Евро нормы выбросов вредных веществ для автомобилей. Нормативы предельно допустимых выбросов (пдв) Нормы выброса co2 в авто

Нормирование в области охраны окружающей среды осуществляется в целях государственного регулирования воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду, гарантирующего сохранение благоприятной окружающей среды и обеспечение экологической безопасности.

Согласно п. 2 ст. 19 Федерального закона от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» (в ред. от 25.06.2012) нормирование в области охраны окружающей среды заключается в установлении нормативов качества окружающей среды, нормативов допустимого воздействия на окружающую среду при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, иных нормативов в области охраны окружающей среды, а также нормативных документов в области охраны окружающей среды.

Одним из видов нормативов допустимого воздействия, устанавливаемых для природопользователей, являются нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ).

В соответствии с п. 1 ст. 14 Федерального закона от 04.05.1999 № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» (в ред. от 25.06.2012; далее — Федеральный закон № 96-ФЗ) выброс вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух (далее — выброс) стационарным источником допускается на основании разрешения, выданного территориальным органом федерального органа исполнительной власти в области охраны окружающей среды, органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации, осуществляющими государственное управление в области охраны окружающей среды, в порядке, определенном Правительством Российской Федерации.

Следует учесть, что утверждение нормативов ПДВ и выдача разрешений на выбросы — это две разные административные процедуры, требующие временных затрат .

Согласно п. 10 Административного регламента Федеральной службы по надзору в сфере природопользования по предоставлению государственной услуги по выдаче разрешений на выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух (за исключением радиоактивных веществ), утвержденного Приказом Минприроды России от 25.07.2011 № 650 (далее — Административный регламент), для того чтобы получить разрешение на выбросы в территориальном органе Росприроднадзора, к заявлению необходимо приложить в том числе утвержденные в установленном порядке и действующие нормативы ПДВ и временно согласованных выбросов (ВСВ) для каждого конкретного стационарного источника выбросов и хозяйствующего субъекта в целом (включая его отдельные производственные территории) или по отдельным производственным территориям.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что если предприятие имеет стационарные (организованные и неорганизованные) источники выбросов, оно обязано получить разрешение на выброс. А получить это разрешение предприятие может только на основании утвержденных нормативов ПДВ.

Обязанности юридических лиц, имеющих стационарные источники выбросов, перечислены в ст. 30 Федерального закона № 96-ФЗ. Одной из таких обязанностей является обеспечение проведения инвентаризации выбросов и разработка ПДВ.

ПДВ устанавливаются территориальными органами федерального органа исполнительной власти в области охраны окружающей среды для конкретного стационарного источника выбросов и их совокупности (организации в целом).

Согласно п. 4 ст. 12 Федерального закона № 96-ФЗ в случае невозможности соблюдения юридическими лицами, индивидуальными предпринимателями, имеющими источники выбросов, ПДВ территориальные органы федерального органа исполнительной власти в области охраны окружающей среды могут устанавливать для таких источников ВСВ по согласованию с территориальными органами других федеральных органов исполнительной власти.

Наш словарь. Предельно допустимый выброс (ПДВ) — норматив предельно допустимого выброса, который устанавливается для стационарного источника загрязнения атмосферного воздуха с учетом технических нормативов выбросов и фонового загрязнения атмосферного воздуха при условии непревышения данным источником гигиенических и экологических нормативов качества атмосферного воздуха, предельно допустимых (критических) нагрузок на экологические системы, других экологических нормативов.

Временно согласованный выброс (ВСВ) — временный лимит выброса, который устанавливается для действующих стационарных источников выбросов с учетом качества атмосферного воздуха и социально-экономических условий развития соответствующей территории в целях поэтапного достижения установленного предельно допустимого выброса.

Следовательно, для того, чтобы выяснить, обязано ли предприятие исполнять обязанности, установленные ст. 30 Федерального закона № 96-ФЗ, необходимо определить, имеются ли на предприятии источники выбросов, являющиеся стационарными объектами негативного воздействия.

В пунктах 3, 4 Порядка ведения территориальными органами Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору государственного учета объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду (приложение к Приказу Ростехнадзора от 24.11.2005 № 867) даны следующие определения стационарного и передвижных объектов негативного воздействия:

• стационарный объект негативного воздействия — объект, от которого осуществляется выброс (сброс) в окружающую среду загрязняющих веществ, прочно связанный с землей, т.е. объект, перемещение которого без несоразмерного ущерба его назначению невозможно, объект размещения отходов производства и потребления, а также взрыв;
• передвижные объекты негативного воздействия — транспортные средства, воздушные, морские суда, суда внутреннего плавания, оборудованные двигателями, работающими на бензине, дизельном топливе, керосине, сжиженном (сжатом) нефтяном или природном газе.

На сегодняшний день государственный учет юридических лиц и индивидуальных предпринимателей, имеющих источники выбросов, и количества и состава выбросов (далее — государственный учет) осуществляет Росприроднадзор в соответствии с Порядком государственного учета юридических лиц, индивидуальных предпринимателей, имеющих источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, а также количества и состава выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, утвержденным Приказом Минприроды России от 26.10.2011 № 863 (далее — Порядок учета). Следует отметить, что в Порядке учета нет определений передвижного и стационарного источников выбросов.

