Вверх

Статеечки
Масло моторноеШины автомобильныеАнтифризАккумуляторы

Что такое EURO и с чем его едят?

автор oilshinabat

Что такое Euro?

Термины Euro-1, Euro-2... Euro-5 уже стали привычными, но редко кто может чётко объяснить, что это. Попытаемся разобраться вместе.

Законом Украины от 10.02.2000 года №1448 1 Украина присоединилась к Женевскому Соглашению о технических требованиях к конструкции транспортных средств. К этому соглашению прилагаются 114 правил Европейской экономической комиссии ООН (далее - Пра­вила), которые охватывают также стандарты относительно выбросов автомобилями. Некоторые из этих Правил с соответствующими поправками и определяют уровни требований Euro.

До внедрения Правил, в каждой стране, которая присоединилась к Соглашению, действовали собственные национальные стандарты выбросов.

Во времена Украинской ССР действовали соответствующие государственные ГОСТ и отраслевые ОСТ стандарты. На сегодня же Украина имеет собственные национальные стандарты ДСТУ по нормированию выбросов автомобилями, а также внедряет Правила как стандарты ДСТУ UN / ECE.

Согласно Правил каждый безопасный тип автомобиля утверждают перед допуском на рынок. Утверждение типа предполагает, что производитель должен доказать, что автомобиль не превышает норм, установленных соответствующими стандартами, и гарантировать, что все изготовленные автомобили будут отвечать требованиям этих стандартов.

% легковых автомобилей в ЕС

В Правилах изложены критерии утверждения типа, методы измерения и испытательные ездовые циклы, по которым воспроизводят эксплуатационные режимы автомобиля. В частности, это циклы, имитирующих движение автомобиля в городе, или испытательные циклы для двигателей на стенде. Так, легковые испытывают на стенде с беговыми барабанами, а для грузовиков и других самоходных машин предусмотрено испытание отдельно двигателя на тормозном стенде.

С течением времени Правила пересматривают: устанавливают все более жесткие нормы выбросов, совершенствуют методы измерения, испытательные циклы приближают к реальным условиям эксплуатации. Эволюция законодательных требований по выбросам приведена в Таблице.

Итак, Euro - это условное название уровня норм, который для каждой категории автомобилей олицетворяет конкретные предельные значения выбросов. То есть, нельзя говорить об уровне норм, например, Euro-2 для всего парка транспортных средств, поскольку идет речь об одних значения выбросов для легковых автомобилей, а для автомобилей большой грузоподъемности - совсем о других. К тому же, требуется соблюдение автомобилем не самых современных экологических требований, а тех, которые действовали на момент его изготовления. Понятно, что автомобиль, изготовленный в 1995 году, не может удовлетворять требования Euro-4, которые вступили в ЕС в 2005 году.

Состав парка легковых автомобилей, которые соответствуют разным уровням требований, меняется с течением времени. Перераспределение автомобильного парка по годам на соответствие нормам Euro например в Германии, Австрии и Швейцарии приведены на рис. 1 (по данным совместного проекта Германии, Австрии и Швейцарии, опубликованного BUWAL - министерством по вопросам окружающей среды, лесов и ландшафтов Швейцарии).

Если в 1995 году почти 100% автомобильного парка составляли автомобили, которые удовлетворяли нормы Euro-1 и ниже, то через 10 лет - 2005-го - таких автомобилей осталось около 20%, а к 2020-му прогнозируется их окончательное исчезновение…

Состоянием на 2005-й год парк легковиких автомобилей имеет такое распределение:
Легковые % от общего
количества
дизельные, по Euro-4 1,5
дизельные, по Euro-3 2,5
дизельные, по Euro-2 1,5
дизельные, остальные 2
бензиновые, по Euro-4 8
бензиновые, по Euro-3 41,5
бензиновые, по Euro-2 25
бензиновые, остальные 18

С чем его едят?

