Мировая практика регулирования токсичности отработавших газов

Уже с появлением первых автомобилей выяснилось, что выхлопные газы распространяют неприятный запах. Чтобы уменьшить этот запах, в выхлоп стали добавлять ароматизаторы. В 1942 году в Калифорнии (где в то время на 7 млн жителей приходилось 3 млн автомобилей) впервые был зарегистрирован смог. С тех пор было многое сделано в плане снижения вредных выбросов. Сегодня в выхлопе 20 автомобилей содержится меньше вредных веществ, чем в выхлопе одного автомобиля сорок лет назад. У автомобиля, выполняющего нормы Евро-5, выхлоп в некоторых аспектах оказывается даже чище всасываемого воздуха. Между тем, ряд автомобильных двигателей уже отвечает нормам Евро-6.

В ряде стран созданы регулирующие органы, устанавливающие предельные параметры отработавших газов: в Европе это European Commission (ЕС, Еврокомиссия), в Японии — Ministry of Transport (MIT, Министерство транспорта), в США — Environmental Protection Agency (ЕРА, Министерство охраны окружающей среды), а в штате Калифорния — свой «собственный» орган California Air Resources Board (CARB, Отдел надзора за воздушными ресурсами). Другие страны при регламентировании параметров отработавших газов чаще всего берут за основу либо полностью перенимают законодательство этих стран. При этом в некоторых странах используются откровенно старые данные из тех лет, когда были приняты первые законодательные акты 8 области регламентирования токсичности ОГ.

Европейское законодательство

В 1972 году в странах Западной Европы впервые были утверждены предельные значения для автомобильных выхлопных газов на базе городского цикла (ЕСЕ 15/01). Эти предельные значения постепенно ужесточались до вступления в силу в 1982 году директивы ЕСЕ 1504. В 1992 году была введена ступень Евро-1 и стала обязательной установка на автомобили каталитических нейтрализаторов (катализаторов). Одновременно был принят и новый испытательный цикл движения для легковых автомобилей, так называемый европейский (Neue Europaische Fahrzyklus, NEFZ). Он состоит из городского и загородного циклов. Норма Евро-3 ужесточила предельные количества вредных веществ и требования к испытаниям. Действовавшая ранее 40-секундная фаза холостого хода была упразднена. Теперь проба отработавших газов берется и анализируется сразу после пуска двигателя. Норма Евро-4 начала действовать с 1 января 2005 года для новых типов автомобилей и с 1 января 2006 года для всех новых автомобилей. На сегодняшний день в Евросоюзе действует сертификат Евро-5. Этот стандарт для грузовых автомобилей начал действовать с 1.10.2008 года, а для легковых автомобилей — с 1.09.2009 года. Сертификат Евро-5 был принят в большинстве странах Европейского союза.

Евросоюз планирует принять новый сертификат Евро-6 и еще больше повысить экологические требования. После того, как новый стандарт вступит в силу, все государства-члены ЕС должны отказаться от продаж, регистрации и утверждения автомобилей, которые не соответствуют нормам принятого стандарта. Отсрочку сроком на одим год предусмотрено для транспортных средств, которые удовлетворяют социальные потребности, а также для транспортных средств категории N1 и N2.

Законодательство в области токсичности ОГ в США и Калифорнии

В 1966 году в Калифорнии начали действовать первые в мире ограничения концентрации вредных веществ в выхлопных газах. Содержание углеводородов в те времена превышало сегодняшний уровень в 20 раз, оксида углерода (СО) — в 30 раз, а окислов азота — в 5 раз. С 1975 года они ужесточились до уровня, при котором стала обязательной установка катализаторов двойного действия. Необходимым условием для этого было использование неэтилированного топлива. С 1978 года для соблюдения постепенно ужесточавшихся требований законодательства обязательными стали катализаторы тройного действия. Законодательство штата Калифорния, предъявлявшее более жесткие требования к токсичности ОГ, всегда на пару лет опережало другие штаты США. Штаты, сталкивающиеся со специфическими проблемами качества воздуха, оперативно подхватывают инициативы калифорнийских законодателей. В настоящее время в США применяется испытание, утвержденное Министерством охраны окружающей среды, — так называемый ЕРА Test. Здесь следует сказать, что в стране с 1975 года применяется цикл движения FTP-75 (Federal Test Procedure), состоящий из городского (City Test) и загородного (Highway Test) циклов. Поэтапно к нему добавляется отдельное нагрузочное испытание и испытание для автомобилей с кондиционером (SFTP — Supplemental Federal Test Procedure). Дополнительные испытания проводятся для гибридных автомобилей, для автомобилей CARB OBD и для измерения испаряемости топлива.

С 2004 года вступили в действие еще более жесткие стандарты токсичности ОГ. Постепенно вводятся многочисленные дополнительные предписания, относящиеся к определенным видам автомобильной продукции. Калифорнийское же законодательство постоянно усложняется. В перспективе в этом штате будут действовать шесть ступеней токсичности ОГ, которые впоследствии начнут применяться и в других штатах. Что касается общеамериканского законодательства в области токсичности ОГ, то оно на сегодняшний день не является единым и содержит различные нормы, зачастую не совпадающие по времени принятия и по содержанию. Такого же общего порядка, как в Европе, в США в настоящее время нет. Так, например, предельные выбросы NOx для бензиновых двигателей должны быть уменьшены до 0,0125 г/км, а количество остаточных (несгоревших) углеводородов — до 0,0062 г/км. Для дизельных двигателей действуют предельные выбросы частиц 0,0025 г/км и NOx 0,08 г/км. Ниже расшифрованы различные распространенные сокращения американских норм токсичности ОГ.

