Zůstaňte v normě

Jak nařízení EU o emisích ovlivňuje automobilový průmysl

Evropská unie nedávno vydala nařízení o dieselových motorech známé pod zkratkou Euro 6. Na první pohled jde o další z nekonečné řady evropských předpisů, ve skutečnosti ale nařízení ovlivňuje podobu celého automobilového průmyslu v Evropě. Mark Burnett z platformy inovací maziv a palivových aditiv ve společnost NCH Europe vysvětluje, proč jsou při snižování škodlivých emisí tak důležité filtry pevných částic v dieselových motorech (také známé jako DPF neboli Diesel Particulate Filters).

Již od nařízení Euro 1 z roku 1993 kontroluje Evropská unie výfukové zplodiny dieselových motorů, zejména množství oxidů dusíku a pevných částic (PM) neboli sazí.

Výrobci motorů do aut proto investují dost času i peněz, aby jejich produkty tato nařízení splňovaly. Vyvinuli proto filtry pevných částic, které spolu se zařízeními na recirkulaci výfukových plynů nebo selektivní katalytickou redukci odstraňují pevné částice z výfukových plynů dieselových motorů. Od roku 2009, kdy vešla v platnost norma Euro 5, musí být filtry pevných částic součástí každého nově vyrobeného auta s dieselovým pohonem.
EU chce regulovat především hladinu PM, protože pevné částice výrazně škodí životnímu prostředí a mají neblahý vliv i na zdraví zejména v oblastech, kde se hromadí ve větším množství. Pevné částice totiž pronikají do citlivých oblastí dýchací soustavy a můžou způsobovat rakovinu dýchacích cest a další onemocnění. Z ekologického pohledu jsou PM jednou z hlavních příčin globálního oteplování. Například černý uhlík, pevná částice výfukových plynů s vysokou schopností absorpce světla, má takzvaný potenciál globálního oteplování 4000krát vyšší než oxid uhličitý. Je proto jasné, proč se EU snaží jeho koncentraci ve vzduchu omezit na minimum.

Nové nařízení Euro 6 se zaměřuje na ultrajemné částice o velikosti 0,1 mikronu, tedy asi padesátkrát menší než tloušťka lidského vlasu. Limit je o 66 procent přísnější než hodnoty, které povolovalo předchozí nařízení Euro 5. Kvůli novému nařízení se proto očekává vzrůst poptávky po údržbě a opravách filtrů pevných částic. Podle normy Euro 6 totiž musí veškeré systémy řízení emisí, a tedy i filtry pevných částic, mít životnost nejméně 700 000 km nebo 7 let u největších vozidel.

DPF jsou sice vysoce účinné a odstraňují až 95 procent škodlivých pevných částic, ale poměrně často se u nich vyskytují problémy a perfektně fungují jen za správných podmínek. Filtry pevných částic totiž mají dva provozní módy. V režimu pasivní regenerace zachytávají částice sazí a spalují je při teplotách přes 550 °C, zatímco se regenerují. Takto ale mohou filtry fungovat pouze za optimální teploty motoru, které dosáhnete hlavně na delších cestách a při vyšších rychlostech.
Když hladina pevných částic ve filtru přesáhne předem stanovenou hranici 45 procent, filtr se přepne do módu aktivní regenerace. Ovládací jednotka vozidla zahájí vstřikování paliva, aby se zvýšila teplota výfukových plynů a nastartovala se regenerace. Tento cyklus se však dokončí, jen pokud auto jede minimálně 10 minut v kuse rychlostí aspoň 60 km/h.

Když ale vozidlem jezdíte jen na krátké vzdálenosti nebo popojíždíte v koloně, cyklus filtru se nedokončí. Dodatečné palivo vstříknuté do válců motoru se nespálí, zhorší se kvalita oleje a stoupne jeho objem. Pokud se auto ve stejném režimu pohybuje až do okamžiku, kdy hodnota sazí ve filtru dosáhne 75 procent, rozsvítí se kontrolka na přístrojové desce a zahájí se nucená regenerace, přičemž se výrazně sníží výkon motoru. Jakmile pak hladina PM dosáhne 85 procent, je už pozdě – celý filtr musíte vyčistit nebo vyměnit, a samozřejmě si za to náležitě připlatíte.

Protože povolená hodnota emisí PM tak dramaticky klesla, začíná být jasné, že jen filtr pevných částic už na jejich odstranění nestačí. Řada systémů DPF navíc selhává při nestabilních provozních podmínkách a k udržení povolené hladiny PM musí docházet za nižší teploty. Pomoci by ale mohla aditiva.

Palivová aditiva dokážou snížit teplotu, při níž dochází ke spalování sazí ve filtru, ze zmíněných 550 °C na 400 °C. Filtr tak spaluje pevné částice i za pomalejších rychlostí, splňuje nařízené emisní limity a navíc se snižuje riziko selhání systému DPF.

Palivová aditiva, která redukují aktivní regeneraci filtru, mají také příznivý účinek na výkon motoru, protože se v něm nečistoty hromadí pomaleji. Řidiči i správci vozových parků při používání aditiv také ocení prodlouženou životnost, nižší spotřebu paliva, lepší točivý moment a výkon motoru, snížené množství paliva unikajícího do klikové skříně a obecně nižší systémový tlak v motoru.

Ačkoliv se zdá, že striktní limity nařízení Euro 6 jsou pro automobilový průmysl pohromou, díky výzkumu a vývoji lze nalézt schůdné řešení. Jedním z nich může být ochranný roztok do filtrů pevných částic od NCH Europe. Produkt snižuje teplotu potřebnou k regeneraci, takže auta splní požadovanou normu a zároveň se sníží poruchovost DPF systémů, a to především při jízdě v městských oblastech.

Není pochyb, že nařízení regulující emise jsou zapotřebí a jen tak se jich nezbavíme. Automobilový průmysl by proto neměl usínat na vavřínech. Pokud se tudíž automobilky chtějí těšit z pozitivního vývoje, musí přicházet se stále novými technologiemi a inovacemi, díky nimž vozidla splní povolené limity.