Экология и автомобиль

Экология и автомобильБорьба не на жизнь, а на смерть

Изменение климата во всем мире привело к выработке жесткой программы по борьбе за экологию. За последние 30 лет шесть раз менялись нормы выброса отработанных газов у автомобилей. И не в сторону послабления, а наоборот – они постоянно ужесточались. Многие ученые бьют тревогу, земля в опасности, парниковые газы способствуют разогреву земной поверхности, озоновый слой разрушается, мусор от жизнедеятельности человека некуда девать. Поэтому, надо всё и вся ограничивать. Начали с предприятий - ограничили выбросы вредных веществ. Ввели квоты на выброс для всех стран. Этого оказалось мало, взялись за автомобили.

Экологические нормы

В 1988 году в Европе были введены экологические нормы предельно допустимого содержания токсичных веществ в выхлопных газах автомобилей – Евро 0. В 1992 он был заменен на Евро 1. В США такие нормы появились чуть позже, в 1998 году. Агентство по охране окружающей среды США – EPA (United States Environmental Protection Agency) разработало стандарты Tier1 по выбросу вредных веществ в выхлопе автомобиля. Япония также разработала нормы выброса Post nlt.

Сейчас в Европе действуют нормы Евро 6 в США EPA 10,  в Японии Post nlt, по показателям выброса вредных веществ они приблизительно равны. 

Для бензиновых двигателей устанавливаются следующие допустимые выбросы вредных веществ (г/км):

Для автомобилей с дизельными двигателями стандарт Евро-6 устанавливает другие нормы (г/км):

Ездовые циклы

Ученый определили, что одним из наиболее опасных, с точки зрения возникновения парникового эффекта, является углекислый газ. Он образуется в процессе сгорания и напрямую зависит от количества сгоревшего топлива. Поэтому, борьба с выбросом СО2 в атмосферу, в первую очередь, это сокращение потребления топлива. Для определения выброса углекислого газа автомобилем, были разработаны специальные ездовые циклы. Каждая страна создала свой ездовой цикл. Они различались по многим параметрам. Например, японский JC 08 отличался самой маленькой средней скоростью – 24,4 км/ч. Это связано с имитацией простоев на светофорах. Европейский NEDC самый вялый — максимальное ускорение не превышает 0,83 м/с 2. Американский FTP-75 – самая большая максимальная скорость – 91,2 км/ч. Но все циклы имели один большой недостаток, они были далеки от реального движения автомобиля и, как следствие, реальные выбросы превосходили лабораторные.  Но начиная с 2020 года в силу вступил мировой ездовой цикл WLTC (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedures). Он, конечно, тоже не совершенен, но по крайней мере более приближен к реалиям. Ускорения при разгоне -1,58 м/с 2, максимальная скорость - свыше 130 км/ч. Кроме этого, разработали новый тест гибридных автомобилей и электрокаров.

Экология и автомобиль 1Гибридные автомобили проходят тест с полностью разряженными батареями, правда, есть одна оговорка: автопроизводитель может доказать, что в нормальных условиях АКБ заряжена, тогда тест будут проводить именно с таким аккумулятором. Гибриды с подзаряжаемыми АКБ тестируют аж четыре раза. С полностью заряженной АКБ, с частично заряженной, и наконец, с полностью разряженной АКБ. Тест электромобилей довольно жесткий. Сначала аккумуляторы разряжают, потом заряжают 12 часов и проводят ездовой тест. 

К сожалению, измерительный цикл WLTC еще сыроват. У автопроизводителей накопилась масса вопросов к разработчикам, но основная цель достигнута, все выпускаемые в мире машины теперь будут тестироваться по единому измерительному циклу. Это позволит сравнивать автомобили без пересчетов и различных переводных коэффициентов.

В ближайшем будущем цикл WLTC будет заменен ездовым тестом в реальных условиях - Real Driving Emissions (RDE). В Европейском союзе его уже используют в дополнение к лабораторным испытаниям для замеров вредных выбросов в выхлопе автомобиля. Тогда можно оценить выбросы в реальном времени на дороге, а не в лаборатории на беговых барабанах. Но есть и сложности - очень тяжело добиться одинаковых условий при проведении заездов.

Сколько стоит лишний грамм СО2 в выхлопе автомобиля?

Если есть ограничения по выбросу вредных веществ, то должно быть и наказание за его превышение. Европейские чиновники монетизировали выбросы СО2. На сегодняшний день норма выброса СО2 составляет 95 г/км. За каждый лишний грамм автопроизводитель должен платить 95 евро. Считается это по следующей формуле: СО2 = 95 + 0,0457×(М – 1372), где 95 – норма выброса СО2 г/км, М – средняя масса всех проданных автомобилей автозавода (кг),  1372 – средняя масса легкового автомобиля в ЕС (кг), 0,0457 – весовой  коэффициент.

Измеряется средний уровень выбросов СО2 всей линейкой автомобилей, выпускаемой на заводе. Далее, каждый грамм СО2, превышающий норму, умножают на 95 евро, и на количество проданных автомобилей. Сумма получается немалая. К примеру, Фольксваген платит несколько миллиардов евро штрафов.

