Μένοντας εντός ορίων

Οι τελευταίοι κανονισμοί της ΕΕ επηρεάζουν την αυτοκινητοβιομηχανία

Η Ευρωπαϊκή Ένωση πρόσφατα εισήγαγε τους κανονισμούς Euro 6 για τους κινητήρες Ντίζελ. Ενώ αυτοί οι κανονισμοί μπορεί να φαίνεται μια μακρά σειρά σε μια λίστα των οδηγιών, έχουν σημασία για ολόκληρο τον κλάδο της αυτοκινητοβιομηχανίας. Εδώ,ο Mark Burnett, Πρόεδρος της Καινοτομικής Πλατφόρμας Λιπαντικών και Πρόσθετων Καυσίμου της NCH Ευρώπης, παρατηρεί πως οι εξελίξεις στο φίλτρο σωματιδίων ντίζελ (DPFs) είναι όλο και πιο σημαντικές στη μείωση των επιπέδων των βλαβερών εκπομπών.

Από το Euro 1 το 1993, η ΕΕ έχει ρυθμίσει αυτό που βγαίνει από την εξάτμιση του κινητήρα ντίζελ. Παρακολουθεί κυρίως τα επίπεδα του οξειδίου του αζώτου (NOx) και των αιωρούμενων σωματιδίων (PM), ευρέως γνωστά και ως αιθάλη.

Σαν αποτέλεσμα, οι κατασκευαστές κινητήρων έχουν επενδύσει χρόνο και χρήμα στο να δουλέψουν λαμβάνοντας υπ όψιν αυτούς τους κανονισμούς. Τα DPFs δημιουργήθηκαν προκειμένου να λειτουργούν παράλληλα με την επιλεκτική μείωση καταλύτη (SCR) ή τις συσκευές ανακυκλοφορίας καυσαερίων EGR), καθώς αυτά θα αφαιρέσουν τα αιωρούμενα σωματίδια (PM) από τα καυσαέρια των κινητήρων ντίζελ. Από το Euro 5 το 2009,αυτό έγινε νομική απαίτηση για όλα τα καινούργια οχήματα με κινητήρα ντίζελ.

Τα PM είναι ένας συγκεκριμένος στόχος για την ΕΕ καθώς είναι ιδιαίτερα βλαβερά για το περιβάλλον και το πληθυσμό, ειδικά στις περιοχές συσσώρευσης. Τα PM διεισδύουν σε ευαίσθητες περιοχές του αναπνευστικού συστήματος και μπορούν να προκαλέσουν καρκίνο ή ασθένειες του αναπνευστικού. Από περιβαλλοντικής πλευράς,τα PM είναι μια από τις κύριες αιτίες της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Ο μαύρος άνθρακας, ένα από τα ισχυρότερα στοιχεία απορρόφησης του φωτός των PM έχει 20 χρόνια δυναμικό θέρμανσης του πλανήτη. Πρόκειται για 4000 φορές περισσότερο από το διοξείδιο του άνθρακα. Είναι συνεπώς εύκολο να αντιληφθούμε γιατί η ΕΕ ενδιαφέρεται να μειώσει τα επίπεδα των PM στον αέρα.

Οι νέοι κανονισμοί στοχεύουν στα πολύ λεπτά PM των 0.1 μικρομέτρων, που είναι 50 φορές μικρότερα από μια ανθρώπινη τρίχα. Πρόκειται για 66% μείωση στα επιτρεπτά επίπεδα με βάση το Euro 5. Με βάση αυτούς τους νέους κανονισμούς, αναμένεται να υπάρξει ανάπτυξη στη ζήτηση για τη συντήρηση του DPF. Σύμφωνα με τους κανονισμούς Euro 6, όλα τα συστήματα διαχείρισης εκπομπών θα έχουν διάρκεια 700,000 km ή επτά χρόνια για τα μεγαλύτερα οχήματα.

Ενώ τα DPFs μπορεί να είναι εξαιρετικά αποτελεσματικά και μπορεί να αφαιρέσουν το 95% των βλαβερών εκπομπών PM, μπορεί να είναι αρκετά ευμετάβλητα και θα δουλέψουν μόνο κάτω από τις σωστές συνθήκες. Υπάρχουν δυο λειτουργίες για το πώς δουλεύουν τα DPFs. Σύμφωνα με τη παθητική αναπαραγωγή, παγιδεύουν τα σωματίδια της αιθάλης και τα καίνε κατά τη διαδικασία της αναπαραγωγής, με τις θερμοκρασίες να φτάνουν τους 550 βαθμούς Κελσίου. Ωστόσο, αυτό είναι πιθανό μόνο όταν το όχημα φτάνει τη βέλτιστη θερμοκρασία, συνήθως όταν οδηγείται σε μακρινά ταξίδια και σε υψηλές ταχύτητες.

