ТЕХНИКАОБОЗРЕНИЕ НОРМЫ ТОКСИЧНОСТИЕВРО С БОЛЬШОЙ БУКВЫАлексей Воробьев-ОбуховЕсли спросить первого встречного, что такое евро, он, скорее всего, ответит: европейская валюта. И только увлеченный автомобилями человек с ходу вспомнит об экологических нормативах. Бумага позволяет разделить два значения одного слова с помощью первой буквы: денежная единица пишется с маленькой. А мы займемся Евро с большой буквы. пе безвредны, хотя говорят, что СО 2 влияет на погоду. Так, однако, дело обстоит в идеальном случае, когда топливо сгорает «правильно» и до конца. Но моторы XXIвека, увы, несовершенны и потому часть углеводородных цепочек может вообще не распасться на атомы – выйти из мотора в виде далеко не безобидных обрывков молекул (их обозначают обычно как СН). Может распасться, но не сгореть, вылетев в трубу в виде сажи. Может недогореть, дав на выходе страшно ядовитый угарный газ СО (чем опасны вещества из выхлопной трубы – см. ЗР, 2003, №6). Наконец, двигатель автомобиля работает не на чистом кислороде, а на воздухе, в котором 78% азота. При высокой температуре он тоже окисляется – образуются весьма вредные NO и NO 2, для краткости обозначаемые как NO X.ОТКУДА ЧТО БЕРЕТСЯ?Автомобильное топливо, будь то дизельное, бензин или газ, состоит всего из трех химических элементов, объединенных в молекулы: углерода С, водорода Ни кислорода О. При сгорании – с химической точки зрения это форма окисления – длинные цепочки атомов разрушаются, и на выходе получаются окислы углерода СО 2, водорода Н 2О, ну и еще всякая всячина. Оба вещества в принци-Калифорнийское общество потребителей вносит вклад в экологическое воспитание.Измерение выбросов происходит… не здесь. Это – лишь надводная часть айсберга, основная аппаратура стоит в отдельном помещении, куда собранные газы поступают по шлангу.200 За рулем 08/2005 ОБОЗРЕНИЕ НОРМЫ ТОКСИЧНОСТИУжасы «газовой атаки» со стороны автомобилей испугали в конце ХХвека жителей Европы и США. Законодатели, поддерживаемые всевозможными объединениями «зеленых», стали ограничивать содержание вредных веществ в выхлопах. В Европе экологические нормы называются Евро, а отсчет начался с Евро 0, введенных в 1988году как обязательное требование при получении одобрения типа транспортного средства, а с 1990-го – при регистрации новых авто.ЧЕГО НОРМЫ СТОЯТСнизить вредные выбросы можно тремя способами: оптимизировать процесс сгорания смеси, дожигать то, что все-таки не сгорело в цилиндрах, переходить на альтернативные виды топлива. Сегодня инженеры используют все эти возможности. Поход за чистоту воздуха начался с первого варианта, и это стоило жизни старому доброму карбюратору. Нет, он мог бы успешно готовить смесь и поныне, разгоняя автомобиль лучше самых продвинутых впрысковых систем. Вот только со стабильностью параметров беда: автономная система карбюратора не понимает сигналов электронных датчиков (попытки скрестить карбюратор с электроникой не имели успеха). Прибор не способен точно дозировать топливо с учетом множества параметров, от температуры воздуха до степени засоренности жиклеров. А без этого не будут эффективно работать нейтрализаторы, поселившиеся в выпускном тракте одновременно с внедрением ЕвроI. Они-то и дожигают (окисляют) то, что недогорело в цилиндрах. Понятно: как ни совершенствуй программу контроллера впрыска, со временем параметры «уходят» (например, по мере засорения форсунок). Поэтому с введением более жестких норм ЕвроII появился датчик кислорода (лямбда-зонд), измеряющий состав «выдоха». После нейтрализатора это была еще одна сотня долларов в себестоимости автомобиля. Дальше – больше. ЕвроIII «прижали» окислы азота, которые не по зубам обычным нейтрализаторам: тогда придумали рециркуляцию отработавших газов, чтобы снизить температуру в цилиндрах. «Зеленые» занялись выбросами в процессе прогрева двигателя; чтобы обезвредить их, потребовалось перенести нейтрализатор вплотную к выпускному коллектору или применять электроподогрев. Машины стали еще чище, но дороже.