В то же время в подп. «б» п. 7 Порядка учета перечислены сведения (данные) об источниках выбросов, которые необходимо указать при постановке на государственный учет. Так, при представлении сведений о передвижном источнике выбросов необходимо указать:

• тип передвижного источника выбросов (авиационный транспорт, водный транспорт, железнодорожный транспорт, автомобильный транспорт);
• регистрационный номер передвижного источника;
• экологический класс транспортного средства;
• вид и расход топлива (по видам) передвижным источником (авиационный транспорт, водный транспорт, железнодорожный транспорт, автомобильный транспорт).

Таким образом, основным критерием для определения передвижного объекта на сегодняшний день является работа на определенном виде топлива, а расчет платы за выбросы передвижных объектов производится по объему использованного топлива. К передвижным источникам выбросов относятся различные транспортные средства. Мобильные установки, используемые на территории предприятия, в основном относят к стационарным источникам выбросов.

После определения наличия на территории предприятия эксплуатируемых стационарных источников выбросов необходимо выяснить, подлежат ли эти источники государственному учету и нормированию.

Приказом Минприроды России от 31.12.2010 № 579 утверждены Порядок установления источников выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, подлежащих государственному учету и нормированию (далее — Порядок) и Перечень вредных (загрязняющих) веществ, подлежащих государственному учету и нормированию (далее — Перечень).

К источникам выбросов, подлежащим государственному учету и нормированию , относятся источники выбросов, из которых в атмосферный воздух выбрасываются вредные (загрязняющие) вещества, подлежащие государственному учету и нормированию. В свою очередь, государственному учету и нормированию подлежат вредные (загрязняющие) вещества, указанные в Перечне, а также не включенные в Перечень вредные (загрязняющие) вещества, соответствующие одному из критериев:

• показатель опасности выбросов, установленный в соответствии с приложением 1 к Порядку, больше или равен 0,1;
• приземные концентрации выбросов превышают 5 % от гигиенического (экологического) норматива качества атмосферного воздуха.

Итак, если в выбросах от стационарных источников предприятия присутствуют вещества, указанные в Перечне или соответствующие одному из вышеуказанных критериев, т.е. подлежащие государственному учету и нормированию, то в этом случае необходимы разработка проекта ПДВ, утверждение нормативов ПДВ (ВСВ) и получение разрешения на выбросы.

В рамках данной статьи не будет рассматриваться вопрос разработки проекта ПДВ. Не менее интересен вопрос о действиях предприятия после разработки данного проекта.

После того как проект ПДВ разработан, его необходимо согласовать, установить нормативы ПДВ (ВСВ), получить разрешение на выбросы. Предприятие должно иметь представление о том, в какие сроки могут вылиться согласования и на основании чего предприятию могут отказать.

На сегодняшний день нормативными правовыми актами не регламентирован порядок установления нормативов ПДВ . Таким образом, срок утверждения и основания для отказа в утверждении проекта ПДВ также не установлены.

В соответствии с п. 6 Положения о нормативах выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на него, утвержденного Постановлением Правительства РФ от 02.03.2000 № 183 (в ред. от 04.09.2012), предельно допустимые выбросы для конкретного стационарного источника выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и юридического лица в целом или его отдельных производственных территорий с учетом всех источников выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух данного юридического лица или его отдельных производственных территорий, фонового загрязнения атмосферного воздуха и технических нормативов выбросов устанавливаются территориальными органами Росприроднадзора (за исключением радиоактивных веществ) при наличии санитарно-эпидемиологического заключения о соответствии этих предельно допустимых выбросов санитарным правилам.

Согласно п. 6 Порядка организации и проведения санитарно-эпидемиологических экспертиз, обследований, исследований, испытаний и токсикологических, гигиенических и иных видов оценок, утвержденного Приказом Роспотребнадзора от 19.07.2007 № 224 (в ред. от 12.08.2010), срок проведения санитарно-эпидемиологических экспертиз по заявлению гражданина, индивидуального предпринимателя, юридического лица определяется в зависимости от вида и объема исследований конкретного вида продукции, вида деятельности, работ, услуг и не может превышать двух месяцев .

Далее на основании экспертного заключения территориальный орган Роспотребнадзора выдает санитарно-эпидемиологическое заключение. Срок выдачи санитарно-эпидемиологического заключения также не регламентирован. Следовательно, согласно Типовому регламенту внутренней организации федеральных органов исполнительной власти, утвержденному Постановлением Правительства РФ от 28.07.2005 № 452 (в ред. от 27.12.2012), срок выдачи санитарно-эпидемиологического заключения — 30 дней.

Нормативы ПДВ и ВСВ устанавливаются территориальными органами Росприроднадзора (за исключением радиоактивных веществ) для конкретного стационарного источника выбросов и их совокупности (организации в целом).

Согласно п. 8.13 Регламента Федеральной службы по надзору в сфере природопользования, утвержденного Приказом Росприроднадзора от 29.06.2007 № 191 (в ред. от 15.10.2009), ответ заявителю направляется руководителем (заместителем руководителя) территориального органа Росприроднадзора в течение 30 дней с даты регистрации обращения в Росприроднадзоре, если в поручении не установлен иной срок. При необходимости срок рассмотрения обращения может быть продлен руководителем территориального органа Росприроднадзора, но не более чем на 30 дней, с одновременным информированием заявителя и указанием причин продления.

