminderen en de partikelfilter kan regenereren. Het uitlaatsysteem koelt tijdens het elektrisch rijden meermaals af. Met als gevolg dat er de nodige aandacht moet worden besteed aan de voorwaarden waaraan de uitlaatgasnabehandeling moet voldoen. Mercedes lostte dit op door de belasting bij het opstarten van de motor specifiek te verlagen, waardoor een piekbelasting en bijbehorende pieken in het stikstofgehalte worden vermeden, zolang het uitlaatsysteem de bedrijfstemperatuur nog niet heeft bereikt. Daarom wordt het koppel van de dieselmotor begrensd en wordt het gewenste koppel voornamelijk geleverd door de elektromotor. Die kan nu de verbrandingsmotor in het deellastbereik zwaarder belasten, zodat het uitlaatsysteem de bedrijfstemperatuur sneller bereikt bij een relatief laag emissieniveau. Tegelijk wordt de accu tijdens dat proces opgeladen.

Wat zijn de gevolgen voor de regeneratie van de dieselpartikelfilter? 

Dieselpartikelfilters (DPF) moeten regelmatig regenereren. De temperatuur van de uitlaatgassen moet daarvoor tijdens het rijden worden verhoogd, zodat de opgeslagen roetdeeltjes kunnen worden verbrand. Dit is natuurlijk onmogelijk wanneer er elektrisch wordt gereden en het proces wordt onderbroken wanneer de verbrandingsmotor is uitgeschakeld. Bovendien is het bij een plug-in-hybride juist de bedoeling dat de verbrandingsmotor zo vaak mogelijk wordt uitgeschakeld en dat er zo veel mogelijk elektrisch wordt gereden.

De DPF-regeneratiemethode van Mercedes’ diesel plug-in-hybride is zo ontworpen dat ze de elektrische werking zo min mogelijk beperkt. De regeneratiemethode van deze combinatie bestaat uit een gedeeltelijke verbranding, het gebruik van anticiperende gegevens en het verhogen van de belasting voor het effectief verbranden van roetdeeltjes.

Het verbranden van de opgeslagen roetdeeltjes in slechts een deel van de filter zorgt telkens voor slechts een gedeeltelijke regeneratie wanneer de activeringsdrempel is bereikt, waardoor de duur van het regeneratieproces aanzienlijk verkort, vooral bij deellast. De hoeveelheid verbrande roetdeeltjes is zo bepaald dat het extra brandstofverbruik dat nodig is voor het regeneratieproces altijd veel lager is dan de brandstofbesparing als gevolg van de verminderde weerstand van de filter na de regeneratie. 

Het blijft echter noodzakelijk dat er van tijd tot tijd een gehele regeneratie plaatsvindt, zodat er geen permanente afzetting van roetdeeltjes ontstaat. Dit gebeurt in rijsituaties waarbij de verbrandingsmotor voor een langere periode is ingeschakeld en bij voorkeur tijdens het rijden op de snelweg. Het motormanagementsysteem maakt hiervoor gebruik van anticiperende gegevens van het ADAS-systeem.

Wanneer het navigatiesysteem is ingeschakeld en het motormanagementsysteem kan anticiperen op een wat langere snelwegrit, dan zal de regeneratie van de roetfilter worden gestart nog voordat de nominale activeringsdrempel is bereikt. Bij rijden op de snelweg kunnen de roetdeeltjes snel worden verbrand en verloopt de regeneratie bijzonder efficiënt. Tegelijkertijd voorkomt dit de regeneratie binnen de bebouwde kom zodat er op die plaatsen volledig en ongehinderd elektrisch gereden kan worden.

Wanneer het niet in de lijn der verwachting ligt dat er op de snelweg gereden gaat worden, kan de elektromotor de dieselmotor specifiek belasten, zodat de uitlaatgassen warmer worden. Tijdens dit proces wordt er elektriciteit gegenereerd die kan worden opgeslagen in de accu voor de volgende volledig elektrische rit. Hoe lang de DPF-regeneratie duurt, hangt vooral af van de temperatuur van de uitlaatgassen en de bedrijfsomstandigheid van de motor. Bij deellast worden de uitlaatgassen niet heet genoeg.

Daarmee wordt duidelijk dat Mercedes wel degelijk rekening heeft gehouden met de specifieke kenmerken van dieselmotoren, en dus -niet onterecht- met vol vertrouwen voor de combinatie van elektrische én dieselaandrijving kiest.

Contact

YesYes BV
Veenstraat 10
B-3630 Maasmechelen

BTW: BE 0883 567 853

© Copyright autonieuws.be 2018 - Disclaimer & Privacy