Европейские экологические нормы выбросов загрязняющих веществ для автомобилей
Проблемы с выбросами автомобилей возникла в развитых странах достаточно давно – в середине прошлого века. Естественно, первой с ней столкнулись ведущие европейские страны и США. Уже в процессе создания Евросоюза решение экологических вопросов вышло на новый уровень. В результате в 1988 году были приняты первые нормы выбросов загрязняющих веществ автомобилями, которые получили название Евро 0.
После создания в 1992 году ЕС борьба с нарушениями экологических норм стала еще интенсивнее. Сначала Евро 0 был заменен на общий для всех стран Евросоюза стандарт Евро 1. В течение прошедшего с того момента времени было принято еще пять экологических норм выброса – вплоть до Евро 6. Суть каждого из утвержденных стандартов предельно проста. В нем определяются предельные нормы выбросов по основным видам вредных веществ – оксидам углерода и азота, углеводородам и т.д.
Оглавление
Экологический класс автомобилей Евро 0 - Евро 6, содержание вредных веществ в выхлопе бензинового и дизельного моторов. Способы достижения требований экологического законодательства
Постоянное ужесточение экологических требований привело автопроизводителей к необходимости совершенствовать выпускаемую технику. Продажа и эксплуатация транспортных средств, которые не соответствовали нормам выбросов в атмосферу, вела к серьезным штрафам и другим многочисленным санкциям.
Система SCR с использованием мочевины (DEF)
Первыми столкнулись с серьезными проблемами – уже на стыке веков - производители дизельных моторов. Принцип действия агрегатов не позволял совместить эффективную работу и выполнение экологических требований стандарта Евро 3.
Сначала это обернулось встраиванием функции NOx-контроля. Она автоматически отключала две трети крутящего момента в случае превышение автомобилем нормы выброса. Естественно, производители были вынуждены как-то устранять проблему настолько серьезного падения производительности. Одним из решений стала система SCR, предназначенная для обработки выхлопа. Она работает с применением в качестве специального реагента мочевины, которая в документации на машину обозначается как DEF или AdBlue.
Дополнительным элементов двигателя становится форсунка на выходе. В ней мочевина разлагается на составные части – воду и аммиак, что сопровождается реакцией образовавшихся веществ и оксида азота. На выходе последний распадается на воду и чистый азот.
Рециркуляция отработавших газов, или EGR
Читайте также: Старые грузовики от Евро-3 и новые перспективы класса Евро-6
Второй вариант решения проблемы, который используют такие автопромышленные гиганты, как MAN и Scania, предусматривает применение EGR или рециркуляции отработавших газов. Система направляет часть выхлопа назад в двигатель, она перерабатывается с понижением температуры и сокращением вредных выбросов в атмосферу.
Доля возврата зависит от норм выбросов отработанных газов автомобилем. Для Евро 4 она достигает 10%, а для Евро 5 уже 30%. Главным достоинством EGR становится отсутствие необходимости применять дополнительные катализаторы или технические жидкости.
Но система рециркуляции отработавших газов может использоваться далеко не всегда.
Она предъявляет высокие требования к качеству дизельного топлива, прежде всего – по содержанию серы. Особенно серьезные проблемы с этим в России и странах Восточной Европы. Поэтому некоторые автопроизводители, например, Scania не поставляют в эти государства автомобили с EGR.
Особенности Евро 6 - блок катализаторов
Выполнение самого жесткого на сегодня стандарта – Евро 6 – предусматривает необходимость установки специального блока катализаторов. Он совмещает обе описанные выше системы и увеличивает КПД их использования. В частности, система использует не 1, а сразу 3 катализатора, применяя их для совершения намного более сложных химических реакций.
Результатом становится заметное удорожание автомобиля. Например, в 2015 году – после принятия Евро 6 и разработки новой системы, блок катализатора обходился покупателю в 13 тыс. евро. Конечно же, сейчас цены сократились в разы, но все равно дополнительные расходы на соблюдение стандарта неизбежны.