TLEV (Transient Low Emission Vehicles)

Ступень для автомобилей с выбросами остаточных углеводородов менее 0,125 граммов на милю.

LEV (Low Emission Vehicles)

Ступень для автомобилей с выбросами остаточных углеводородов менее 0,075 граммов на милю.

ULEV (Ultra Low Emission Vehicles)

Ступень для автомобилей с выбросами остаточных углеводородов менее 0,04 граммов на милю.

SULEV (Super Ultra Low Emission Vehicles)

Еще более жесткая норма по сравнению cULEV. Ступень для автомобилей с выброса ми остаточных углеводородов менее 0,01 граммов на милю и выбросами NOx менее 0,02 граммов на милю.

EZEV (Equivalent Zero Emission Vehicles)

Ступень для автомобилей с практически нулевыми выбросами вредных веществ.

ZEV (Zero Emission Vehicles)

Ступень для автомобилей с нулевыми выбросами вредных веществ.

Все больше моделей автомобилей должны соблюдать все более жесткие требования к составу выхлопа. Особые соглашения между отдельными штатами и автопромышленностью делают ситуацию в США очень сложной. При этом значение имеет также количество продаваемых автомобилей. Текущего контроля эксплуатируемых автомобилей (такого, как контроль по ст. 47 а немецких Правил допуска к эксплуатации) в США нет. Там контроль осуществляется методом случайной выборки. Гарантия соблюдения нормы SULEV законодательно установлена на уровне 150000 миль пробега или 15 лет.

Начиная с 1999 модельного года, в 22-х наиболее загазованных штатах организации обязаны использовать для своего автопарка все больше экологически чистых автомобилей, так называемых Clean Fuel Vehicles. Доля этих автомобилей в 1999 году составляла 30%, в 2000 году 50%, а в 2001 году — уже 70%. Начиная с 2003-го модельного года, в Калифорнии 10% проданных автомобилей одного производителя или импортера должны соответствовать норме ZEV.

Японское законодательство

В Японии нормы токсичности ОГ, для соответствия которым автомобили необходимо оснащать катализаторами, действуют с 1978 года. Они соответствуют тогдашним нормам, принятым в Европе и США. Однако с 1 сентября 2002 года нормы были резко ужесточены до стандартов 2000-х годов для новых автомобилей. Особые, более жесткие требования для дизельных автомобилей вступили в силу 1 сентября 2004 года. Очередное ужесточение предельных значений произошло в 2007 и 2009 годах. Гарантия соблюдения требований к работе систем должна даваться на 80000 км пробега автомобиля. Измерения проводятся по различным испытательным циклам, из которых наиболее важными являются так называемый режим 10+15 (так называемый «горячий пуск») и режим 11 («холодный пуск»). Дополнительно проводятся различные испытания на дымность. Режим 10+15 представляет собой цикл движения, аналогичный европейскому циклу, но протекающий соответственно японским особенностям вождения с более низкими скоростями движения (не более 70 км/ч). Для определенных районов с высокой плотностью населения, таких как Токио или Осака, должны дополнительно выполняться более жесткие показатели предельного содержания NOx согласно закону о контроле содержания NOx в отработавших газах.

Законодательство в отношении токсичности ОГ в других странах мира

Большинство остальных стран перенимают нормы, принятые в США, Европе или Японии. Так, в Австралии и Новой Зеландии действуют нормы Евро, которые вступили в силу практически в то же время, что и в европейских странах. Некоторые государства напрямую признают европейские, американские или японские сертификаты. Это зависит от экономических и политических отношений с теми или иными регионами. С 2007 года в Китае действуют нормы Евро-3, с 2010 года — Евро-4. Для выполнения этих норм на автомобилях с бензиновыми двигателями необходима установка катализаторов. Поскольку это диктует необходимость заправки неэтилированным топливом, должна быть соответствующим образом подготовлена национальная топливозаправочная инфраструктура. С 2010 года для автомобилей с дизельными двигателями начинают действовать нормы Евро-4 и обязательное наличие OBD.

Бразилия тяготеет к американским нормам. Однако в настоящее время это единственная страна, где запрещена эксплуатация автомобилей с дизельными двигателями, за исключением внедорожников, с полезной нагрузкой менее 1000 кг (например, легковые автомобили).

В России приняты нормы Евро-4 для всех новых автомобилей.

Такие страны, как Вьетнам и Таиланд, в ближайшие годы намерены ввести международные нормы токсичности ОГ для новых автомобилей. Это говорит о том, что проблема загрязнения атмосферы вредными веществами, содержащимися в выхлопе автомобилей, перестает быть актуальной лишь для развитых стран, а становится глобальной. Для ее решения требуются совместные усилия многих стран.

Содержание серы в топливе

Большой проблемой в плане глобального соблюдения норм токсичности ОГ является производство высококачественного топлива, в том числе с низким содержанием серы. Без такого топлива системы очистки ОГ не могут работать эффективно, продолжительно и надежно. Для сравнения, в настоящее время в Европе, Австралии и Японии содержание серы в топливе не может превышать 50 промилле, а в других странах (например, в Египте и Марокко) оно может достигать 12000 промилле! В большинстве стран Европы, не входящих в ЕС, предписанный порог содержания серы составляет 350-500 промилле. В Турции же этот показатель намного выше. Многие страны планируют ограничить содержание серы в топливе до 50 промилле и менее (10-15 промилле).

Если автомобили, оснащенные самыми современными устройствами для очистки ОГ, попадают в страны, где используется низкокачественное топливо с высоким содержанием серы, нейтрализация вредных веществ в ОГ ослабляется, а в худших случаях катализаторы просто выходят из строя.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.