Restare entro i limiti

Le normative più recenti dell’Unione Europea sulle emissioni colpiscono l’industria automotive

L’Unione Europea ha introdotto di recente la normativa Euro 6 per i motori diesel. Sebbene si inserisca in un lungo elenco di direttive, queste normative sono importanti per l’intera industria automotive. Di seguito, Mark Burnett, VP della piattaforma per l’innovazione Lubricants and Fuel Additives di NCH Europe, esamina l’importanza di migliorare la gestione del filtro antiparticolato (DPF) al fine di ridurre i livelli di emissioni nocive nell’aria.

A partire dal 1993 con la normativa Euro 1, l’Unione Europea ha regolamentato le emissioni prodotte dai motori diesel. In particolare controlla i livelli di monossido di azoto (NOx) e del particolato (PM), noto comunemente come fuliggine.

Come risultato i produttori di motori hanno investito una rilevante quantità di tempo e di denaro per riuscire a soddisfare queste normative. I DPF sono stati creati per lavorare con i riduttori selettivi catalitici (SCR) o con dispositivi di ricircolo per i gas di scarico (EGR) per rimuovere il particolato (PM) dai gas di scarico dei motori diesel. Dal 2009 con la normativa Euro 5, i DPF sono diventati obbligatori per tutti i nuovi veicoli diesel.

La riduzione del PM è un obiettivo preciso per l’UE, perché è estremamente nocivo per l’ambiente e per la popolazione, in modo particolare nelle aree urbanizzate. Il particolato penetra nel sistema respiratorio e può causare cancro o malattie respiratorie. Da un punto di vista ambientale il particolato è una delle cause principali del surriscaldamento globale. Il particolato carbonioso, uno dei componenti più leggeri del PM, ha un potenziale di riscaldamento globale di 20 anni. E’ 4000 volte più elevato della quantità di anidride carbonica. E’ di conseguenza semplice capire perché l’UE sia costantemente impegnata nel ridurre i livelli di PM nell’aria.

Le nuove normative sono rivolte al particolato ultra fine della grandezza di 0,1 micron, 50 volte più piccole rispetto ad un capello umano. Rispetto alla normativa Euro 5 il valore consentito è stato ridotto fino al 66%. A seguito di queste nuove normative si prevedeva una crescita nella richiesta di assistenza per i DPF. Con la normative Euro 6, tutti i sistemi di gestione delle emissioni devono durare fino a 700.000 km o sette anni per i veicoli più grandi.

I DPF possono essere estremamente efficaci e possono rimuovere fino al 95% di emissioni nocive di PM, ma possono essere instabili e funzionare solo in presenza delle condizioni giuste. Il DPF funziona in due modi. Durante la rigenerazione passiva il DPF intrappola le particelle di fuliggine per poi bruciarle durante il processo di rigenerazione con temperature intorno ai 550°C o superiore. Tuttavia la rigenerazione passiva si verifica solo con le temperature ottimali; solitamente durante viaggi lunghi e con alte velocità.

La rigenerazione attiva si verifica quando la quantità di fuliggine raggiunge il 45%. L’unità di controllo del motore avvia un’iniezione con post-combustioni per aumentare la temperatura di scarico e innesca la rigenerazione. Solitamente il ciclo si completa quanto il veicolo viene guidato per oltre 10 minuti ad una velocità superiore a 60 km/h.

Se il veicolo viene utilizzato per piccoli tragitti o in situazioni di traffico stop&go, il ciclo non potrà essere completato. Il carburante extra, che è stato immesso nei cilindri per il processo, non brucerà, la qualità dell’olio si deteriorerà e il livello dell’olio aumenterà. Se il livello di fuliggine nel filtro raggiunge il 75% si accende una spia luminosa sul cruscotto e inizia una rigenerazione forzata che riduce in modo significativo le prestazioni del motore. Quando il livello raggiunge l’85% è troppo tardi. L’intero sistema DPF deve essere pulito o sostituito comportando costi elevati.

E’ chiaro che a seguito della riduzione sensibile delle emissioni di PM consentite, un sistema tradizionale DPF da solo non è più sufficiente. A questo si aggiunge il fatto che molti DPF non funzionano a causa di condizioni non adatte e alla necessità di temperature più basse per mantenere adeguati livelli di PM. Gli additivi possono però essere di aiuto.

Gli additivi per il gasolio possono ridurre la temperatura in cui brucia la fuliggine nei sistemi DPF da 550 a 400°C. Questo significa che il PM può essere bruciato anche con traffico lento, nel rispetto delle normative e riducendo il rischio di guasti del sistema DPF.

Gli additivi per il gasolio riducono inoltre la rigenerazione attiva ed hanno un beneficio sulle prestazioni del motore in quanto lo sporco si accumula dopo più tempo. Gli automobilisti e i gestori di una flotta di mezzi sono solitamente in grado di riscontrare l’aumento della vita utile, un minor consumo del carburante, una migliore coppia e potenza, minori rischi di trafilamento del carburante e una riduzione globale della pressione del sistema.

Sebbene si tratti di normative più restrittive, la Euro 6 può rappresentare un serio problema per l’industria automotive; la ricerca e lo sviluppo sono la chiave per una migliore gestione. La soluzione DPF Protect di NCH Europe è un ottimo esempio in questo senso. Il prodotto riduce la temperatura necessaria per la rigenerazione; ciò significa che i veicoli possono soddisfare le normative riducendo allo stesso tempo la frequenza di guasto del DPF, in modo particolare quando i veicoli vengono utilizzati in aree urbane.

Non c’è dubbio che le normative sono necessarie. Piuttosto che dormire sugli allori, l’industria dovrebbe rispondere innovando e sviluppando nuove tecnologie al fine di soddisfare le nuove necessità e di guardare ai progressi futuri.