Таким образом, по общему регламенту обращения по вопросам, касающимся деятельности Росприроднадзора, срок утверждения нормативов ПДВ — 30 дней (может быть продлен руководителем Росприроднадзора на 30 дней).

На заметку. Проект ПДВ разрабатывается в соответствии с Методикой расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86) (утв. Госкомгидрометом СССР 04.08.1986 № 192), ГОСТ 17.2.3.02-78 «Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями», Рекомендациями по оформлению и содержанию проекта нормативов предельно допустимых выбросов в атмосферу (ПДВ) для предприятия (утв. Госкомгидрометом СССР 28.08.1987) и другими нормативно-правовыми и методическими документами.

Поскольку законодательством не установлены основания для отказа в утверждении проекта ПДВ, значит если проект ПДВ выполнен в соответствии с требованиями перечисленных выше документов и получил санитарно-эпидемиологическое заключение, то отказ в установлении ПДВ неправомерен.

После получения санитарно-эпидемиологического заключения на проект ПДВ, утверждения нормативов ПДВ (ВСВ) предприятие обращается в территориальный орган Росприроднадзора или орган исполнительной власти субъекта Российской Федерации для получения разрешения на выбросы.

В соответствии с Административным регламентом территориальный орган Росприроднадзора принимает решение о выдаче или об отказе в выдаче разрешения на выбросы в срок, не превышающий 30 рабочих дней.

Основанием для отказа в выдаче разрешений на выбросы является наличие в составе материалов заявителя искаженных сведений или недостоверной информации. Иных оснований для отказа в выдаче разрешений на выбросы не установлено.

В заключение отвечаю на вопрос, который природопользователи задают чаще всего: «А что нам грозит, если мы не будем разрабатывать проект ПДВ и не получим разрешение на выбросы?» При отсутствии разрешений выбросы могут быть ограничены, приостановлены или прекращены в порядке, установленном законодательством Российской Федерации. К тому же согласно ст. 31 Федерального закона № 96-ФЗ лица, виновные в нарушении законодательства Российской Федерации в области охраны атмосферного воздуха, несут уголовную, административную и иную ответственность в соответствии с законодательством Российской Федерации.

Так, согласно ст. 8.21 Кодекса Российской Федерации об административных правонарушениях выброс вредных веществ в атмосферный воздух или вредное физическое воздействие на него без специального разрешения влечет наложение административного штрафа :

• на граждан — от 2000 до 2500 руб.;
• на должностных лиц — от 4000 до 5000 руб.;
• на лиц, осуществляющих предпринимательскую деятельность без образования юридического лица, — от 4000 до 5000 руб. или административное приостановление деятельности на срок до 90 суток;
• на юридических лиц — от 40 000 до 50 000 руб. или административное приостановление деятельности на срок до 90 суток.

К 2020 году в Европе выбросы углекислого газа у новых автомобилей должны быть снижены до 95 г/км. К таким показателям будут стремиться и автопроизводители других континентов. В настоящее время норма выброса составляет 130 г/км. Нормативный уровень выбросов CO 2 зависит от снаряженной массы и высчитывается для каждого автомобиля по формуле: СО 2 =130+а*(М-М 0), где М - масса автомобиля в снаряженном состоянии в килограммах, М 0 =1372 кг, а=0,0457. В 2016 году значение М 0 будет пересмотрено.

Важно знать, что каждый производитель получает показатель по среднему уровню выбросов всей выпускаемой линейки автомобилей, а не отдельного экземпляра . Это не просто норма: за ее нарушение компания должна платить штрафы, и немалые. За каждый выпускаемый автомобиль, выбросы CO 2 которого превышают средний установленный уровень, платится 5 евро при превышении на 1 г/км, 15 евро - за превышение на 2 г/км, 25 евро - 3 г/км, а после превышения на 4 г/км каждый грамм обходится производителю в 95 евро. С 2019 года все будет еще строже - каждый грамм превышения нормы обойдется в 95 евро!

Но кроме кнута есть и пряник. Каждый производитель может получить бонус, если сократит выбрасываемый углекислый газ до 7 г/км. Правда, при условии применения инновационных технологий на выпускаемых автомобилях. В качестве примера мы взяли четыре автомобиля, три из которых укладываются в действующую норму:

• 1.4, мощность - 150 л.с., средний расход топлива - 5,0 л/100 км; выбросы CO 2 - 116 г/км
• Renault Logan 1,6, мощность - 102 л.с., средний расход топлива - 7,1 л/100 км; выбросы CO 2 - 167 г/км
• Mercedes-Benz C-класса 1,6, мощность - 156 л.с., средний расход топлива - 5,5 л/100 км; выбросы CO 2 - 126 г/км
• Porsche Cayenne S E-Hybrid , мощность - 333 л.с., средний расход топлива - 3,4 л/100 км; выбросы CO 2 - 79 г/км; расход электроэнергии - 20,8 кВт/ч/100 км; класс эффективности: А+

Заметьте, что самый мощный Porsche Cayenne S E-Hybrid при этом легко преодолевает и будущий барьер по нормам выброса. Что это - прорыв в технологиях автомобилестроения или лукавство автопроизводителей? И то, и другое.