За рулем 08/2005 201При разработке сажевых фильтров приходится изучать их внутренности под электронным микроскопом. Один из лидеров мирового автомобильного «озеленения» – «Пежо». ТЕХНИКАОБОЗРЕНИЕ НОРМЫ ТОКСИЧНОСТИНаконец, введенные с этого года ЕвроIV (при регистрации новых авто они станут обязательными с января 2006-го) еще более ужесточили требования к выбросам на переходных и пусковых режимах. Теперь новым машинам не обойтись также без электронной педали газа. Ведь механический привод дроссельной заслонки позволял водителю топтать педаль, не задумываясь о чистоте выхлопа, а контроллер был вынужден переобогащать смесь при разгоне. Электронная заслонка делает процесс более плавным. Так в жертву экологии будет принесена (в определенной степени) динамика. Это, однако, далеко не все. Оценить выбросы по нормам ЕвроIII возможно лишь с помощью дорогих стендов и аппаратуры. От производителей потребовали, чтобы автомобиль гарантированно соответствовал нормам на протяжении 80000км! Чтобы быть в этом уверенными, с 2000 года сделали обязательной установку на каждой машине OBD – бортовой диагностики. Она бдительно следит за работой всех узлов и немедленно сигнализирует водителю о любой неисправности, способной вызвать «дурной запах» из вашей трубы. Думаете, это конец истории? Сегодня в Еврокомиссии дискутируется вопрос об оснащении автомобилей более продвинутой системой ОBM (On-BoardMeasurement – бортовое измерение). Тогда машина будет сама измерять состав газов и записывать результаты в память компьютера. Приедете на техосмотр, и инспектор сразу увидит на мониторе, насколько вы отравили воздух родного города за последний год.В далеком 1978-м «Форд» уже выпустил на дороги 60 000 автомобилей, оборудованных «электронным» карбюратором и нейтрализатором. На снимке – один из чистых «Пинто».РАЗ, ДВА, ТРИ, ЧЕТЫРЕ, ПЯТЬ…Если посмотреть на европейские нормативы (табл.), в глаза бросится, что норматив по СО для Евро III мягче, чем для Евро II. Зато методика измерений жестче: раньше газы собирали на анализ спустя 40 с после пуска двигателя при комнатной температуре. Теперь это делается при минус 7°С, аведь после пуска мотор работает на обогащенной смеси, да и нейтрализатор еще холодный.По Евро Vв отношении легковых автомобилей еще идут дебаты – когда и для кого делать их обязательными. (Законодатели ЕС обещают скоро определиться.) Производители, как могут, упираются – сократить выбросы сажи в 10 (!) раз можно лишь ценой установки сложных фильтров стоимостью 200–400 евро. А на рынке и так застой. Похоже, однако, «зеленые» опять победят под лозунгом: «Смерть стоит у порога Германии в облике микрочастиц».ЕВРОПЕЙСКИЕ НОРМАТИВЫ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ДЛЯ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙНорма иВведены сСО, г/кмСН, г/кмNOх, г/кмСН+NOх, г/кмСажа, г/км, документ ЕСбензиндизельбензиндизельбензиндизельбензиндизельдизель Евро I 91/01.07.92, 441/EWG01.01.933,163,16––––1,131,130,18 Евро II 94/01.01.96, 12/EG01.01.972,21,0––––0,50,70,08 Евро III 98/01.01.00, 69/EG01.01.012,30,640,20–0,150,50–0,560,05 Евро IV 98/01.01.05, 69/EG01.01.061,00,500,10–0,080,25–0,300,025 Евро V01.01.10н.д.н.д.н.д.н.д.н.д.0,08н.д.н.