Конструкции систем питания и зажигания современных автомобилей почти достигли предела совершенства. Поскольку уменьшить объемы загрязняющих веществ на стадии их образования в цилиндрах невозможно без потери эффективности двигателя, поэтому необходимо, по крайней мере, обеспечить сокращение выбросов в атмосферу. Для соблюдения жестких экологических требований относительно выбросов автомобилями, производители вынуждены были предусмотреть в конструкции дополнительные устройства для нейтрализации выбросов - каталитические нейтрализаторы.

Первые каталитические нейтрализаторы выбросов появились в начале 70-х годов.


Таблица - законодательные требования автомобильных выбросов (по данным совместного проекта Германии, Австрии и Швейцарии, опубликованного BUWAL - министерством по вопросам окружающей среды, лесов и ландшафтов Швейцарии)
Норми вибросов Год введения Топливо либо тактность Предельные значения выбросов, г/км
Оксид угле-
рода CO
Углеводы HCs Окислы азота
NOx2
Сумарные
выбросы HC+NOx
Твёрдые частицы
Легковые автомобили
с бензиновыми двигателями
Euro-1 1991 бензин 2,10 0,25 0,62 - -
Euro-2 1996 бензин 2,20 -   0,50 -
Euro-3 2001 бензин 2,30 0,20 0,15    
Euro-4 2006 бензин 1,00 0,10 0,08   -
с дизелями
Euro-1 1988 дизель 2,10 0,25 0,62 - 0,124
Euro-2 1996 дизель 1,00 - - 0,70 0,080
Euro-3 2001 дизель 0,64 - 0,50 0,56 0,050
Euro-4 2006 дизель 0,50 - 0,25 0,30 0,025
Лёгкие грузовики
с бензиновыми двигателями
група I3 Euro-1 1987 бензин 2,10 0,25 0,62   -
група II 1990 бензин 6,20 0,50 1,10   -
клас 14 Euro-2 1997 бензин 2,20 -   0,50 -
клас 2 1998 бензин 4,00 -   0,60 -
клас 3 1998 бензин 5,00     0,70 -
клас 1 Euro-3 2001 бензин 2,30 0,20 0,15 -  
клас 2 2002 бензин 4,17 0,25 0,18 -  
клас 3 2002 бензин 5,22 0,29 0,21    
клас 1 Euro-4 2006 бензин 1,00 0,10 0,08 - -
клас 2 2007 бензин 1,81 0,13 0,10 -  
клас 3 2007 бензин 2,27 0,16 0,11   -
з дизелями
група 1 Euro-1 1988 дизель 2,10 0,25 0,62   0,124
група II 1992 дизель 6,20 0,50 1,10 - 0,162
клас 1 Euro-2 1997 дизель 1,00 - - 0,70 0,080
клас 2 1998 дизель 1,25   - 1,00 0,120
клас 3 1998 дизель 1,50 -   1,20 0,170
клас 1 Euro-3 2001 дизель 0,64 .... 0.50 0,56 0,050
клас 2 2002 дизель 0,80 - 0,65 0,72 0,070
клас 3 2002 дизель 0,95 - 0,78 0,86 0,100
клас 1 Euro-4 2006 дизель 0,50 - 0,25 0,30 0,025
клас 2 2007 дизель 0,63 - 0,33 0.39 0,040
клас 3 2007 дизель 0,74 - 0,39 0,46 0,060
Тяжёлые грузовики
Euro-1 1991 дизель 4,90 1,23 - - 9,0
Euro-2 1996 дизель 4,00 1,10   - 7,0
c дизелями
Euro-3 2001 дизель 2Д/5.455 0,66/- -/0,78 - 5.0/5.0
Euro-4 2006 дизель 1.5/4,00 0,46/- -/0,55   3,5/3,5
Euro-5 2009 дизель 1.5/4.00 0,46/- -/0,55 - 2,0/2,0
EEV 6   дизель 1,5/3,00 0,25/- -/0,40 - 2,0/2,0
на газу
Euro-3 2001 газ 5,45   0,78 1,60 5.0
Euro-4 2006 газ 4,00 - 0,55 1,10 3,5
Euro-5 2009 газ 4,00   0,55 1,10 2,0
EEV6 - газ 3,00   0,40 0,65 2,0
Мотоциклы
мотоциклы
Euro-1 1999 2-тактн. 8,0 4,0 0,10 - -
  1999 4-тактн. 13,0 3,0 0,30 - -
Euro-2 2003 2- і 4-тактн. 5.5 1,01 (1,207) 0,30 - -
Euro-3 2006 2- і 4-тактн. 2,0 0,32 (0,806) 0,15 -  
легкие мотоциклы
1 этап 1999 2- і 4-тактн. 6,0 - - 3,0 -
II этап 2002   1,0 - - 1,2 -
2 Начиная с 1996 года (Euro-2) не устанавливают предельные значения для углеводородов НСs и окислов азота NOx отдельно. Зато, определяют суммарные выбросы этих двух компонентов. Соотношение HCs:NOx принимается 40:60 для бензиновых двигателей и 20:80 для дизелей.
3 Группа I - пассажирские транспортные средства до 9 посадочных мест или грузовика, грузоподъемностью до 760 кг. Группа II - пассажирские транспортные средства до 9 посадочных мест или грузовика, грузоподъемностью более 760 кг.
4 Класс 1 - номинальный вес автомобиля не превышает 1305 кг. Класс 2 - номинальный вес автомобиля от 1305 до 1760 кг. Класс С - номинальный вес автомобиля более 1760 кг.
5 Через дробь приведены значения, полученные по разным испытательными циклами: ESC - устоявшимся циклом, состоящим из 13 устойчивых режимов, и ETC - неустоявшимся циклом, состоящим из 1800 ежесекундных режимов, которые воспроизводят реальные условия движения.
6 Экологически совершенный автомобиль имеет особо благоприятные экологические показатели с учетом влияния на окружающую среду.
7 Для мотоциклов рабочим объемом до 150 мл.