Видите ли, расход топлива и выбросы вредных веществ в атмосферу замеряют на беговых барабанах по определенной методике. А почему не на дороге, ведь так было бы честнее? Сейчас это невозможно, и на то есть ряд причин. Первая - сопоставимость результатов, на них не должны оказывать ни влияние погодные условия, ни состояние дороги, ни другие факторы, которые смогут исказить результат. Вторая важная причина - сбор отработавших газов для анализа. Собрать их, когда автомобиль движется, затруднительно. Поэтому испытания проводят на беговых барабанах, имитируя реальные дорожные условия.

Сегодня в мире наиболее распространены три методики определения расхода топлива: европейская NEDC, американская FTP-75 и японская JC 08. Они различаются по многим параметрам. Самая длинная и скоростная - американская. Японская отличается самой маленькой средней скоростью - всего 24,4 км/ч. Это связано с имитацией значительных простоев на светофорах. Европейская самая вялая - максимальное ускорение не превышает 0,83 м/с 2 . Но есть у них и общее: все три методики далеки от реального цикла движения машины, так что автомобильные компании научились приспосабливаться к ним.

Слабое звено

Рассмотрим европейскую NEDC для оценки расхода топлива автомобилей полной массой до 3500 кг. Продолжительность теста - всего 1220 секунд. За это время имитируется городской (скорость ограничена 50 км/ч) и загородный режимы движения с максимальной скоростью до 120 км/ч. При этом заданную скорость надо развить за определенное время. Например, чтобы разогнаться в городском цикле с места до 50 км/ч, необходимо затратить 26 секунд. Если вы в реальной жизни так долго будете ускоряться со светофора, вам начнут сигналить, а агрессивные водители еще и подрежут и покажут нехороший жест.

Теперь становится понятным, почему для разгона современной малолитражки приходится вжимать педаль акселератора чуть ли не в пол. Когда в автомобилях за все отвечает процессор, а объем поступающей и обрабатываемой информации исчисляется мегабайтами, выполнение теста становится делом написания алгоритма совместной работы двигателя и трансмиссии. И не важно, что потребителю не понравится поведение автомобиля в городском цикле, а реальный расход топлива не будет совпадать с заявленным. Тест пройден, расход и выбросы соответствуют нормам. Какие выбросы покажет автомобиль на автобане, когда он превысит скорость замеров в тесте, уже никого не интересует. Все знают, что значительно больше, но правила соблюдены, значит - все в порядке.

Пример из жизни. Когда автомобиль «Москвич-2141» готовился к выпуску в 1986 году, были проведены замеры по расходу топлива на беговых барабанах. Он оказался не очень хорошим. Надо было его чуть снизить. Двигатель трогать не стали, тем более его изготавливали на другом заводе. Поэтому решили поэкспериментировать с главной передачей: чем ниже передаточное число при схожем режиме движения, тем ниже расход топлива. Поменяли главную передачу, вместо передаточного числа 4,1 поставили 3,9. Нужные цифры по расходу достигли, а покупатели получили машину со слабой динамикой. Зато неплохо обогатились гаражные мастера, ведь сарафанное радио очень быстро разнесло, что за небольшие деньги можно из тихохода сделать динамичный хэтчбек.

Калибровка

В начале статьи мы привели в качестве примера Porsche Cayenne S E-Hybrid со средним расходом 3,4 л/100 км и выбросом CO 2 79 г/км. Вы этому верите? Я - нет. Для сравнения возьмем обычный Porsche Cayenne с бензиновым двигателем мощностью 300 л.с. Его средний расход заявлен на уровне 9,2 л/100 км, а выбросы CO 2 - 215 г/км. Разница по расходу и выбросам CO 2 почти в три раза. Что это - технологии или несовершенство теста NEDC? Очевидно, что на автобане гибридный автомобиль растеряет всю свою экологичность, ведь количество выбросов напрямую зависит от потребления топлива. Задумайтесь, новый Ford Fiesta во время недавнего марафона на выносливость «60 часов „За рулем“ имел средний расход 16,8 л на 100 км, а выбросы CO 2 значительно превзошли норму. И такая картина практически у каждого автомобиля.

Но ожидается, что в 2017 году вступит в действие новый измерительный цикл WLTC (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedures). Это уже будет не региональный, а мировой тест. Он представляет собой серию циклов для автомобилей полной массой до 3500 кг. Но соотношение мощности двигателя к снаряженной массе у всех автомобилей разное, а этот параметр сильно влияет на экономичность. Поэтому, чтобы тест сделать более реалистичным, все автомобили разделили на три класса в соответствии с их энерговооруженностью. Класс 1 - 22 Вт/кг, класс 2 - от 22 до 34 Вт/кг, и класс 3 - более 34 Вт/кг. Хотя и этот цикл несовершенен, он по крайней мере более приближен к реалиям. Например, ускорения при разгоне будет 1,58 м/с 2 , а это уже далеко не пенсионерский стиль езды.

Законодатели решили изменить правила игры, причем не просто подредактировав их, а кардинально. В оставшиеся пять лет автопроизводители должны не только приноровиться к новому циклу измерений, но еще и значительно снизить нормы выброса CO 2 . Удастся ли им это? Посмотрим. Но чтобы выполнить норму по выбросу углекислого газа, средний расход бензинового двигателя должен быть не выше 4,1 л, а для дизельного - 3,6 л на 100 км.

