Motorização Diesel Medidas para atender os requisitos em eficiência energética e emissões mario.massagardi@br.bosch.com 1
Segmento: Carros e LD Motorização Diesel para carros e veículos leves 2
EU: Metas de Consumo e Emissões Year: 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 Emission standards Euro 5 Euro 6 post-euro 6 CO 2 target 1 Test Cycle NEDC-based testing 130 g/km 100% fleet 95 g/km proposal, 100% fleet WLTC-based testing Real Drive Emissions development and measurement phase limit cf crit. emission limit 3 Futuras legislações aumentarão a complexidade dos motores 1) Based on assumed average footprints of ~ 45 ft² Sedan / ~ 54 ft² LDT Ref: Legislation Overview 2014_V3
EU: best in class em série 260 240 Subcompact Compact Large / SUV 220 200 CO 2 g/km 180 160 Diesel vehicles 140 D4 120 100 80 D4 D4 Diesel vehicles Gasoline vehicles 60 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 G4 / D4 = segment-specific Bosch reference powertrains based on best-in-class vehicles in 2012; Subcompact: 1040-1100 kg, 60 kw; Compact: 1330-1400 kg, 100 kw; Large/SUV: 1800-2000 kg, 150 kw (4 cylinder)-190 kw (6 cylinder); All: NEDC Carros a diesel ( D4 ) já atendem metas de 2020 para sub + compactos kg 4
EU 2020: medidas para carros Segmento: carros compactos 5 iesel, 2012 NSC EU6 CO 2 reduction Best-in-class di 4 cyl. 1.6l T/C, N Diesel 1-2% CRP/ HF adapt. 2-3% LP- EGR 4-5% 1-2% D5 8-12% FR Dethrottl. 1-2% T/C frict. 3% 3% PFP Option 1 Downsized cyl.-# Option 2 D6 12-15% D4 Current D5 Future D6 103 potential 93 potential <90 26 km/l 28 km/l > 29 km/l CRP/HF= common rail pressure / hydraulic flow LP-EGR= low-pressure EGR system FR = friction reduction De-Throttl. = de-throttling engine PFP= low-peak firing pressure T/C = turbocharger NSC = NOx storage catalyst Carros compactos a diesel ( D5 e D6 ) atendem metas sem eletrificação (Emissões Diesel: 2.65 kg CO 2 /L)
Eletrificação - Soluções HEV Plug in Efficien ncy potencial Base: Start/Stop Start/Stop avançado Start A Stop 4 2 6 40 0 20 x 1000 / min 80 120 km/h 160 200 0 2 Start/Stop Coasting 120 4 x 1000 / min 6 Start A Stop Coasting 40 80 km/h 160 200 0 2 4 x 1000 / min 6 BRS <60V Start A Stop Coasting 40 Recuperation Boost 48V Power Net 80 km/h - 160 200 0 2 4 x 1000 / min Híbrido 6 Start A Stop Coasting 40 Recuperation Boost e-drive 80 km/h - 160 200 Coasting Recuperation Boost e-drive Complexity/Costs Eletrificação: potencial em eficiência é proporcional ao custo 6
BRS: Híbrido de baixa Voltagem 7 Redução Potencial de CO 2 de 8% a 15%* Baixo impacto de integração no veículo, sistema 12V-5kW, 48V-10kW (*)WLTC, Veiculo com Start-Stop, 1.4l/TC, Coasting
Powertrain Híbridos para carros Híbrido Hidráulico Híbrido Elétrico (HEV) Plug-In Híbrido (PHEV) High-voltage battery Lithium-ion battery 0.8 1.5 kwh Power electronics 1.5 3 kw (integrated) DC/DC converter 100 300 V Electric motor traction drive 20 40 kw High-voltage battery Lithium-ion battery 4 12 kwh Power electronics 1.5 3 kw (integrated) DC/DC converter 250 450 V Electric motor traction drive 30 80 kw 8