д.0,0025СООТНОШЕНИЕ СУММАРНЫХ ПРОБЕГОВ И ВЫБРОСОВ ВСЕГО АВТОМОБИЛЬНОГО ПАРКАТРЕТИЙ ПУТЬА теперь обратим внимание на дизель: может, в нем проще добиться чистого выхлопа? Сначала показалось, что отказ от предкамеры, повышение давления впрыска и электронное управление позволят удовлетворить амбиции экологов. Не тут-то было! Сперва они уцепились за окислы азота, с которыми в дизелях сложно бороться: только «задавишь», как из трубы повалит черный дым несгоревшего углерода. Затем потребовали почти полностью убрать микрочастицы сажи… Итог: сегодня дизельныеСуммарный пробег европейского автопарка сгодами все растет, а количество вредных выбросов – уменьшается. В перспективе в период с 2005 по 2020 год ожидают увеличения пробега на 13%, а выбросы должны снизиться почти на 20%! Такой результат дорогого стоит.202 За рулем 08/2005 ОБОЗРЕНИЕ НОРМЫ ТОКСИЧНОСТИСХЕМА САЖЕВОГО ФИЛЬТРА ДЛЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯПередние заглушки Выхлопные газы отдвигателя Уловитель твердых частиц Стенки фильтра Задние заглушкиВЫПУСКНАЯ СИСТЕМА В СОСТАВЕ ФИЛЬТРА ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ И ОКИСЛИТЕЛЬНОГО НЕЙТРАЛИЗАТОРАЛямбда-зонд Окислительный нейтрализатор Сажевый фильтр Очищенные газыВыхлопные газы от двигателяОчищенные газы Датчики давленияДатчики температурыФильтр микрочастиц сажи – весьма сложный агрегат и стоит немало евро – тех, что с маленькой буквы…НЕ ТАК СТРАШЕН OBD, КАК ЕГО МАЛЮЮТМожет показаться, что лампочка неисправности систем двигателя будет то и дело зажигаться, разоряя владельца на ремонтах. Это, однако, совсем не так. Во-первых, OBD отключается, если температура за бортом ниже мимоторы выполняют Евро IV благодаря сложным системам впрыска, рециркуляции, накопительным нейтрализаторам NOх и фильтрам твердых частиц. По мере засорения последних двух устройств мотор кратковременно переходит на режим, при котором температура газов резко повышается: вредные вещества выжигаются. Такие системы тоже недешевы. Совсем недавно правительство Германии приняло решение оналоговых льготах в размере 350евро для владельцев новых авто с сажевыми фильтрами и 250евро для тех, кто дооборудует ими свой старый «дизельваген». (А нечистым дизелистам – стыд исрам… плюс увеличение налога с 2008года на 20%.) В свете сказанного выход видится, вопервых, в переходе с бензина на природный газ – с ним мотор меньшей кровью выполняет нормы ЕвроIV или с дизтоплива на диметилэфир (наше российское ноу-хау). Во-вторых, перспективным направлением считают синтез жидкого топлива из того же газа (еще лучше – из пищевых отходов или биомассы) – в нем не будет ни серы, ни ароматических углево-нус 7°С или гора, куда вы заехали, выше 2500м. А во-вторых, программа настроена так, что система среагирует лишь на неисправности, которые могут привести к увеличению выброса вредных веществ выше уровня, указанного в таблице. Сравните с требованиями норм Евро III или IV и… успокойтесь.ПОРОГ СРАБАТЫВАНИЯ ИНДИКАТОРА СИСТЕМЫ ОВDСО, г/кмСН, г/кмNOх, г/кмСажа, г/км бен-ди-бен-ди-бен-ди-дизель зинзельзинзельзинзель 3,23,20,40,40,61,20,18дородов. И тогда ЕвроV станут повседневной и доступной реальностью.А У НАС…А у нас на момент подготовки материала документ, окончательно вводящий нормативы Евро II с1 января 2006 года, ожидал утверждения правительством. Неужто пришел конец карбюраторным динозаврам? Тогда следует подумать ио пересмотре налоговой системы, чтобы она экономически стимулировала приобретение более «чистых» машин. Пока же в регистрационных документах нет ни слова об экологических параметрах автомобиля. Но в любом случае, мы, народ, сами сделаем воздух городов чище, пересаживаясь на все более современные иномарки.Научно-производственное предприятие"Астрохим"Москва, ш. Энтузиастов, 40 (095) 702-94-93, 702-94-96Региональные представители: Москва (095) 462-00-05, 462-00-22 Санкт-Петербург (812) 380-20-75, 245-47-69 Екатеринбург (343) 251-5787,251-57-88 Киров (8332) 56-89-04, 47-89-36 Краснодар (8612) 33-62-55, 33-62-57 Красноярский кр. (39175) 214-04 Н.-Новгород (8312) 508-410, 508-409 Новосибирск (3832) 17-95-91, 23-58-03 Ростов-на-Дону (8632) 201-808, 201-809 Рязань (0912) 34-31-58, 93-08-74 Челябинск (3512) 22-95-18, 22-97-34www.astrohim.ruПриглашаем к сотрудничеству региональных дилеров