Депутаты против инженеров

Такое соревнование законотворцев и инженеров можно только приветствовать. Ведь не будь его, кто бы заставил автопроизводителей внедрить сначала центральный, а потом и непосредственный впрыск топлива в бензиновых двигателях? Зачем надо было поднимать давление впрыска в дизельных двигателях до 2500 бар, если бы не жесткие эконормы?

Но вместе с автопроизводителями за чистый воздух расплачиваются и автомобилисты. Все штрафы и затраты автопроизводителей на усовершенствование тем или иным способом равно лягут на наши плечи. Кроме того, машины с каждым годом становятся все сложнее и дороже. Починить автомобиль без сканера и мотор-тестера почти невозможно. А к 2020 году большинство новых автомобилей, скорее всего, будут гибридами, потому что сократить выбросы можно, только использовав электротягу.

Возможно, к 2030 году появятся одноразовые автомобили со сроком службы 3 года. Экономически содержать такой автомобиль расточительно, проще купить новый. Но это в Европе. У нас же всегда найдутся любители, которые из двух, трех и более машин соберут одну и будут ездить.

И наконец, информация для размышления. Нормы выброса СО 2 для одних и тех же машин, продающихся у нас и в Европе, сильно разнятся. Для примера приведем данные по Skoda Octavia.

Контроль токсичности ОГ дизеля на тормозном стенде

Предельно допустимые показатели дымности при испытаниях автомобилей с дизелями

*Нормы даны для эффективной базы дымомера L = 0,43 м.

Контроль на стенде с беговыми барабанами . Контроль токсичности ОГ дизелей, установленных на автомобилях с полной массой от 400 до 3500 кг, осуществляется на режимах ездового цикла на стенде с беговыми барабанами по ОСТ 37.001.054-86, который распространяется на автомобили с бензиновыми двигателями и с дизелями. В Европе эти испытания проводятся по Правилам № 83.03 (тип 1). Нормы на выброс СО, СН + NОх и частиц приведены в табл. 10.

Таблица 10

Номер режима	Частота вращения коленчатого вала дизеля, мин -1	Процент нагрузки от максимальной на данном режиме
	n x min
	n x max
	n x max
	n x max
	n x max
	n x max
	n x min
	n x ном
	n x ном
	n x ном
	n x ном
	n x ном
	n x min

Примечания:

1 - n x min – минимальная частота вращения вала двигателя при работе на холостом ходу;

2 - n x max – частота вращения, соответствующая максимальному значению крутящего момента;

3 - n x ном – частота вращения, соответствующая номинальной мощности.

Испытания проводятся на стенде, оборудованном приборами по ГОСТ 14846-81 и аппаратурой для измерения выбросов СО, СН и NОх.

При испытании должны регистрироваться:

Концентрации в отработавших газах оксида углерода (% объема), углеводородов и оксидов азота (млн -1);

Частота вращения коленчатого вала, мин -1 ;

Крутящий момент дизеля, Нм;

Часовой расход топлива, кг/ч;

Часовой расход воздуха, кг/ч;

Температура отработавших газов, охлаждающей жидкости, масла, воздуха и топлива, 0 С;

Разрежение во впускном трубопроводе, мм вод. ст; противодавление в выпускном трубопроводе, мм вод. ст.; барометрическое давление, мм рт. ст.

Газовый анализ ОГ должен выполняться с помощью быстродействующих газоанализаторов непрерывного действия с регистрацией результатов анализа на ленте самописца со скоростью протяжки не менее 10 мм/мин.

Для определения концентрации СО должен применяться недисперсный инфракрасный газоанализатор, для СН – пламенно-ионизационный, а для NОх – хемилюминесцентный. Относительная погрешность газоанализаторов не должна быть более ±3% от предельного значения шкалы для любого компонента.

При испытаниях дизелей с целью снижения потери углеводородов в трубках подвода СН к газоанализатору делается подогрев пробоотборной системы, обеспечивающий температуру пробы ОГ в диапазоне 150-200 0 С.

Расчет удельного выброса вредных веществ в г/(кВтч) производится по формулам, приведенным в стандарте.

Дизель считается соответствующим требованиям стандарта, если величины удельных выбросов СО, СН и NОх за испытательный цикл не превышают норм, указанных в табл. 11.

Первые нормы токсичности выхлопа появились в середине 80-х годов в Калифорнии, когда выяснилось, что Лос-Анджелес и Сан-Франциско задыхаются от смога. И сегодня законодательство этих штатов - самое суровое в мире в этом вопросе. Остальные подтягиваются. Во всей Европе, в Америке и Японии законодатели жмут на производителей автомобилей, заставляя их снижать вредные выбросы двигателей. Исполнение их требований становится все дороже и дороже. При этом среди автовладельцев упертых «зеленых» не так уж и много. Последние вообще считают машины злом и ездят на велосипедах и электричках. Остальные же считают удорожание техники неизбежным налогом, который надо заплатить, чтобы спать спокойно.

За что же платим? Основными вредными веществами, которые выбрасывает автомобильный двигатель, являются угарный газ, оксиды азота и не сгоревшие углеводороды. Их выбросы на сегодня ограничены практически до нуля. Есть еще углекислый газ, но пока его принимают неизбежным злом, и избавиться от него, не перейдя на питание водородом, не удается. Поэтому пытаются сократить нормы выделения, но они жестко завязаны на расход топлива, а тот – на размеры и вес автомобиля.

