Загрязнение окружающей среды вынуждает правительства многих стран вводить все более жесткие экологические нормативы для автомобилей, оснащенных двигателем внутреннего сгорания, как бензиновых, так и дизельных. Чтобы удовлетворять нормам по токсичности выхлопа, производителям приходится совершенствовать конструкцию автомобиля, а нефтеперерабатывающие заводы обязали производить топливо соответствующих стандартов.
В РФ с 2016 года производство и ввоз автомобилей экологического класса ниже Евро-5 были запрещены, но эксплуатация ввезенных или произведенных до этой даты транспортных средств разрешается, вплоть до Евро-0. Исключение составляют особые экологические зоны. Производителей топлива обязали перейти на тот же стандарт — Евро-5, более жесткий, чем действовавший с 2010 года Евро-4.
Стандарт Евро-4
Данный стандарт регламентирует содержание токсичных веществ в выхлопных газах автомобиля, и все еще актуален во многих странах мира. Любое транспортное средство должно выбрасывать строго определенное количество вредных веществ, не превышающее заданные значения. Например, за каждый пройденный километр легковой автомобиль должен выбрасывать не более 1 грамма СО, то есть угарного газа.
Переход к Евро-4 от более ранних версий требует конструктивных доработок автомобиля. Без модернизированного каталитического нейтрализатора отработанных газов, адсорбера для улавливания паров бензина, более совершенных систем питания, зажигания и управления двигателем добиться необходимой чистоты выхлопа невозможно.
В дизельных двигателях применяют сажевые фильтры, рециркуляция отработанных газов, впрыск мочевины, иные технические решения.
Особенности стандарта Евро-5
Предусматривается снижение выбросов оксида азота и сажи в 5 раз, по сравнению с Евро-4. Предъявляются более жесткие требования к топливу. Основной показатель — содержание серы в горючем. В топливе Е-5 должно быть не более 10 ppm, тогда как Е-4 допускает содержание 50 ppm серы. Не менее важна концентрация солей тяжелых металлов. Все это оказывает существенное влияние на содержание вредных компонентов в выхлопных газах.
Если раньше достаточно было заправляться бензином с соответствующим октановым числом, то с введением новых требований это должно быть топливо стандарта Евро-5. Бензин А-95 стандарта Евро-5 отличается от такого же, но Евро-4. Он лучше очищен, содержит меньше серы, что помимо чистого выхлопа благоприятно сказывается на ресурсе масла, а также свечей, форсунок, других элементов конструкции. Октановое число при этом одинаковое.
Почему дизелям нужен сажевый фильтр
Дизельные двигатели работают на обедненных смесях, что обеспечивает экономичность, но приводит к неполному сгоранию топлива и образованию сажи. Принцип работы такого мотора таков, что снижение выброса сажи приводит к повышенному образованию оксида углерода, и наоборот. И то и другое наносит прямой вред здоровью человека. Конструкторы пошли по пути установки важного элемента в достижении чистого выхлопа — сажевого фильтра.
Его устанавливают за катализатором, или в одном с ним блоке. Сажа скапливается в полости фильтрующего устройства, а когда происходит переполнение, осуществляют регенерация фильтра путем впрыска дополнительной порции горючего, что приводит к повышению температуры выпускного тракта. Избытки сажи выжигаются. Существуют способы пассивной регенерации. Задерживаются не все частицы сажи, самые мелкие вылетают в атмосферу через выхлопную трубу, но их концентрация мала.
Нормы выброса вредных веществ для легковых автомобилей (г/км)
Тип двигателя |
Стандарт |
СО |
NMHC |
ТНС |
NOx |
HC+NOx |
PM |
Бензиновый |
Евро-4 |
1 |
— |
0,1 |
0,08 |
— |
— |
Евро-5 |
1 |
0,068 |
0,1 |
0,06 |
— |
0,005 |
|
Дизельный |
Евро-4 |
0,5 |
— |
— |
0,25 |
0,3 |
0,025 |
Евро-5 |
0,5 |
— |
— |
0,18 |
0,23 |
0,005 |
Где: СО—угарный газ, NMHC—летучая органика, ТНС — углеводород, NOx — оксид азота, PM — взвешенные частицы (твердые частицы, сажа).