Экологический стандарт Euro 6: не несет ли он нам беду?

По прошествии многих лет законы становятся более строгими, а автопроизводителям приходится вкладывать все больше и больше средств в разработку более чистых автомобилей.

Первая европейская норма выбросов была обязательной для всех новых легковых автомобилей, зарегистрированных с первого календарного дня 1993 года. Она называлась Euro 1, и ее целью было прекратить запуск новых автомобилей без каких-либо устройств контроля выбросов. Ее преемница пришла четыре года спустя и была названа Euro 2.

Изменения, внесенные Euro 2, заставили автомобили с бензиновыми двигателями в два раза сократить количество углеводорода и оксида азота по сравнению с требованиями Euro 1. А правила Euro 3 стали еще более жесткими. В 2006 году пришло Euro 4, позволившее наполовину снизить уровни выбросов бензиновых двигателей, санкционированные предыдущим стандартом.

Euro 3 принес отделение углеводородов и оксидов азота, которые в 4-й итерации правил также были уменьшены наполовину, по сравнению с нормами предыдущими. Euro 5, стало обязательным для новых регистраций автомобилей с 1 января 2011 года. У автомобилей с бензиновым двигателем был более низкий порог максимальных выбросов оксида азота, а также меньше неметановых углеводородов, что стало новым дополнением к норме. CO2 и углеводородные критерии не были изменены.

А в первый день сентября 2015 года для бензиновых и дизельных двигателей были введены стандарты Euro 6. Они практически не изменились для бензиновых двигателей, но принесли новый показатель с ограничением уровня — количество частиц, но только ждя двигателей с прямым впрыском.

Следующий уровень называется Euro 6c, и он будет обязательным для всех новых автомобилей с бензиновым двигателем, зарегистрированных с 1 сентября 2018 года. Новые ограничения, введенные с Euro 6c, также будут включать сокращение количества частиц. Короче говоря, новый предел снизил количество частиц в десять раз, по сравнению с предыдущим этапом Euro 6, который в настоящее время называется Euro 6b.

Для дизельных двигателей стандарты выбросов становились более жесткими на протяжении многих лет, со скоростью введения, аналогичной той, которая используется для бензиновых агрегатов. В то время, как современные дизельные двигатели сократили выбросы твердых частиц, им теперь приходится иметь дело с уменьшением выбросов NOx, которые представляют собой газообразный оксид азота, вредный для здоровья химикат, который обвиняют в причастности к возникновению онкозаболеваний.

Сделав обзор европейских правил относительно вредных выбросов, пришло время рассказать о проблемах, с которыми столкнутся автопроизводители при разработке новых двигателей и автомобилей, соответствующих новым требованиям.

Одна из первых проблем, которая обнаружилась после многих лет использования и тестирования в работе, заключается в том, что системы прямого впрыска бензиновых двигателей не так чисты, как предполагалось. Хотя и обеспечивают лучшую экономию топлива, повышенную производительность и более точное распыление топлива в камере сгорания.

Бензиновые двигатели с прямым впрыском подвержены накоплению углерода в верхней части камеры сгорания, особенно на клапанах. К счастью, это не общая проблема, но она может повлиять на управляемость в бОльшей степени, чем считалось ранее, исходя из осечек и проблем с турбонагнетателем, и даже может повреждать каталитический нейтрализатор.

Главной причиной называют некачественное топливо и настройки газораспределения, но, полагают, это происходит не со всеми автомобилями.

Вторая проблема: оба и бензиновый, и дизельный двигатели должны теперь получить усовершенствованные фильтры, чтобы снизить выбросы. Среди них фильтр твердых частиц, который использовался на дизельных двигателях. Сегодня добавление сажевого фильтра для большинства дизельных двигателей недостаточно, чтобы соответствовать экологическим нормам Европы, поэтому автопроизводителям приходится разрабатывать другие системы, от SCR до замкнутых ловушек NOx.

В последнее время автопроизводители начали рассматривать вопрос о добавлении фильтров твердых частиц к бензиновым двигателям, поскольку новое поколение установок прямого впрыска также должно соответствовать правилам выбросов твердых частиц. Это вызвало новую проблему для инженеров.

Третье. Несколько лет назад производители решили оснастить свои автомобили мЕньшими двигателями с турбонаддувом, а не более крупными, без наддува. Эта тенденция была названа сокращением, и она была применена ко всем областям развития автомобилей.

Меньшие двигатели принесли меньше веса, чем традиционные агрегаты, даже с добавленными компонентами турбокомпрессора, в то время как экономия топлива была теоретически усовершенствована. К сожалению, не все сокращенные турбированные двигатели были более эффективны, чем их атмосферные аналоги. Конечно, лошадиные силы добавились, и крутящий момент достиг цифр, недостижимых безнаддувным блоком, которые они заменили.

Тем не менее, экономия топлива была улучшена только теми, кто ездил экономичным способом каждую из своих поездок, и даже это оказалось менее эффективным, чем некоторые атмосферные бензиновые двигатели. А потому автопроизводителям придется продолжать улучшать эти двигатели, тратя на это годы и миллиарды инвестиций.

Еще одной проблемой стало уменьшение надежности силовых агрегатов. Без наддува двигатель был почти "пуленепробиваемым". Все, что нужно было сделать, это подождать, пока он не прогреется, и регулярно выполнять техническое обслуживание в соответствии с рекомендациями производителя.

Совершенствование двигателей с целью заставить их работать в пределах требований к вредным выбросам принесло больше компонентов и сложности. Эти проблемы все чаще заставляют потребителей опасаться блоков с турбонаддувом, хотя большинство из них спроектированы так же надежно, как и атмосферные двигатели. И все, что нужно делать, это соблюдать график технического обслуживания.

И последнее, к чему необходимо готовиться автопроизводителям. Вскоре после того, как Euro 6c станет обязательным для всех вновь зарегистрированных автомобилей в Европе, автопроизводителям придется тестировать свои модели по системе WLTP — испытание на выбросы в условиях реального движения.

Процедура будет проходить на специальных треках, имитирующих условия реального мира, вместо дорог общего пользования. При этом, с учетом рекомендаций по температуре окружающей среды, давлению и выбору шин по сопротивлению качению.

В общем, введение новых правил Евро 6с дорого обойдется автопроизводителям, но покупатели получат выгоду в виде более экономных и чистых автомобилей, а вот в плане цены выиграют вряд ли. На сегодняшний день никто не может точно сказать, насколько дороже сделают автомобили новые правила.