Etterbehandlingsutstyret for eksosen er hos alle produsenter samlet i en isolert boks («den kjemiske fabrikken»). Dette er Cummins’ variant, klar for montering på kjøretøyet.
Etterbehandlingsutstyret for eksosen er hos alle produsenter samlet i en isolert boks («den kjemiske fabrikken»). Dette er Cummins’ variant, klar for montering på kjøretøyet.

Slik er Euro 6-oppskriften

Motornyheter lansert den siste tiden og informasjon fra produsentene gjør at vi nå kan slå fast at Euro 6 vil være basert på kombinasjonen EGR/SCR/DPF. Unntaket er Iveco som unngår EGR.

Forkortelsene begynner å bli kjente, men vi gjentar dem. EGR står for Exhaust Gas Recirculation (eksosresirkulering), mens SCR er forkortelsen for Selective Catalytic Reduction (selektiv reduksjon med katalysator). DPF går bra på norsk også - dieselpartikkelfilter.

Følgende produsenter har introdusert sine første Euro 6-motorer: Scania, Mercedes-Benz, Iveco, Cummins, DAF og MAN. Scania har foreløpig sertifisert kun to varianter (440 og 480 hk av DC13), mens Mercedes-Benz, Iveco, Cummins og DAF har gitt informasjon om hele serier. MAN har så langt lansert en liggende Euro 6-motor for busser, men kommer uten tvil med flere på nyttekjøretøyutstillingen IAA til høsten. De vi vet minst om, er altså søsterselskapene Volvo og Renault, og det er også spennende hva Scania gjør med sine V-motorer. Det samme gjelder naturlig nok MANs store V-motor på 680 hk. Den mest iherdige V6- og V8-forkjemperen av alle, Mercedes-Benz, gikk som kjent helt bort fra V-motorer da fabrikken lanserte den nye Actros-serien og Euro 6.

Bruker «alt»

Med unntak av Iveco velger motorprodusentene å kombinere alle kjente metoder for å tilfredsstille Euro 6-kravene. Da tar vi også sjansen på å inkludere Volvo og Renault. Volvo har brukt EGR/SCR/DPF siden 2010 for å tilfredsstille de nordamerikanske EPA 2010-kravene, og det er helt usannsynlig at man skulle velge noe annet i Europa. At Renault følger Volvo er innlysende.

EGR, SCR og DPF er velkjente metoder som har vært i vanlig bruk siden Euro 4. Produsentene har imidlertid vært i to leire, spesielt når det gjelder Euro 4. Scania og MAN har sverget til EGR i kombinasjon med DPF, mens de øvrige har benyttet SCR. Alt fra Euro 4 sto motorprodusentene ovenfor et dilemma. «Varm» forbrenning gir lite partikler, men mye NO x. Da benytter man en SCR-katalysator for å fjerne det meste av NO x. Med avkjølt EGR får man en kaldere og mindre hektisk forbrenning. Da minimerer man NO x i forbrenningsprosessen, men får i stedet en større andel partikler som må fjernes i DPF. Euro 6 er så krevende at de fleste produsenter velger å benytte alle metoder i kombinasjon.

Komplisert

EGR, SCR og DPF er hver for seg relativt enkle systemer. Det er når man kombinerer dem at utfordringene oppstår. Dessuten drar det ene det andre med seg. Det blir behov for bedre kontroll med forbrenningen, og man trenger forbedrede styresystemer for å få «alt» til å snakke sammen på en mer sofistikert måte. På forbrenningssiden er produsentene enige om common rail-innsprøytning og turbo med variabel geometri (VGT) eller dobbelt turbo med to separate turboenheter. Begge turboløsningene sørger for optimal luftforsyning over hele turtallsområdet og ved alle belastninger. Fordelen ved common rail er muligheten for flere delinnsprøytninger under høyt trykk. Alle bortsett fra Iveco har også EGR. EGR fører en viss andel av eksosen, typisk 25 - 30%, tilbake til forbrenningen via en kjøler. Dette gir kaldere og mindre hektisk forbrenning. Rundt halvparten av NO x blir dermed eliminert allerede i forbrenningsprosessen.