Про углекислый газ мы поговорим позже, а пока – про все остальное. Первым под борьбу попал угарный газ. Автомобилисты со стажем помнят, как вдоль дорог стояли инспектора с газоанализаторами и проверяли старые советские машины на концентрацию СО в выхлопе. У нас это началось на десятка полтора лет позже, чем в Америке. А там первой реакцией на введение норм концентрации вредных веществ в выхлопе стала установка систем, подающих дополнительный воздух в выхлопную трубу. Подавалось это под соусом дожигания топлива на выпуске, но, по сути, было просто разведением для снижения концентрации СО.

Законодатели это «просекли» и запретили. Пришлось заняться разработкой систем впрыска топлива, которые могли точнее регулировать процессы смесеобразования и исключать неполное сгорание. Потом появились катализаторы, которые довольно эффективно очищали выхлопные газы, оставляя только воду и углекислый газ. Для дизельных двигателей тогда все еще было относительно спокойно, ведь в их выхлопе нет угарного газа.

Борьба пошла по нарастающей. С 2000 года в Европе появились нормы на оксиды азота и несгоревшие частицы. И здесь бензиновым моторам особых проблем не прибавилось, а вот у дизелистов они начались.

Когда форсунка впрыскивает топливо, на краях факела воздуха много, и топливо хорошо горит - синий цвет на фото А, а в середине кислорода не хватает - там пламя оранжевое. За счет завихрений в камере сгорания можно организовать подачу воздуха к зоне горения, но для этого его должно быть в избытке. Темные зоны на фото В – место где находится избыточный воздух и происходит окисление азота.

Ведь для того, чтобы дизель работал, воздух в нем сжимается в 20-40 раз, нагреваясь до очень высоких температур. Сжать так смесь невозможно, она просто сдетонирует гораздо раньше. Топливо впрыскивается в цилиндр почти в самом конце такта сжатия и факел начинает гореть по краям, а потом догорает то, что в середине. И все равно в камере сгорания остается много воздуха, которому не хватило топлива.

В итоге кислород вступает в реакцию с азотом, и остается много топлива, которому не хватило воздуха. При этом образуются оксиды азота и частицы несгоревших углеводородов. Проблема заключается в том, что одновременно избавиться от обоих вредных веществ не получается. Тщательно регулируя момент и давление впрыска и закручивая вихри в камере сгорания, производители смогли довести двигатели до норм Евро-3.

Дальше можно было только уменьшить что-то одно за счет другого. А с оставшимся бороться уже на выходе. А законодатели жмут. Начиная с Евро-4, токсичность контролируется специальными органами и все сбои фиксируются в памяти блока управления на 400 дней. В Европе транспортная инспекция может в любой момент проверить эти коды и вкатить такой штраф, что мало не покажется. А чтобы даже в отсутствие догляда неповадно было загрязнять окружающую среду, в систему управления двигателем встроена функция NOx-контроль, которая отрубает 2/3 крутящего момента, если засекает превышение норм.

Производители пошли разными путями. Одни решили повысить температуру в цилиндрах и тщательнее сжигать топливо, а с возросшим количеством оксидов азота бороться с помощью системы последующей обработки выхлопа SCR. В глушитель таких машин встроен ванадиевый катализатор, а в выпускной коллектор - форсунка, которая впрыскивает специальный реагент - мочевину, которую из скромности называют AdBlue или DEF. Испарившийся раствор разлагается на аммиак и воду, а на поверхности катализатора происходит реакция между ним и оксидом азота. В результате получается еще вода и чистый азот.

Насос подает реагент (раствор мочевины NH2+H2O) к дозирующему устройству, которым управляет электронный блок на основании показаний двух датчиков концентрации NOx (на схеме не показаны). Первый стоит до катализатора, второй – контрольный – после. Определенное количество раствора впрыскивается в выхлопной коллектор, где испаряется и вместе с отработавшими газами попадает в катализатор. На активной поверхности катализатора оксиды азота реагируют с выделившимся из раствора аммиаком и превращаются в азот и воду. Для европейских машин эти системы производят Bosch и Highlite.

Все было бы просто замечательно, но есть несколько проблем, решить которые до сих пор полностью не удается. И связаны они в большей степени не с техникой, а с человеческим фактором.

Аммиак возить в машине нельзя – это сильный яд, поэтому применяют раствор карбамида (мочевины), который состоит в основном из воды, но стоит около 1 евро за литр. Грузовые машины Евро-4 потребляют около 2-4 литров реагента, как аккуратно называют этот состав, на 100 км, а Евро-5 – до 8 литров.

Как обманывают?

Жаба наносит первый удар в мозг владельца и он начинает искать обходные пути. Самый безобидный для природы – это попытка заменить фирменный реагент чем-нибудь подешевле. В странах бывшего соцлагеря очень любят покупать удобрения, которые разводят в грязных ведрах. Но система очень чувствительна к загрязнениям и качеству мочевины. Результат – забитые фильтры, закристаллизованные распылители, сгоревшие катализаторы. К таким же результатам приводит и просто отказ от заливки мочевины вообще. Если некоторое время поездить без нее, скорее всего, катализатор выгорит, и для возврата системы к работе его придется поменять.

