La investigación sobre motores diésel conduce a una mayor eficiencia y estándares de emisiones en las carreteras

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Greg Shaver, de la Universidad Purdue, no cree que deba haber un equilibrio entre proteger el aire que respiramos y lograr una mejor eficiencia del motor de los vehículos grandes en la carretera.

Shaver, profesor de ingeniería mecánica y director de los Laboratorios Ray W. Herrick de Purdue, es parte de un esfuerzo nacional que investiga la reducción de emisiones de dióxido de carbono, óxido de nitrógeno y partículas microscópicas, y mejora la eficiencia de los motores diésel en las carreteras actuales.

Los motores diésel se encuentran en todo, desde grandes camionetas y vehículos de reparto hasta camiones semirremolque. Casi todos los semirremolques, dijo Shaver, funcionan con motores diésel.

"Hace incluso dos años existía la expectativa de que había que sustituir el óxido de nitrógeno y las partículas por dióxido de carbono porque el trabajo para hacer que el motor diésel fuera más limpio también haría que el motor fuera menos eficiente, lo que daría como resultado más dióxido de carbono", dijo Shaver. “Pero lo que hemos demostrado en nuestro trabajo en Purdue (a través del apoyo y la colaboración con el Departamento de Energía de EE. UU. y los líderes de la industria Cummins Inc. y Eaton) es que existe tecnología avanzada que se puede utilizar para mejorar estos importantes motores y sistemas de postratamiento”.

La investigación de Shaver ha permitido la eficiencia del motor diésel y el control de emisiones mediante la actuación de válvula variable o VVA. Los vehículos pesados ​​a menudo están inactivos o se mueven lentamente, lo que genera mayores emisiones de smog.

El VVA de Shaver permite una mayor eficiencia de los motores diésel, también llamados motores de encendido por compresión, mediante la utilización de desactivación de cilindros y otros métodos durante el ralentí del motor, el funcionamiento con carga baja y las condiciones de crucero en carretera. VVA también permite un calentamiento más rápido de los catalizadores para una reducción efectiva de los óxidos de nitrógeno y las emisiones de partículas microscópicas del motor.

La investigación sobre motores diésel en Purdue ha atraído recientemente una importante atención por parte de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos. En diciembre, la EPA finalizó nuevos y estrictos requisitos sobre emisiones de tubos de escape para camiones, basados ​​en parte en una investigación realizada por Shaver y su equipo en Herrick Labs.

"Afectar la finalización de regulaciones ambientales más estrictas para motores y vehículos pesados ​​es probablemente el mayor tipo de impacto que alguien con mi enfoque de investigación puede tener", dijo Shaver.

Shaver dijo que las regulaciones sobre emisiones de escape de la EPA entrarán en vigencia en 2027.

“Ahí es cuando los motores tienen que empezar a cumplir estos requisitos, lo que parece muy lejano, pero en realidad no lo es”, afirmó. "Hay mucho por hacer para que estos motores funcionen de manera robusta, cumplan con estos requisitos y los demuestren".

Es la segunda vez que el trabajo de Shaver se incluye en las decisiones sobre directrices para camiones. Su trabajo fue citado en una regulación histórica aprobada en California para camiones pesados ​​de carretera en 2020, centrada en reducir las emisiones de óxido de nitrógeno del tubo de escape.

La investigación de Shaver en Herrick Labs se remonta a 2006 y es parte de colaboraciones continuas con el Departamento de Energía de EE. UU. y líderes de la industria, incluidos Cummins Inc., Caterpillar, Deere, Allison y Eaton. Estos esfuerzos se centran en motores de gas natural, hidrógeno y diésel de alta eficiencia para uso fuera y en carretera, incluidos los incorporados como parte de un tren de potencia eléctrico híbrido.

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