Η ενεργητική αναπαραγωγή πραγματοποιείται όταν τα επίπεδα της αιθάλης στο φίλτρο φτάνουν το όριο του 45%. Το σύστημα διαχείρισης της μηχανής του οχήματος θα ξεκινήσει ένα ψεκασμό καυσίμου μετά τη καύση για να αυξήσει τη θερμοκρασία εκπομπής και να ενεργοποιήσει την αναπαραγωγή. Ωστόσο, ο κύκλος μπορεί να ολοκληρωθεί μόνο όταν το όχημα οδηγείται για πάνω από δέκα λεπτά και σε ταχύτητα πάνω από 60 kmph.

Εάν το όχημα οδηγείται μόνο για μικρά διαστήματα ή σε κίνηση σταμάτα-ξεκίνα, ο κύκλος δεν θα ολοκληρωθεί. Το επιπλέον καύσιμο, το οποίο έχει περάσει στους κυλίνδρους για τη διαδικασία δεν θα καεί, η ποιότητα του θα αλλοιωθεί και η στάθμη του λαδιού θα αυξηθεί. Εάν αυτό συνεχίσει σε επίπεδα αιθάλης 75% στο φίλτρο, θα εμφανιστούν προειδοποιητικές σημάνσεις στο πίνακα και η βίαιη αναπαραγωγή θα πραγματοποιηθεί, μειώνοντας σημαντικά την απόδοση του κινητήρα. Όταν τα επίπεδα φτάσουν το 85%, τότε είναι πια αργά. Ολόκληρο το σύστημα DPF θα πρέπει να καθαριστεί ή να αντικατασταθεί με ένα αξιοσημείωτο κόστος.

Γίνεται σαφές ότι λόγω της δραματικής πτώσης των επιτρεπόμενων εκπομπών PM , ένα παραδοσιακό σύστημα DPF από μόνο του δεν επαρκή πια. Αυτό αποτελεί και ο κύριος λόγος γιατί πολλά συστήματα DPF αποτυγχάνουν λόγω των ακατάλληλων συνθηκών και μια χαμηλότερη θερμοκρασία χρειάζεται για να συντηρήσει τα επιτρεπτά επίπεδα των PM. Αυτό είναι το σημείο όπου βοηθά το πρόσθετο.

Τα πρόσθετα καυσίμων μπορούν να μειώσουν τη θερμοκρασία στην οποία η αιθάλη καίγεται στο σύστημα DPF από τους 550 στους 400 βαθμούς κελσίου. Αυτό σημαίνει ότι τα PM μπορούν να καούν ακόμη και όταν βρισκόμαστε σε αργή κίνηση, πληρώντας τους κανονισμούς και μειώνοντας το κίνδυνο της αποτυχία του συστήματος DPF.

Τα πρόσθετα καυσίμων που μειώνουν την ενεργητική αναπαραγωγή επίσης έχουν θετικό αντίκτυπο στην απόδοση του κινητήρα καθώς η βρωμιά χρειάζεται περισσότερο χρόνο για να συσσωρευτεί. Οι οδηγοί και οι υπεύθυνοι συντήρησης συνήθως θα αντιμετωπίσουν αυξημένη διάρκεια ζωής, χαμηλότερη κατανάλωση καυσίμου, βελτιωμένη ροπή του οχήματος και ισχύ, χαμηλότερο κίνδυνο υπερχείλισης του καυσίμου και μειωμένη πίεση στο σύνολο του συστήματος.

Παρόλο που οι αυστηροί κανονισμοί Euro 6 ίσως να φαίνονται εφιάλτης για την αυτοκινητοβιομηχανία, η έρευνα και η ανάπτυξη είναι ο δρόμος να αντιμετωπιστεί. Το DPF protect της NCH Ευρώπης είναι ένα παράδειγμα. Το προϊόν λειτουργεί σε χαμηλότερη θερμοκρασία από αυτή που απαιτείται για αναπαραγωγή, κάτι που σημαίνει ότι τα οχήματα μπορούν να συμμορφωθούν με τους κανονισμούς αλλά μειώνεται επίσης και ο βαθμός αποτυχίας του συστήματος DPF, ειδικά όταν τα οχήματα οδηγούνται σε αστικές περιοχές.

Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι οι κανονισμοί είναι απαραίτητοι και ήρθαν για να μείνουν. Αντί να επαναπαυόμαστε,η βιομηχανία πρέπει να ανταποκριθεί με καινοτομικές και εξελιγμένες νέες τεχνολογίες προκειμένου να πληροί τους κανονισμούς και να ανυπομονεί για μελλοντική ανάπτυξη.