Вторая проблема – это головотяпство. Хотя бачок для реагента имеет синюю крышку, в него регулярно пытаются налить солярки. А для резинок в насосе и клапанах системы - это смерть. В последнее время появились ремкомплекты, а раньше весь блок SCR отправлялся на помойку.

Зная все это, Scania, MAN и многие производители легковых дизелей избрали другое направление. Они используют рециркуляцию отработавших газов, или EGR. В этой системе часть отработавших газов охлаждается и направляется обратно на впуск. Там, смешиваясь с воздухом, они создают смесь, которая хуже пропускает фронт пламени при взрыве. Горение происходит медленнее, температура понижается, и окисление азота уменьшается.

А кроме того, в смеси меньше концентрация кислорода и, следовательно, меньше вероятность встречи неиспользованного кислорода с азотом, что также уменьшает образование вредных веществ. Для двигателей Евро-4 возврат составляет около 10%, а для Евро-5 – до 30%.

Преимущество EGR - в отсутствии дополнительных жидкостей и катализаторов. Следовательно, и цена всей системы, как при покупке, так и в процессе эксплуатации гораздо ниже. Но все не так просто… Снижение температуры снижает КПД, а значит, растет расход топлива.

Еще одним препятствием стало качество топлива. Сера, которая содержится в солярке, тоже охотно вступает в реакцию с кислородом и образует оксид, который, растворяясь в воде, превращается в серную кислоту. Если эта кислота сразу вылетает на улицу, она портит окружающую среду, но не вредит двигателю. Но в случае возврата в цилиндры начинает разъедать все на своем пути. Особенно пока мотор не работает.

Для дизельных двигателей с EGR требуется топливо, в котором серы - меньше пяти частей на миллион. До недавнего времени российский норматив по содержанию серы был почти в 40 раз больше, и хотя сейчас он полностью соответствует европейскому (не более 10 мг на килограмм), в стране процветает нелегальная торговля соляркой, которая не соответствует техрегламенту. И если в крупных городах «паленого» топлива не так много, то в провинции и на трассах – полно. В наихудшем случае регулярная заправка плохой соляркой обернется полной заменой поршневой группы и топливной системы через пару лет. А это легко потянет на десяток-другой тысяч в европейской валюте. Поэтому Scania запретила продажу таких машин во всех странах бывшего соцлагеря. Для них предлагают машины с мочевиной.

Что нас ждет впереди

А с Евро-6 все еще сложнее, потому что там обе системы работают вместе, катализаторов в глушителе - 3 штуки, да еще и сажевый фильтр впридачу. И частицы теперь меряются не концентрацией, а поштучно, за 1 час. Если посмотреть на все это глазами автомобильного инженера ХХ века, то это просто кошмар.

Химики, которые создавали блок катализаторов, называют его химической фабрикой, а двигатель пренебрежительно именуют источником сырья и тепла. Цена такой фабрики в Европе – около 13 тысяч евро, а сколько он будет стоить у нас - даже думать страшно.

Чтобы неповадно было все это отключать, в систему встроен контроль, который уже не мощность «рубит», а скорость. Например, кончилась мочевина в бачке - и скорость падает до 25 км/ч. Ползи себе потихоньку до ближайшей колонки, где сможешь ее купить. Еще одна фишка законодателей – если до сих пор машина считалась удовлетворяющей нормам по факту своего рождения, то для Евро-6 предусмотрен выборочный контроль машин с пробегом.

В двигателях Евро-6 использованы обе системы, и SCR, и EGR. До 30% отработанных газов, пройдя через охладитель, возвращаются в цилиндры, чтобы снизить температуру и уменьшить образование окислов азота. А то, с чем они не смогли справиться (1), обрабатывается в глушителе, где сперва стоит окислительный катализатор (2), дожигающий все то, что не сгорело, потом фильтр твердых частиц (3). После этого газы выходят в смесительную камеру (6), куда через сопло (4) подается реагент(5), который испаряется, и все это вместе попадает, собственно, в SCR – катализатор, в котором происходит реакция между мочевиной и остатками NOx (7). А на выходе – катализатор, расщепляющий оставшийся от реакции аммиак (8). Весь этот блок весит 130 кг.

Цена «химических фабрик» столь сладка, что их приладились делать не только производители автомобилей, но и такие, казалось бы далекие от глушителей фирмы, как Эбершпехер. На снимке полный ряд для всех основных европейских брендов.

А стоит ли овчинка выделки?

Нашему человеку, в массе своей, все эти затраты кажутся совершенно излишними. А уж ограничения, накладываемые так называемым NOx-контролем, и подавно. В общем-то, европейским водителям тоже, поэтому в систему и встроены неудалимые коды неисправности, а отключить ее нельзя, она забита в двигатель «по железу».

И здесь опять битва щита и меча. Экологи проводят через законодательство все более жесткие меры. Производители бьются над их выполнением. А в это время большинство европейских и китайских чип-тюнеров и прочих электронных мудрецов забросила работы по повышению мощности двигателя и сосредоточилась на обмане систем контроля токсичности. Спрос на эти услуги, учитывая сказанное выше, огромный даже в старой законопослушной Европе. А уж у нас в стране он просто обвальный.

