Влияние экологических стандартов ЕВРО на выбросы токсичных веществ автомобилей
PERSPECIVES ON THE DEVELOPMENT CAR ENGINES EMISSION STANDARDS IN EUROPE
Беляев С.В., Давыдков Г.А., Кипеляйнен С.А.
(ПетрГУ, г. Петрозаводск, РФ)
Belyaev S.V., Davydkov G.A., Kipelainen C.A. (Petrozavodsk State University)
Статья посвящена проблема повышения экологических характеристик автомобилей. Дается анализ внедрения европейских норм.
Resolved upon improving air quality for public health the European Union has been progressively stiffening its regulations on polluting motor vehicle.
Ключевые слова: двигатель, токсичные вещества, стандарты ЕВРО
Keywords: Euro standards, vehicle, emissions
Изменение климата – одна из самых серьезных экологических проблем – связно с парниковым эффектом – вторичным нагревом атмосферы длинноволновым (инфракрасным) излучением от поверхности планеты, поглощаемым главным образом шестью из находящихся в атмосфере газами: диоксидом углерода (СО2), метаном (СН4), закисью азота (N2О), гидрофторуглеродами (HFC), перфторуглеродами (PFC) и гексафторидом (SF6), причем на первое место в данном перечне поставлен именно диоксид углерода.
Автотранспорт является одним из основных поставщиков СО2 в атмосферу. Законодательные инициативы, регламентирующие экологические показатели автомобилей и их топлив, в конечном счете, направлены на снижение их количества.
Решения, принимаемые Европейским Союзом с целью уменьшения влияния на окружающую среду, настойчиво реализуются через нормы, регулирующие выбросы двигателями автомобилей. Серия стандартов ЕС и других стран уже способствовала значительному уменьшению вредных, сточки зрения экологии веществ, в атмосферу. Эволюция стандартов, сроки их внедрения и требование по ограничению различных выбросов представлены ниже на графиках.
Нормы Euro5 предусматривают верхний предел эмиссий сажистых частиц (масса на километр) для бензиновых двигателей. Автомобили, на которые распространяется стандарт Euro4, вступивший в силу в 2005 году, почти на половину должны иметь меньше токсичных выбросов по сравнению с автомобилями, созданными под стандарт Euro 3.
Рисунок 1
Стандарт Euro 6, который должен вступить в действие с 1 сентября 2014 г. для новых автомобилей ограничивает выброс сажистых частиц (как для дизелей, так и для бензиновых двигателей).
Как видно из представленных графиков с момента введения норм Euro2 началось ограничение различных выбросов, как для дизельных, так и для бензиновых двигателей. Более строгие ограничения по выбросам CO предъявлялись для дизельных двигателей. Однако по эмиссии окислов азота NOx требования были умеренными.
Рисунок 2
К выбросам сажистых частиц (PM) для бензиновых двигателей ограничений никаких не было до внедрения стандарта Euro4.
Требования, ужесточающие нормы допустимого выброса вредных веществ Euro5 и Euro6 были опубликованы в официальном журнале Европейского союза летом 2007г. Они усиливают ряд требований при измерении вредных выбросов, связанных с ездовым циклом и с некоторыми новыми конструктивными изменениями автомобилей.
Ужесточаются нормы:
· низкотемпературных выбросов, эмиссии токсичных веществ на холостом режиме; дымности отработанных газов после их очистки (катализаторов);
· эмиссии при испарении топлив и картерных газов;
· надежности и точности измерения приборов контроля;
· измерения выбросов парниковых газов и расход топлива.
Конечный проект технической части Euro6 был одобрен 8 октября 2007 года на совещании комитета САТР (Committee for the adaptation of technical progress). Для обеспечения более четкого контроля над выбросом сажистых частиц, комиссия приняла новый ограничитель, основанный на их количестве. С целью повышения точности измерения выбросов сажистых частиц будут учтены рекомендации специалистов научно – технического центра PMP (Particle Measurement Programme). В рамках данного проекта в 2011году вступил в силу стандарт Euro5+. В процессе реализации этого стандарта PMP представит методики более точного измерения, как массы, так и количества выбросов сажистых частиц.
Заключение
Новые стандарты на выбросы вредных, сточки зрения экологии, веществ становятся все более строгими. Уровень эмиссии вредных веществ, определенных по Euro6, в некоторых случаях до 97% ниже, по сравнению с Euro1. Производители автомобильных двигателей вынуждены разрабатывать технологии, с целью удовлетворения возрастающим экологическим требованиям. За последние десятилетия, несмотря на увеличение парка автомобилей, в промышленно развитых странах улучшилось состояние воздуха, отмечается уменьшение токсичных выбросов, таких как окислы азота, бензола, CO и сажистых частиц.
В тоже время надо отметить, что ужесточение требований достигли некоего технологического предела. Рассматривая графики представленные выше, видно, что, начиная с Евро 5, требования по снижению выбросов всей гаммы вредных веществ, ужесточаются весьма мало. Дальнейшее уменьшение количества и качества вредных выбросов невозможно без революционных прорывов в области нейтрализации выбросов.
Список использованных источников
1. Fuel Choices for fuel cell powered vehicles. American Petroleum Institute. Washington. D.C. 2005-4070. p. 25.
2. Regulations (EC) № 715/2007 of the European Parliament and of the Council. Official Journal of EU. p. 16.
3. Conference Europeanne des Minstres des Transport. CEMT /em (2006) 41 FINAL. p.10.
4. Perspectives for post-European standards for passenger and light commercial vehicles. www.ifp.fr.
5. Беляев С.В Топлива для современных и перспективных автомобилей. Учебное пособие. –Петрозаводск: ПетрГУ, 2005. -236с.
6. Кульчицкий А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей. -Владимир, Владимирский ГУ, 2000. -256с.