EU 2020: Resumo por segmento 250 230 Subcompact Compact Large / SUV 210 CO 2 g/km 9 190 170 150 130 110 90 70 Diesel vehicles 50 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 D5 D6 D5 D6 BRS Segmentos Sub + Compacto: veículos diesel atendem metas sem eletrificação; BRS opcional; HEV / PHEV necessário no segmento pesado /SUV para EU 2020. D5 HEV PHEV kg
Powertrain Híbrido Motorização Diesel para veículos comerciais 10
Emissões: Veículos Comerciais 11 U.S.A. EPA+CARB US 10 Assumption Brasil E III 2020ff 2) Ozone standards => NO x reduction EU V 3) E VI 4) WEU EU V 2012 1) Type Approval 2.) USA: Model Year, still under discussion 3) Introduction Eu V follows directly Eu III stage 4) In discussion 5) Vehicle which had already heve been type approved before 31.Dec.2013 may be produced till 31.Dec 2014. Russia EU IV 2016 EU V EURO VI 2013 India (13 cities) Japan EIII mid 2010 EURO IV EU V (Assumption) China E IV Korea IV EV 2012 III IV reopened EU V EURO VI 5) 2014 Post New Long Term Post PNLT Novo - Legislação USA 2020ff.: reduções adicionais em emissões de NO x end 2016
Redução de consumo - medidas 12 Base veículos EURO V: medidas para melhorar eficiência em ~30%
Powertrain Híbrido e WHR Híbrido Elétrico Híbrido Hidráulico Recuperação de Calor (WHR) High-voltage battery Accumulators Piston Machine Power electronics Power Unit Fluid Control Electric machine up to 120 kw Gear Box Gearing Unit (w. Alternator) 13
Combustível Alternativo: GNV 14
GNV para veículos comerciais Advanced SI GNV CI Dual-Fuel Diesel - GNV 15 Foco de desenvolvimento em motores lean-burn Desafios: alta eficiência energética e conformidade em emissões
Assumption Ozone standards => NO x reduction 2012 1) Type Approval 2.) USA: Model Year, still under discussion 3) Introduction Eu V follows directly Eu III stage 4) In discussion 5) Vehicle which had already heve been type approved before 31.Dec.2013 may be produced till 31.Dec 2014. 2013 mid 2010 (Assumption) 2016 reopened 2012 2014 end 2016 AEA 29 de Abril de 2015 Motorização Diesel -Conclusões Carros e Veículos leves EU: Metas de Consumo e Emissões Year: 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 Emission standards CO 2 target 1 Test Cycle Real Drive Emissions Euro 5 Euro 6 post-euro 6 NEDC-based testing development and measurement phase Veículos Comerciais 130 g/km 100% fleet Redução de emissões e consumo 95 g/km proposal, 100% fleet WLTC-based testing limit cf crit. emission limit Sub compactos e Compactos: carros a diesel atenderão EU 2020 sem eletrificação; Híbrido de baixa voltagem (BRS) opcional Carros grandes / SUV: (P)HEV necessário para atingir meta de consumo EU 2020. Emissões: desafio para reduzir emissões de NO x para atender norma USA EPA 2020 ff. U.S.A. EPA+CARB US 10 Brasil E III 2020ff 2) EU V 3) E VI 4) WEU EU V EURO VI India (13 cities) EIII Russia EU IV EU V EURO IV EU V Japan China E IV Korea IV EV III EU V EURO VI 5) Post New Long Term IV Post PNLT Eficiência energética: Aprox. 30% de melhoria possível sobre base EURO V (com HEV + WHR). Combustíveis Combustível Alternativo: Alternativos GNV - GNV Eficiência energética: desenvolvimento de soluções SI Avançadas e CI Dual Fuel para viabilizar uso sustentável em Veículos Comerciais. 16
Motorização Diesel Medidas para atender os requisitos em eficiência energética e emissões mario.massagardi@br.bosch.com 17