В таблицах приведены требования по различным веществам выхлопа и можно отследить эволюцию их ужесточения. В первой приведены данные для дизельного двигателя, во второй - для бензинового.
| Экологический стандарт | Оксид углерода(||) (CО) | Углеводород | Летучая органика | Оксид азота(NOx) | НС+NOx | Взвеш. частицы |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Евро-1 | 2,72 (3,16) | - | - | - | 0,97 (1,13) | 0,14 (0,18) |
| Евро-2 | 1,00 | - | - | - | 0,7 | 0,08 |
| Евро-3 | 0,64 | - | - | 0,50 | 0,56 | 0,05 |
| Евро-4 | 0,50 | - | - | 0,25 | 0,3 | 0,025 |
| Евро-5 | 0,50 | - | - | 0,18 | 0,23 | 0,005 |
| Евро-6 | 0,50 | - | - | 0,08 | 0,17 | 0,005 |
Для бензинового двигателя
| Экологический стандарт | Оксид углерода(||) (CО) | Углеводород | Летучая органика | Оксид азота(NOx) | НС+NOx | Взвеш. частицы |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Евро-1 | 2,72 (3,16) | - | - | - | 0,97 (1,13) | - |
| Евро-2 | 2,2 | - | - | - | 0,50 | - |
| Евро-3 | 2,3 | 0,2 | - | 0,15 | - | - |
| Евро-4 | 1,0 | 0,1 | - | 0,08 | - | - |
| Евро-5 | 1,0 | 0,1 | 0,068 | 0,06 | - | 0,005 |
| Евро-6 | 1,0 | 0,1 | 0,068 | 0,06 | - | 0,005 |
| Евро-6D temp | 1,0 | 0,1 | 0,068 | 0,06 | - | 0,0045 |
Как пытаются обмануть новые экологические стандарты
Вполне логичное удорожание автомобилей, вызванное необходимостью установки новых систем, привело к нем менее понятному желанию автовладельцев сэкономить. Первой попыткой обмана системы экологических стандартов стала замена реагентов на что-то менее дорогое.
Вместо качественной мочевины используются разведенные удобрения. Результат предсказуем – система быстро выходит из строя, фильтры забиваются, катализаторы попросту сгорают. Проще говоря, к аналогичному исходу приводит и полный отказ от использования реагентов.
Сказанное касается не только мочевины, но и даже современных автомобилей с блоком катализаторов. Отдельным направлением своеобразного мошенничества стала разработка различных чип-тюнеров, целью которых становится обман используемых на машине систем проверки и контроля токсичности.
Чтобы избежать проблем с попытками обмануть требования норма, предпринимаются дополнительные меры защиты. Первая из них – это выборочные проверки транспортных средств на предмет соответствия стандарту Евро 6.
Вторая – разработка и установка новых и еще более надежных систем контроля. В сегодняшних условиях они снижают не крутящий момент двигателя, а скорость – причем сразу до 25 км/ч. Естественно, передвигаться на таком автомобиле – удовольствие ниже среднего.
Эконормы выхлопа в США и Китае
Борьбой за уменьшение выбросов автомобилей в атмосферу занимаются не только в Европе. Аналогичные действия предпринимаются и в двух других странах с самыми развитыми и крупными экономиками мира – США и Китае.
Американские стандарты делят легковой автотранспорт по рассматриваемому параметру на три категории: с низким, со сверхнизким и с супернизким уровнем выброса выхлопных газов. Соответственно, LEV, ULEV(к нему относятся гибриды) и SULEV (в эту категорию входят электромобили).