Обмануть можно - пока. Это даже не очень сложно и дорого. Точнее, можно отключить NOx-контроль, поснимать элементы систем и думать, что теперь двигателю стало легче жить. На самом деле, крутящий момент действительно перестает ограничиваться, но двигатель входит в аварийный режим работы, а на панели горит лампочка повышенной токсичности выхлопа. Особенно это касается машин с EGR, где многие функции управления двигателем завязаны на соотношение воздуха с отработавшими газами.

Если просто перекрыть поток отработавших газов на впуск, система заметит недостаток давления в коллекторе и включит обходную программу, которая заменит недостающие данные усредненной величиной. Когда такое происходит, мощность двигателя уменьшается на 40%. Если это ограничение снять, двигатель будет работать при сильном недостатке воздуха, что снижает экономичность и повышает дымность выхлопа. В дальнейшем это приводит к залеганию колец.

Реально отключить систему можно только полностью заменив программное обеспечение блока управления, но это обычно делается только через завод-изготовитель. А он, зная, что после такой переделки машина перестанет выполнять местное законодательство, скорее всего, откажет. Хотя для некоторых машин прошивки появились уже и у наших умельцев.

Желание сэкономить здесь и сейчас – это наш национальный вид спорта. Но почему-то, приезжая в Германию или Швецию, мы с удовольствием вдыхаем чистый воздух их городов, а возвращаясь на родину, клянем начальников, заставивших нас платить за «никому не нужные» Евро…

Результат попадания топлива в бак реагента: Прокладки насоса испортились и мочевина потекла внутрь блока управления (коричневые кристаллы)

Руководство Европейского союза рассчитывает сократить автомобильные выбросы СО2 на треть в течение следующих двенадцати лет, от показателей пока ещё не наступившего 2021 года, к которому производителям автомобилей необходимо прийти со средними показателями, равными 95 грамм на километр. Другими словами, к 2030 году средние показатели выбросов СО2 автомобилями должны составлять 66 граммов на один километр, при этом промежуточным маркером назван 2025 год.

Тестирование на новые нормы выбросов СО2 в ЕС

Сокращение средних показателей выбросов углекислого газа автомобилями позволит снизить парниковый эффект, по крайней мере, на это рассчитывает руководство Европейского союза, которое в этой связи призывает всех автопроизводителей сместить акцент на выпуск электрических, или по меньшей мере, гибридных автомобильных транспортных средств. Свой призыв еврокомиссия решила подкрепить существенными финансовыми инвестициями, размер которых составит не менее 800 миллионов евро, которые будут потрачены на создание придорожной инфраструктуры, а именно, станций быстрой зарядки для электрокаров. Кроме того, дополнительные 200 миллионов евро руководство Европейского союза намеревается инвестировать в проведение дальнейших разработок энергоёмких аккумуляторных батарей.

Штрафы для автопроизводителей

Дабы подстегнуть интерес к своему призыву, еврокомиссия вводит штрафные санкции, которыми будут облагаться автопроизводители, которым не удалось снизить средние показатели выбросов углекислого газа. Штраф, в принципе, для автопроизводителей не большой, его размер уже известен и составляет он всего 95 евро, правда, за каждый лишний грамм СО2. Показатели превышения средних нормативов будет измеряется в зависимости от года выпуска автомобиля и нормативов, действующих в это время.

Новые нормы выбросов СО2 в ЕС

Следует признать, что практически все без исключения ведущие европейские автопроизводители в настоящее время изыскивают всевозможные способы для достижения намеченных норм сокращения выбросов СО2, среди них можно назвать использование в производства автомобилей более легких строительных материалов, сокращение объема двигателя, использования системы турбонаддува и так далее. Примечательно, что все они говорят о своих стараниях, а также о том, что результаты им даются непросто, из чего можно сделать вывод, что подобные мероприятия, являются ещё и финансово затратными. Для нас, для потенциальных покупателей экологически чистых автомобилей, это означает, что можно ожидать повышение стоимости машин буквально к 2021 году.

Планы, касательно резкого сокращения количества выбросов СО2 не раз комментировали официальные лица крупнейших автопроизводственных компаний. В частности, генеральный директор Mercedes-Benz откровенно критиковал подобные решение еврокомиссии, на что ему отвечали, что сделать это при желании можно, причём с весьма приемлемыми финансовыми затратами.

Реальные тесты вместо лабораторных

Кстати, европейские автопроизводители сегодня активно обсуждают и ещё одну проблему, а именно, прохождение испытаний по системе WLTP, то есть сдачу тестов на выброс СО2 в реальных условиях вождения автомобилей. Данная система тестирования должна заменить прежнюю, когда тестирование проводилось в условиях лабораторий, и заработать нововведение на территории Европейского союза в первый осенний день текущего 2018 года. Многие аналитики отмечают, что подобная жёсткая система тестирования поставит европейских автопроизводителей в невыгодные условия на мировом рынке. Более того, некоторые эксперты уверены, что автомобили в рамках нового тестирования не покажут даже 130 г/км, не то чтобы 95 км, как того требуют нормативы 2018 года, а это говорит о том, что кое-кому из них нужно приготовиться к выплатам миллиардных штрафов.

Экологические нормы, зелёные технологии

Что случится в сентябре, а тем более в 2021 или 2030 году, предугадать трудно, но, похоже, электрические автомобили завоюют рынок, по меньшей мере европейский, гораздо раньше.