Это были двухкомпонентные нейтрализаторы окислительного типа. Двухкомпонентные из-за того, что могли нейтрализовать только два токсичных компонентов из продуктов неполного сгорания топлива: оксид углерода СО и углеводороды HCS. Окислительного типа - потому что обеспечивали дожигания окиси углерода СО и углеводородов HCS с образованием углекислого газа СО2 и воды Н2О. Что касается окисей азота NOx, образование которых зависит от наличия свободного кислорода в цилиндрах двигателя и температуры сгорания, то их содержание пытались уменьшать рециркуляцией газов.

В 80-х годах появились трехкомпонентные системы нейтрализации. Современный каталитический нейтрализатор имеет моноблочный носитель из керамики или фольги, покрытый каталитически активным слоем, содержащий благородные металлы платину Pt, палладий Pd, родий Rh и кислородосодержащий элемент церий Ce или цирконий Zr, способен накапливать кислород.

Во время протекания химических реакций на поверхности разогретого до 600 ... 800 °C нейтрализатора, оксид углерода СО и углеводороды HCs окисляются, а NOx восстанавливается и превращаются в воду H2O, углекислый газ СО2 и азот N2.

каталитический нейтрализатор

Помимо высоких рабочих температур, обязательным условием эффективного функционирования каталитического нейтрализатора является соблюдение узкого диапазона соотношения воздух / топливо. То есть во всех рабочих режимах двигателя необходимо обеспечить состав топливо-воздушной смеси, колебаться около стехиометрического (стехиометрическое соотношение воздух / топливо - теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания 1 кг топлива. Стехиометрическое соотношение составляет 14,5 ... 14,7.) Значение. С разработкой кислородных датчиков - I-зондов - стало возможным разработать систему управления, которая будет поддерживать стехиометрическое соотношение воздух / топливо в двигателе. Поскольку карбюраторы не могут обеспечить точного дозирования топлива, особенно в переходных режимах работы, то только применение систем впрыска топлива ("инжекторов") позволяет обеспечить необходимые для системы управления характеристики.

схема управления каталитическим нейтрализатором

Основными элементами системы управления являются двигатель и каталитический нейтрализатор. Также в систему включены различные датчики: частоты вращения двигателя, угла открытия заслонки, давления на впуске, температуры охлаждающей жидкости и т.п.. Важнейшими датчиками есть один или два l-зонда (l-зонд на выходе из нейтрализатора может не применяться), которые создают сигнал обратной связи для управляющего устройства.

