Автомобиль и экология

Экологический класс автомобилей Евро 0 — Евро 6, содержание вредных веществ в выхлопе бензинового и дизельного моторов. Способы достижения требований экологического законодательства

Постоянное ужесточение экологических требований привело автопроизводителей к необходимости совершенствовать выпускаемую технику. Продажа и эксплуатация транспортных средств, которые не соответствовали нормам выбросов в атмосферу, вела к серьезным штрафам и другим многочисленным санкциям.

Система SCR с использованием мочевины (DEF)

Первыми столкнулись с серьезными проблемами – уже на стыке веков — производители дизельных моторов. Принцип действия агрегатов не позволял совместить эффективную работу и выполнение экологических требований стандарта Евро 3.

Сначала это обернулось встраиванием функции NOx-контроля. Она автоматически отключала две трети крутящего момента в случае превышение автомобилем нормы выброса. Естественно, производители были вынуждены как-то устранять проблему настолько серьезного падения производительности. Одним из решений стала система SCR, предназначенная для обработки выхлопа. Она работает с применением в качестве специального реагента мочевины, которая в документации на машину обозначается как DEF или AdBlue.

Дополнительным элементов двигателя становится форсунка на выходе. В ней мочевина разлагается на составные части – воду и аммиак, что сопровождается реакцией образовавшихся веществ и оксида азота. На выходе последний распадается на воду и чистый азот.

Рециркуляция отработавших газов, или EGR

Второй вариант решения проблемы, который используют такие автопромышленные гиганты, как MAN и Scania, предусматривает применение EGR или рециркуляции отработавших газов. Система направляет часть выхлопа назад в двигатель, она перерабатывается с понижением температуры и сокращением вредных выбросов в атмосферу.

Доля возврата зависит от норм выбросов отработанных газов автомобилем. Для Евро 4 она достигает 10%, а для Евро 5 уже 30%. Главным достоинством EGR становится отсутствие необходимости применять дополнительные катализаторы или технические жидкости.
Но система рециркуляции отработавших газов может использоваться далеко не всегда.

Она предъявляет высокие требования к качеству дизельного топлива, прежде всего – по содержанию серы. Особенно серьезные проблемы с этим в России и странах Восточной Европы. Поэтому некоторые автопроизводители, например, Scania не поставляют в эти государства автомобили с EGR.

Особенности Евро 6 — блок катализаторов

Выполнение самого жесткого на сегодня стандарта – Евро 6 – предусматривает необходимость установки специального блока катализаторов. Он совмещает обе описанные выше системы и увеличивает КПД их использования. В частности, система использует не 1, а сразу 3 катализатора, применяя их для совершения намного более сложных химических реакций.

Результатом становится заметное удорожание автомобиля. Например, в 2015 году – после принятия Евро 6 и разработки новой системы, блок катализатора обходился покупателю в 13 тыс. евро. Конечно же, сейчас цены сократились в разы, но все равно дополнительные расходы на соблюдение стандарта неизбежны.

В таблицах приведены требования по различным веществам выхлопа и можно отследить эволюцию их ужесточения. В первой приведены данные для дизельного двигателя, во второй — для бензинового.

Для бензинового двигателя

Как пытаются обмануть новые экологические стандарты

Вполне логичное удорожание автомобилей, вызванное необходимостью установки новых систем, привело к нем менее понятному желанию автовладельцев сэкономить. Первой попыткой обмана системы экологических стандартов стала замена реагентов на что-то менее дорогое.

Чтобы избежать проблем с попытками обмануть требования норма, предпринимаются дополнительные меры защиты. Первая из них – это выборочные проверки транспортных средств на предмет соответствия стандарту Евро 6.

Вторая – разработка и установка новых и еще более надежных систем контроля. В сегодняшних условиях они снижают не крутящий момент двигателя, а скорость – причем сразу до 25 км/ч. Естественно, передвигаться на таком автомобиле – удовольствие ниже среднего.

Шум

Наряду с другими видами транспорта, промышленным оборудованием, бытовыми приборами автомобиль является источником искусственного шу­мового фона города, как правило, отрицательно воздействующего на челове­ка. Следует отметить, что и без шума, если он не превышает допустимых пре­делов, человек чувствует дискомфорт. Не случайно исследователи Арктики не раз писали о «белом безмолвии», которое угнетающе действует на челове­ка, тогда как «шумовое оформление» природы положительно влияет на психи­ку. Однако шум искусственного происхождения, особенно сильный шум, отри­цательно влияет на нервную систему. Перед населением современных горо­дов возникает серьезная проблема борьбы с шумом, так как сильный шум не только ведет к потере слуха, но и вызывает психические расстройства. Опас­ность шумового воздействия усугубляется свойством человеческого организ­ма накапливать акустические раздражения. Под действием шума определен­ной интенсивности возникают изменения в циркуляции крови, работе сердца и желез внутренней секреции, снижается мышечная выносливость. Статисти­ческие данные свидетельствуют о том, что процент нервно-психических забо­леваний выше среди лиц, работающих в условиях повышенного уровня шума. Реакция на шум зачастую выражается в повышенной возбудимости и раздражительности, охватываю­щих всю сферу чувствительных восприятий. Люди, подвергающиеся постоян­ному воздействию шума, часто становятся трудными в общении.

Шум оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анали­заторы, снижает устойчивость ясного видения и рефлекторную деятельность. Чувствительность сумеречного зрения ослабевает, снижается чувствительность дневного зрения к оранжево-красным лучам. В этом смысле шум является кос­венным убийцей многих людей на автотранспортных магистралях мира. Это от­носится как к водителям автотранспорта, работающим в условиях интенсивного шума и вибрации, так и к жителям крупных городов с высоким уровнем шума.

Особенно вреден шум в сочетании с вибрацией. Если кратковременная вибрация тонизирует организм, то постоянная вызывает так называемую виб­рационную болезнь, т.е. целый комплекс нарушений в организме. У водителя снижается острота зрения, сужается поле видимости, может изменится вос­приятие цвета или способность оценивать расстояние до встречного автомо­биля. Нарушения эти, конечно, индивидуальны, однако для профессиональ­ного водителя они всегда нежелательны.

Опасным является также инфразвук, т.е. звук с частотой менее 17 Гц. Этот индивидуальный и неслышный враг вызывает реакции, противопоказан­ные человеку за рулем. Воздействие инфразвука на организм вызывает сон­ливость, ухудшение остроты зрения и замедленную реакцию на опасность.

Из источников шума и вибрации в автомобиле (коробка передач, задний мост, карданный вал, кузов, кабина, подвеска, а также колеса, шины) основным является двигатель с его системами впуска и выпуска, охлаждения и питания.

Тем не менее, при скорости движения автомобиля более 50 км/ ч преобладающим является шум создаваемый шинами автомобиля, который увеличивается пропорционально скорости движения.

Совокупное действие всех источников акустического излучения и приво­дит к тем высоким уровням шума, которыми характеризуется современный автомобиль. Эти уровни зависят и от других причин:

• состояния дорожного по­крытия
• скорости и изменения направления движения
• изменения частоты вра­щения коленчатого вала двигателя
• нагрузки
• и т.д.