В настоящее время актуальным для производителей и поставщиков автомобилей в США стандартом выступает LEVII. Он утвержден агентством EPA и устанавливает предельные нормы выбросов для автомобилей каждой из перечисленных выше категорий. Все виды выделяемых веществ измерены в г/милю.
| Категория | Пробег в милях | Неметановая органика | Оксид азота | Оксид углерода | Формальдегид | Взвеш. част. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| LEV | 50000 | 0,075 | 0,05 | 3,4 | 0,015 | - |
| LEV | 120000 | 0,090 | 0,07 | 4,2 | 0,018 | 0,01 |
| ULEV | 50000 | 0,040 | 0,05 | 1,7 | 0,008 | - |
| ULEV | 120000 | 0,050 | 0,07 | 2,1 | 0,011 | 0,01 |
| SULEV | 120000 | 0,010 | 0,02 | 1,0 | 0,004 | 0,01 |
Для Китая проблема выхлопных газов от работающих автомобилей стала очень актуальной во время быстрого промышленного роста – с середины 80-х годов прошлого века. Постепенно государственные власти стали проводить ужесточение экологической политики, беря пример с Европы. Аналогом стандарта Евро 1 стал State 1 и так далее.
По состоянию на сегодняшний день в Китае вводится State 6, который содержит основные нормативы Евро 6, принятого в Европе в 2015 году. Китайские стандарты делят транспортные средства на два типа: вместимостью не более 6 человек с водителем и остальной легковой и грузовой автотранспорт. Причем нормативы выбросов разработаны отдельно для бензиновых и дизельных двигателей. . Все виды выделяемых веществ измерены в г/км.
Нормативы выбросов для бензиновых двигателей
| Тип автомобиля | Масса, кг | Оксид углерода | Углеводороды | Оксид азота | Взвеш. част. |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Все | 1 | 0.1 | 0.06 | 0.0045 |
| 2 | <1305 | 1 | 0.1 | 0.06 | 0.0045 |
| 2 | 1305-1760 | 1.81 | 0.13 | 0.075 | 0.0045 |
| 2 | >1760 | 2.27 | 0.16 | 0.082 | 0.0045 |
Нормативы выбросов для дизельных двигателей
| Тип автомобиля | Масса, кг | Оксид углерода | Углеводороды | Оксид азота | Взвеш. част. |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Все | 0.5 | 0.23 | 0.18 | 0.0045 |
| 2 | <1305 | 0.5 | 0.23 | 0.18 | 0.0045 |
| 2 | 1305-1760 | 0.63 | 0.295 | 0.235 | 0.0045 |
| 2 | >1760 | 0.74 | 0.35 | 0.28 | 0.0045 |
Отставание России
Стандарты предельных выбросов выхлопных газов автотранспортом вводятся в России даже медленнее, чем в Китае. Аналог Евро 4 действовал на территории страны в течение 2013-2016 годов. По состоянию на сегодняшний день все производимые и ввозимые в РФ автомобили обязаны отвечать требованиям Евро 5.
ВажноВажно понимать, что главная проблема России связана не с новым автотранспортом, а с большим количеством старого и изношенного.
Например, по состоянию на начало 2018 года 51% автомобилей в стране был старше 10 лет. Другими словами, он вообще не имел присвоенного и вписанного в техпаспорт экологического класса. В 2021 году планируется увеличить штрафы на владельцев автомобилей, имеющих экологический класс Евро-3 и ниже. Речь идет исключительно о коммерческом транспорте. Но если у машины экологический класс отсутствует, то и штрафовать его не получится.
Поэтому нет ничего удивительного в том, что всерьез рассматривается вопрос о запрете уже с 2022 года коммерческого автотранспорта с классом экологического стандарта Евро 0 и Евро Насколько эффективной окажутся указанные инициативы в непростых условиях экономического кризиса, покажет время.
Вывод
Общемировым трендом стало активное введение экологических стандартов, регламентирующих предельные нормы выбросов автотранспорта. Они постоянно ужесточаются, в первую очередь – в самых развитых с экономической точки зрения странах. Пионером введения нормативов стала Европа, которая особенно активизировалась после создания Евросоюза. Схожими темпами развивается ситуация в США, хотя основной акцент на североамериканском рынке сделан на активное развитие производства гибридов и электромобилей.
Китай и Россия заметно отстают от Европы и США. Хотя правительства обоих государств предпринимают масштабные шаги по исправлению экологической ситуации с выбросами автотранспорта. Серьезным препятствием в этом стал крупный экономический кризис, вызванный пандемией коронавируса.