Если смесь обеднена, т.е. соотношение воздух / топливо меньше стехиометрического - содержание кислорода стремительно растет, поэтому уменьшаются выбросы оксида углерода (II) благодаря улучшению протекания реакций окисления. Имеющийся в каталитически активном слое нейтрализатора кислородосодержащий элемент Ce накапливает избыточный кислород, который будет высвобождаться во время нейтрализации богатой смеси. Когда смесь обогащена, то есть соотношение воздух / топливо более стехиометрического - содержание кислорода в выбросах уменьшается и содержание оксида углерода (II) стремительно растет. Эффективность нейтрализации CO и HCs повышается за счет высвобождения кислорода кислородосодержащим элементом.

Поэтому, очевидно, что на автомобиле, конструкцией которых не предусмотрено применение нейтрализаторов, т.е. отсутствует совершенная система управления составом смеси, нельзя устанавливать каталитические нейтрализаторы и надеяться на существенное улучшение экологических показателей.

В США и ЕС эксплуатацию устаревших автомобилей без нейтрализаторов не запрещают, но владельцев таких авто взимают соответствующий налог, на возмещение убытков, нанесенных окружающей среде. У нас же считается, что если кто-либо способен приобрести автомобиль оборудованный по последнему слову техники, так пуска платит большие налоги. А пенсионеру картошку с дачи надо возить, безразлично, что на едва живом "Москвиче". Как по логике обывателя - будто бы и правильно. Но возникает парадокс. Современный, скажем, "Mersedes" с большим объемом двигателя, кондиционером, бортовым компьютером наносит окружающей среде гораздо меньший вред чем 30-летний искалеченный "Запорожец". Так должен ли владелец Mersedes платить больший налог? И не входила ли часть этого налога в стоимость самого автомобиля?

Каталитические нейтрализаторы, кроме высокой стоимости через содержание благородных металлов, имеют еще один существенный недостаток: небольшой гарантированный ресурс (80 000 - 100 000 км пробега) по сравнению с ресурсом автомобиля в целом.

Нетрудно понять, что автомобили возрастом даже до 8 лет, которые ввозятся в Украину, за удовлетворительного технического состояния имеют исчерпан ресурс нейтрализатора, с фактически утраченной способностью нейтрализовать выбросы. Вместо положительного влияния на состав выбросов автомобилем он только будет создавать дополнительное сопротивление в выпускной системе, вызывая повышенный расход топлива.

Неудивительно, что в таких автомобилях проблему замены дорогостоящего нейтрализатора решают "проще" - пробивая его ломиком или вырезая прочь из системы.

Не менее важным является вопрос о качестве топлива. Как известно, тетраэтилсвинец, содержащийся в этилированном бензине, деактивирует каталитически активный слой нейтрализаторов. Правда постановлением Кабинета Министров Украины от 01.10.1999 № 1825 (Постановление Кабинета Министров от 01.10.1999 № 1825 "Об утверждении Программы поэтапного прекращения использования этилированного бензина в Украине") реализацию этилированного бензина в Украине с 01.01.2003 запрещено, но такого запрета не достаточно . Необходимо обеспечить удовлетворительное качество традиционных, неэтилированных бензинов и дизельных топлив с учетом примесей, содержания серы и тому подобное. Поэтому на уровне качества топлив также иногда встречается термин Euro.

Так, широкое внедрение каталитических нейтрализаторов в Украине имеет целый ряд препятствий, но мы не имеем другого выбора, кроме как бежать выбранной дистанцией, преодолевая их одну за другой.

Что касается норм Euro, то в сфере эксплуатации и обслуживания автомобилей важно акцентировать внимание на различиях требований стандартов по выбросам в зависимости от типа транспортного средства и даты изготовления автомобиля.

Перевод с оригинала. Мержиевська Валентина («UA service», - квітень, 2005. - с. 17-19. – http://truck.net.ua)

Эта статья была опубликована Среда 20 Июнь, 2012.
Текущие отзывы: 0
Написать отзыв
Рассказать другу
Рассказать другу об этой статье: