Jak funguje „podvodné zařízení“ u dieselových Volkswagenů?

Aféra „cinknutých" dieselů u Volkswagenu má další dohru, když se nedávno ukázalo, že německá automobilka testovala výfukové plyny z dieselů na opicích i na lidech. Nás ale v tuto chvíli zajímá jedna trochu poněkud techničtější záležitost. Pojďme se podívat, jak vlastně funguje „podvodné zařízení“ ve Volkswagenu. Právě tomuto tématu se věnuje Jason Fenske z YouTube kanálu Engineering Explained. Ten si na svou legendární tabuli tentokrát rozkreslil celý emisní systém dieselového auta od Volkswagenu a už na první pohled se jedná o poměrně komplikovaný labyrint EGR ventilů, katalyzátorů a filtrů.

Začněme u samotného motoru, kde probíhá pochopitelně spalování hořlavé směsi nafty a vzduchu. Výfukové spaliny jdou ze spalovacích prostor do výfukových svodů, odkud část pokračuje skrz vysokotlaký EGR ventil (EGR znamená Exhaust Gas Recirculation, recirkulace spalin) zpátky přes chladič rovnou do sání. Většina plynů ovšem zamíří skrz turbodmychadlo nejprve do oxidačního katalyzátoru a následně do legendárního DPF filtru neboli filtru pevných částic.

Za filtrem pevných částic se nachází další odbočka na EGR ventil, tentokrát nízkotlaký. Zde prochází spaliny opět přes chladič výfukových plynů a přes turbodmychadlo zpět do sání. Zbytek zplodin pokračuje přes zachytávač NOx (oxidy dusíku) částic, přes poslední katalyzátor a skrz výfukový tlumič ven.

Jde vám z toho hlava kolem? To se není čemu divit. Ta zábavná část ale teprve začne, neboť celý výše popsaný systém, jenž je pochopitelně řízen elektronicky, má dva funkční módy, ve kterých může pracovat. Jeden z nich je běžný jízdní režim, ve kterém funguje vůz většinu času. Druhý režim je ovšem právě ten „podvodný“ a zapíná se tehdy, když auto zjistí, že je podrobováno měření emisí.

Jak ale auto dojde k tomu, že je měřeno? Jason Fenske vysvětluje, že rozhodující jsou impulzy od řízení. Řídící jednotka vozu prostě sleduje, zda řidič hýbe volantem. Pokud ano, běží auto normálně, s maximálním výkonem a minimální spotřebou. Pokud ne, zapíná se „měřící mód“, jehož primárním účelem jsou co nejnižší emise za cenu vyšší spotřeby a horšího výkonu.

„Výkonný režim“

Aby mohl motor fungovat v běžném, nebo chcete-li „výkonném módu“, minimalizuje se funkce EGR ventilů. Zvýší se tak teplota spalování, motor saje víc čistého vzduchu a má vyšší výkon za cenu vyšších emisí NOx. Zároveň se ochudí směs, čímž se snižuje spotřeba a opět zvyšují emise. Dost možná nejdůležitější je ale deaktivace zachytávače NOx částic, který by se měl správně vypalovat naftou.

Výsledkem všech těchto opatření je výborný výkon a výborná spotřeba, ale za cenu emisí, překračujících povolený limit přibližně 40krát.

„Měřící režim“

Jakmile elektronika zjistí, že auto nejede, ale stacionárně se mu měří emise, chování celého systému se rapidně změní. EGR ventily začnou bohatě recirkulovat, čímž zhorší výkon i spotřebu. Zároveň se obohatí směs, opět ve jménu horší spotřeby, ale nižších emisí. Samozřejmě začne správně fungovat i zachytávač NOx částic, kterým se prolívá nezanedbatelné množství nafty.

Ve výsledku běží motor s horší spotřebou a výrazně nižším výkonem, ovšem za cenu emisí rovnajících se těm tabulkovým.

Trvalo to sice několik let, ale nakonec byl Volkswagen se svým podvodným systémem na snižování emisí odhalen. K odhalení došlo ze strany West Virginia University, kde bylo provedeno nezávislé měření emisí na autě za jízdy. Když bylo zjištěno, že jsou emise mnohonásobně vyšší, než by měly být, provedli vědci a studenti univerzity další měření, tentokrát v laboratorních podmínkách. Výsledky se drasticky lišily a přesně proto vznikla aféra, zapsaná do historie jako „Dieselgate“.

V další části videa se potom Jason Fenske věnuje pokusům, při kterých byly opice záměrně vystaveny výfukovým plynům z různých aut, aby si Volkswagen dokázal, že jsou jejich diesely emisně čisté. Bohužel i tady hrálo roli podvádění s emisemi, takže celý experiment, který měl vyzdvihnout motory Volkswagenu nad ostatní, byl od začátku mimo.

Testování na opicích i lidech jsme se věnovali v samostatném článku: