Audi: sistema “twin dosing” anche per i turbodiesel V6 3.0 TDI

Dopo avere debuttato nella gamma “due litri”, il dispositivo a doppio Scr e doppia iniezione di AdBlue va ad equipaggiare le più grandi unità 3.0 a gasolio. Fino al 90% di ossidi di azoto in meno. Tutti i dettagli.

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In vent’anni, il quantitativo di emissioni degli ossidi di azoto imposto ai motori diesel è stato ridotto di ben sei volte. L’entrata in vigore della classe di inquinamento Euro 3 (nel 2000) poneva la soglia dei NOx a 500 mg/km. Con il nuovo standard Euro 6d (che dal 1 gennaio 2020 ha sostituito il precedente Euro 6d-TEMP) ai veicoli di nuova omologazione viene imposto un limite di 80 mg/km. Una consistente parte (56%) del “taglio” agli ossidi di azoto è stata determinata dal passaggio fra Euro 5 ed Euro 6, avvenuto il 1 settembre 2014 (per le vetture di nuova omologazione) ed obbligatorio dal 1 settembre 2015 per tutte le auto di nuova immatricolazione.

Nel 2021 saranno da considerare anche i requisiti RDE


E dal 1 gennaio 2021, quando cioè tutte le auto che verranno immesse in circolazione dovranno soddisfare i nuovi standard Euro 6d, in parallelo si applicheranno anche i rigorosi requisiti del ciclo RDE-Real Driving Emissions, che serve alla determinazione delle effettive emissioni durante le reali fasi di marcia dei veicoli.

Ne consegue, dal punto di vista tecnico, un impegno in più per i progettisti: i motori diesel, in effetti, necessitando di un rilevante apporto di aria per i processi di combustione, producono maggiori quantità di ossidi di azoto rispetto ai motori a benzina.

Un importante traguardo tecnologico è stato messo a punto dal Gruppo Volkswagen nel 2019: si tratta del sistema “twin dosing” (montato per la prima volta sulla nuova generazione di VW Passat e, successivamente, anche da Volkswagen Golf 8 e in graduale adozione da parte dei modelli di nuova realizzazione del “colosso” di Wolfsburg e dei marchi che vi fanno capo) che, al momento dell’esordio, dichiarava fino all’80% di ossidi di azoto in meno. Versione di debutto era il 2.0 TDI.

Audi V6 3.0 TDI: tre livelli di potenza


Anche i più grandi turbodiesel da tre litri a sei cilindri a V vengono ora provvisti del “twin dosing”. Ciò avviene da parte di Audi, che si incarica per il Gruppo VAG dello sviluppo delle unità motrici 3.0 V6 a gasolio di nuova generazione (Evo 3), e declinate in tre livelli di potenza, per le quali si provvede all’adozione dei sistemi rivolti, appunto, all’abbattimento degli ossidi di azoto.

Come opera il “twin dosing”


I circuiti dei gas combusti

vengono collocati all’esterno delle bancate: da qui convergono verso il parafiamma, dove è posizionato il turbocompressore. A monte di quest’ultimo è posizionato un sistema di catalizzazione mediante ossidazione (NSC-Nox Storage Catalyst), il cui compito consiste nell’accumulo degli ossidi di azoto anche a temperature ridotte, come per esempio dopo un avviamento a freddo, e nell’ossidazione degli idrocarburi incombusti ed il monossido di carbonio (si ottengono così anidride carbonica, vapore acqueo e azoto).

Nell’immediata successione c’è un sistema DSPF (Scr-Catalyzed Diesel Particulate Filter), ovvero un filtro antiparticolato che integra il dispositivo Scr di riduzione catalitica selettiva. Ancora più “a valle” dell’impianto di scarico viene posizionato un secondo Scr.

L’azione “twin dosing” vera e propria avviene durante il passaggio dei gas nell’impianto di scarico: l’additivo AdBlue (soluzione di urea ed acqua demineralizzata che gli utenti di motori diesel delle più recenti generazioni ben conoscono) viene iniettato in due differenti punti dell’impianto di scarico. Dunque a temperature diverse ed attraverso modalità di dosaggio specifiche. In questo modo, la termolisi dell’urea trasforma l’AdBlue in ammoniaca che, all’interno del filtro antiparticolato che integra il primo Scr e nel secondo catalizzatore Scr, reagisce con i NOx non ancora trasformati, e contribuisce alla produzione di acqua ed azoto elementare.

Dati alla mano, rivelano i tecnici di Ingolstadt, Audi arriva a convertire più del 90% degli ossidi di azoto in un ampio ventaglio di temperature di esercizio.

Le tecnologie anti-emissioni nei motori a benzina


Oltre al “twin dosing” ampliato alla gamma turbodiesel V6 TDI, i sistemi di nuova generazione rivolti all’abbattimento delle emissioni riguardano anche i motori a benzina. Nello specifico, le unità che appartengono alla “famiglia” TFSI adottano varie soluzioni:


  • Ciclo B di combustione (noto anche come Ciclo Miller), in cui un più basso rapporto di compressione rispetto a quello che avviene durante la fase di scoppio comporta un più elevato quantitativo di energia estratta come pressione di combustione, in special modo ai medi regimi e nelle condizioni di carico moderato

  • Iniezione diretta

  • Sistema Audi Valvelift System (AVS), sviluppato per regolare l’aspirazione dell’aria attraverso un comando differenziato di apertura e corsa delle valvole in base al carico e del regime di funzionamento in ordine di permettere un preciso riempimento delle camere di combustione

  • Tecnologia Cylinder on Demand (COD), che nelle fasi a basso carico “congela” le fasi di iniezione ed accensione e chiude le valvole di aspirazione e scarico, in modo da disattivare i singoli cilindri

  • Filtri antiparticolato.


Come ridurre le polveri sottili fino al 90%


Con il filtro antiparticolato, indicano i tecnici Audi, i motori a benzina ricevono una sostanziale depurazione dei gas di scarico anche nelle condizioni di lavoro meno favorevoli all’abbattimento delle emissioni. All’atto pratico, con questo dispositivo si arriva a ridurre fino al 90% le polveri sottili (segnatamente il particolato di carbonio, che nei motori a benzina viene prodotto soprattutto nelle fasi di avviamento a freddo). Se si eccettuano il 4 cilindri EA888 che equipaggia le varianti g-tron a metano di Audi A4 Avant ed Audi A5 Sportback ed il 1.5 TFSI adottato da Audi A3 Sportback g-tron a gas naturale, tutte le unità benzina di Ingolstadt ne vengono provviste.

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