Den kjemiske fabrikken

Det er de tekniske innretningene som kommer etter motoren som er virkelig kompliserte, og som gjør Euro 6-kjøretøyer en god del dyrere enn tilsvarende biler i Euro 5-utførelse. I tillegg til DPF og SCR med tilhørende AdBlue-innsprøytning finner vi også en dieseloksidasjons-katalysator (DOC) og en ammoniakkslipps-katalysator (ASC). Vi registrerer også en hel serie med intelligente sensorer. Sett i «kjøreretningen» for eksosen finner vi disse innretningene:

DOC omdanner CO og hydrokarboner (HC) til ufarlig CO 2 og vann (H 2O).

DPF fanger opp partiklene og sørger for å brenne dem bort.

SCR fjerner minst 95% av gjenværende NO x. Dette skjer i to trinn. Først sprøytes AdBlue inn i den varme eksosstrømmen. Det omdanner urea-stoffet i væsken til ammoniakk (NH 3) som igjen reagerer med NO x til ufarlig nitrogen (N 2) og vann.

ASC er en ny innretning i forbindelse med Euro 6. Den sterke reduksjonen av NO x krever intensiv innsats av ammoniakk, noe som kan resultere i at reststoffer av denne kan slippe ut. Det er ikke ønskelig, ettersom ammoniakk er en giftig gass. ASC sørger for å omdanne eventuell rest-ammoniakk til nitrogen og vann.

Hos Iveco er den «kjemiske fabrikken» enda mer kritisk, ettersom den skal fjerne all NO x i en operasjon. Det vil trolig kreve et noe større forbruk av AdBlue enn hos de andre produsentene.

Temperatur

I alle løsninger vi har sett hittil, er DOC/DPF/SCR/ASC samlet i en isolert boks med relativt kompakte mål. Den er isolert fordi alle prosessene krever en viss temperatur, minimum 200 o C, for å fungere tilfredsstillende. Det gjelder å få boksen varm så raskt som mulig etter en kaldstart. AdBlue består av en stor andel vann og fryser allerede rundt 10 minusgrader. Her trengs det altså også en form for oppvarming.

Partikkelfilteret skal gjerne ha enda høyere temperatur hvis selvregenereringen skal skje prikkfritt. Filteret får hjelp av enten en egen drivstoffinnsprøytning i selve filteret (Daimler) eller en ekstra sluttinnsprøytning fra common rail (Scania) som sørger for at litt uforbrent drivstoff følger med gjennom systemet og tenner i partikkelfilteret. Fra tid til annen må filteret likevel få en ekstra avbrenning, og filterenheten må renses eller skiftes ut etter bestemte intervaller.

Det blir spennende å se hvor lang tid det tar før alle rensesystemer fungerer tilfredsstillende etter en haldstart i 40 minusgrader på Drevsjø eller i Kautokeino!

Kostnader

Scania og Daimler bruker «kjemisk fabrikk» produsert av svenske Swenox, et søsterselskap av engelske Eminox. Begge er en del av Hexadex-gruppen. Ivecos intelligente boks produseres av Eberspächer som i november ervervet 76% av aksjene i Swenox. Resterende 24% eies fortsatt av Hexadex. Cummins, verdens største frittstående produsent av motorer til nyttekjøretøy og anleggsmaskiner, har tatt frem sin egen «kjemiske fabrikk» gjennom selskapet Cummins Emission Solutions.

Både SCR- og ASC-katalysatorene krever eksotiske metall-legeringer for å få i gang de kjemiske prosessene, noe som drar opp kostnadene. Det samme gjelder mer avanserte motorstyringer og sensorer for temperatur og AdBlue. Noe mange ikke er klar over, er at en av verdens største leverandører av AdBlue-sensorer er norsk, heter Wema System AS og har hovedkontor i Bergen (reportasje i A&T nr. 3/2011).

Det er foreløpig litt tidlig å si hva Euro 6 får å si for kjøretøyprisen. Scania har indikert et påslag på opptil 12.000 euro, mens Mercedes-Benz har antydet mellom 6000 og 8000 euro. Tyskernes klart lavere estimat kan ha sammenheng med at noen av kostnadene er tatt inn i utviklingen av ny Actros-serie, samt muligheten for å spre kostnadene over et større antall globale motorer. Uansett vil det være vanskelig å anslå nøyaktig hvor mye dyrere et Euro 6-kjøretøy vil være sammenlignet med Euro 5, ettersom flere produsenter åpenbart kommer til å lansere nye modeller koblet opp mot Euro 6 (Mercedes-Benz, Volvo, Renault), mens andre benytter anledningen til modelloppdateringer/facelift.

Forsiden nå