Чтобы минимизировать штрафы, автопроизводители используют различные способы. Постоянно сокращают массу автомобиля, используя высокопрочные стали, пластик и детали из легких сплавов. Кроме этого, до 2023 года за выпуск гибридов и электромобилей, которые выбрасывают СО2 менее 50 г/км, можно получить приличный бонус. Он позволяет компании производить «грязные» машины без штрафов. Яркий пример: компания Тойота платит несколько десятков миллионов  евро, в отличие, от многомиллиардных  штрафов Фольксвагена. И наконец, самый бесчестный способ - обмануть тест.

Можно ли обмануть тест?

Обманывать плохо. Но платить огромные штрафы не очень хочется. Поэтому лукавят все, а поймали и наказали пока только Фольксваген. Сейчас всеми процессами в автомобиле управляет компьютер и даже не один. А как известно, закачать в электронные мозги можно различные программы. Например, поколдовав с программой, можно добиться прохождения любого теста. Правда, продать такую машину будет очень сложно, на дороге она будет подобна черепахе. Но если использовать несколько программ, для прохождения ездового цикла и для обычной еды, то такой автомобиль будет востребован. На словах это легко, а для реализации таких программ требуются большие ресурсы. Но грамотный автовладелец может задать вопрос: если можно «задушить» автомобиль, нельзя ли сделать его быстрее? Можно, существует целая отрасль по перепрошивке автомобильных мозгов. Чип-тюнингом занимаются многие, но здесь главное не переборщить. Можно получить феноменальные характеристики двигателя, автомобиль будет просто летать, но как долго? Найти золотую середину: большую мощность и долгий срок службы - вот к чему надо стремиться.

Что нас ждет через 10 лет

Экология и автомобиль 2Загадывать так далеко, особенно в бурно развивающейся автомобильной отрасли, дело неблагодарное. Но представить себе варианты развития мы можем. Однозначно, нормы выброса углекислого газа будут ужесточаться. В 2024-2025 годах выброс СО2 ограничат нормой - 65 г/км. Чтобы достичь таких результатов средний расход топлива не должен превышать 3,5-4 л/100 км. Это под силу только гибридам или моторам с объемом меньше литра. Скорее всего, большее распространение получат двигатели с отключаемыми цилиндрами. Кстати, они уже довольно долго устанавливаются на автомобили концерна Фольксваген.  Очень интересная конструкция, 4-х цилиндровый двигатель превращается в 2-х цилиндровый и обратно. Правда возникают сложности с гашением крутильных колебаний. Количество турбин будет расти, две – три турбины на литровом двигателе не будут казаться экзотикой. Давление впрыска увеличится, это потянет за собой необходимость установки более сложного насоса высокого давления.

Бензин и дизельное топливо ждут большие изменения. Чтобы совсем не проиграть электромобилям, придется поколдовать над топливом. Ведь вредные вещества появляются от его сгорания. Большие изменения ждут систему выхлопа. В скором времени, на всех бензиновых двигателях появится сажевый фильтр. Дорожные тесты показывают значительное превышение нормы на отдельных режимах движения.

Если коротко - автомобили будут дороже, а срок их службы меньше.

Гибриды и электромобили

Сейчас все ратуют за эти виды транспорта. Многие функционеры рассказывают об их безвредности и простоте использования. Конечно, что касается электромобилей, у них значительно меньше деталей, по сравнению с обычной машиной. Ремонт проще, но не дешевле. Достоинств масса, «зеленые» в восторге, но много важных вопросов экологи оставляют на потом. Как утилизировать старые аккумуляторы, где взять электроэнергию на подзарядку растущего парка электрокаров? И, кроме этого возникает проблема с зарядом аккумуляторов.  Думаю, с зарядкой АКБ проблему решат. Есть быстрая зарядка, 80% от емкости аккумулятора за 30 минут, правда, срок службы АКБ в этом случае резко снижается. Еще можно создать универсальные АКБ и менять их на станциях зарядки, как в старину меняли лошадей на почтовых станциях.

Недавно в СМИ прошел репортаж: один австриец в 300 км от дома попал в аварию на автомобиле Тесла. Машина была сильно повреждена, ее поставили на стоянку. Если бы это был обычный автомобиль, его на эвакуаторе спокойно доставили бы до дома. Но транспортировка электромобиля с поврежденными аккумуляторами по европейским законам невозможна. Демонтировать АКБ на месте – также является проблемой из-за отсутствия аттестованных специалистов.  В конечном итоге, эпопея продолжалась неделю. Потом приехали специалисты из Теслы, сняли аккумуляторы и увезли их. И только после этого автомобиль доставили до дома.

Это наглядный пример того, почему Европа не готова к утилизации старых АКБ. Сейчас отслужившие свой срок аккумуляторы отправляют в загородные дома, для автономного электроснабжения. Пока электромобилей мало, такая утилизация возможна.

Но прогресс не стоит на месте, в ближайшее время будет разработана система утилизации АКБ. Кроме этого многие ученые делают ставку на водород, возможно в конце концов удастся создать надежный и дешевый водородный топливный элемент для автомобиля. Эпоха бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания закончится.

 А может рано ставить точку в этом споре? Как Вы думаете?

Запишитесь в сервис
Мы перезвоним вам в ближайшее время, чтобы согласовать детали

Нажимая кнопку "Отправить" вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности и даете свое согласие на обработку персональных данных.

ООО " МАРАФОН АВТО"
ИНН/ОГРН 7727438907/1207700043803

@ CrabCar 2020