Az EU legújabb kipufogógáz kibocsátási előírásai befolyásolják az autóipart

Az Európai Unió nemrégiben bevezette az Euro 6 rendeletet a dízel motorok számára. Bár ezek a szabályok hosszú listának tűnnek az irányelvek sorában, mégis nagy jelentőséggel bírnak az egész autóipar számára. Mark Burnett, az NCH Europe Lubricants and Fuel Additives innovációs platformjának helyettes vezérigazgatója arról beszél, hogy a dízel részecskeszűrők (DPF) fejlesztése egyre fontosabb lesz a káros kibocsátás mértékének csökkentése érdekében.

Az 1993-as Euro 1 óta az Európai Unió szabályozza a dízelmotorokból kijövő kipufogógáz tartalmát. Különösen figyelemmel kíséri a nitrogén-oxidok (NOx) és a légszennyező részecskék (PM), közismert nevén a korom, mennyiségét.

Ennek következtében a motorgyártók nagy mennyiségű időt és pénzt fektettek abba, hogy ezen előírások korlátain belül tudjanak működni. A korom eltávolítására a kipufogógázból részecskeszűrőket fejlesztettek ki, amelyek a szelektív katalizátoros redukció (SCR) vagy a kipufogógáz-visszavezető (EGR) egységekkel együtt üzemelnek. A 2009-es Euro 5 óta ez jogi követelmény minden új dízel jármű számára.

A részecskecsökkentés kiemelt célja az uniós szabályozásnak, mivel ez rendkívül káros a környezetre és a lakosságra, különösen a beépített területeken. A korom behatol a légzőszervek érzékeny területeire és rákot vagy légúti megbetegedéseket okozhat. Környezetvédelmi szempontból a lebegő részecskék az egyik fő oka a globális felmelegedésnek. A fekete korom, a kibocsátott szennyező részecskék egyik legerősebb fényelnyelő összetevője, 20 éves globális felmelegedési potenciállal (GWP) rendelkezik. Ez 4000-szer magasabb, mint a szén-dioxidé. Éppen ezért könnyen belátható, hogy az EU miért igyekszik csökkenteni a szennyező részecskék szintjét a levegőben.

Az új rendeletek célja az ultrafinom, 0,1 mikron nagyságú részecskék csökkentése, amely 50-szer kisebb, mint egy emberi hajszál. Ez 66 százalékos csökkenést jelent az Euro 5 által megengedett határértékhez képest. Az új szabályozások következtében növekedés várható a DPF szolgáltatások terén. Az Euro 6 szabályozás szerint a kibocsátást csökkentő rendszereknek ki kell tartaniuk 700 000 km-ig vagy hét évig a legnagyobb járművek esetében.

Míg a részecskeszűrő rendkívül hatékony lehet, és a káros részecske-kibocsátásnak akár 95 %-át eltávolítja, ugyanakkor nagyon érzékeny is, és csak akkor hatékony, ha az üzemelési feltételek megfelelőek. A részecskeszűrő kétféle módon működik. A passzív regenerálás során az egység a koromszemcséket kiszűri és elégeti, amikor a hőmérséklet eléri az 550ºC-ot. Azonban ez csak akkor lehetséges, ha a jármű eléri az optimális hőmérsékletet, általában hosszabb utak és nagyobb sebesség esetén.

Aktív regenerálás akkor következik be, amikor a korom mennyisége a szűrőben eléri a 45 %-os határértéket. A jármű motorvezérlője egy égés utáni üzemanyag-befecskendezést kezdeményez, hogy növelje a kipufogógáz hőmérsékletét és elindítsa a regenerálást. Azonban a ciklus csak akkor lehet teljes, ha a járművet több mint tíz percig vezetik, több mint 60 km/h sebességgel.

Ha a járművet csak rövid ideig vezetik vagy lassú forgalomban, a ciklus nem fejeződik be. Az extra üzemanyag, ami bekerült a hengerekbe nem fog elégni, az olaj minősége romlik és az olajszint emelkedik. Ha ez így folytatódik és a korom eléri a 75 %-os szintet a szűrőben, a műszerfalon figyelmeztető lámpa fog megjelenni és erőltetett regenerálásra kerül sor, ami jelentősen csökkenti a motor teljesítményét. Ha a szint eléri a 85 %-ot, már túl késő. A teljes DPF rendszert ki kellene tisztítani vagy kicserélni, amely jelentős költséggel jár.

Egyre világosabbá válik, hogy a részecske-kibocsátási határértékek drámai csökkentésének köszönhetően a hagyományos DPF rendszer önmagában egyszerűen már nem elegendő. Mindez azon felül, hogy sok DPF rendszer nem elég hatékony a nem megfelelő körülmények miatt, és alacsonyabb hőmérséklet szükséges a megfelelő regeneráláshoz. Ez az a helyzet, ahol az adalékanyagok segíthetnek.

Az üzemanyag adalékok 550-ről 400ºC-ra csökkentik azt a hőmérsékletet, amelyen a korom elég a DPF rendszerekben. Ez azt jelenti, hogy a lerakódás még lassú forgalomban is el tud égni, így megfelel az előírásoknak és csökken a DPF rendszer meghibásodásának a kockázata.

Az üzemanyag adalékok, amelyek csökkentik az aktív regenerálást, jótékony hatással vannak a motor teljesítményére is, mert a szennyeződés hosszabb idő alatt rakódik le. A vezetők és a flotta menedzserek általában a következőket tapasztalják: megnövekedett élettartam, alacsonyabb üzemanyag-fogyasztás, nő a motor teljesítménye, kisebb az üzemanyag átfújás kockázata és csökken a rendszernyomás.

Az Euro 6 szigorú előírásai rémálomnak tűnhetnek az autóipar számára, azonban ez kutatással és fejlesztéssel megoldható. Az NCH Europe DPF Protect terméke példa erre a megoldásra. A termék úgy működik, hogy csökkenti a regeneráláshoz szükséges hőmérsékletet, ami azt jelenti, hogy járművek megfelelnek az előírásoknak, de egyúttal csökken a DPF rendszer meghibásodásának valószínűsége is, különösen városi környezetben történő használat esetén.

Nem kétséges, hogy a szabályozások szükségesek. De ahelyett, hogy babérjainkon ülnénk, az ipar válasza az innováció és az új technológiák kifejlesztése kell, hogy legyen, az új követelményeknek való megfelelés és a jövőbeli fejlődés érdekében.