Зелена хвиля екологічні технології накомерційний транспорт
Конструктори-виробники всі сили кинули на найближчу мету – виконання норм Євро-5, які вже не за горами.
На п'ятірку
І сьогодні завдання автовиробників – розробка технологій для приведення своїх двигунів до необхідної екологічності. Інакше в Європі всі шлагбауми будуть закриті. Тільки як досягти потрібного результату?
Для моторів легкових машин досягти норм Євро 4 та Євро 5 вдалося досить оперативно та без застосування додаткових систем. Удосконалення упорскування палива та технологій каталізаторів дозволило максимально повністю спалювати суміш у циліндрах, а що не догоріло – ефективно доокислити в каталізаторі. Але для великих дизелів вантажівок та автобусів цього виявляється недостатньо – чистіше за Євро 3 зробити вихлоп не вдається. Тим часом, порівняно з Євро 3, норми Євро 4 та Євро 5 мають на увазі зниження на 80% викиду сажі та на 60% оксидів азоту. Перед автовиробниками постало серйозне завдання.
І її рішення було знайдено – причому навіть два. Один варіант – це технологія EGR (Exhaust Gas Recirculation) – система рециркуляції газів, що відпрацювали. Суть її в тому, що частина вихлопних газів забирається із системи випуску, охолоджується і знову подається до камер згоряння циліндрів. Інший варіант – технологія SCR (Selective Catalytic Reduction) – система вибіркової каталітичної нейтралізації. Тут використовується спеціальний реагент AdBlue на основі дистильованої води та сечовини, який через форсунку впорскується у вихлопну систему. У каталізаторі він вступає в реакцію з вихлопними газами, в результаті чого оксиди азоту розпадаються і на виході виходить вільний (нешкідливий) азот та вода. Керується системаелектронікою, яка контролює токсичність вихлопних газів, їх температуру, обороти двигуна та умови руху автомобіля, розраховуючи кількість реагенту, що подається.
Кожна із систем має свої недоліки. Головним мінусом технології SCR вважається поява в автомобілі ще одного витратного матеріалу. Причому витрачається AdBlue досить активно - в середньому 0.5 - 1 літр на 10 літрів палива, внаслідок чого доведеться возити із собою ще один заправний бак ємністю близько 100 літрів. Крім того, реагент доведеться купувати, і де теж питання, бо навіть у Євросоюзі ще не розвинена інфраструктура заправки AdBlue. Подібних проблем не має технологія ЕGR, проте тут виникають технічні складності. Відбувається відбір потужності двигуна для охолодження та зворотного закачування вихлопу. Дещо скорочується інтервал між змінами моторного масла. Трохи вище витрата палива, і двигун з ЕGR виявляється більш вимогливим до його якості.
В оцінках обох систем та виборі між ними європейські автовиробники виявилися практично одностайними. Технологію SCR взяли на озброєння DAF, Daimler Chrysler, Iveco, Renault та Volvo. Систему ж ЕGR вибрала лише Scania. Однак з SCR шведи працювати теж не припинили, і на найпотужніших двигунах Scania застосує якраз цю технологію.
На думку багатьох європейських аналітиків саме за допомогою SCR буде реалізовано входження Євросоюзу до «зелених» норм Євро 5. При масовому виробництві ціна на реагент AdBlue не буде високою, а для організації інфраструктури достатньо встановити на існуючі АЗС ємності для реагенту та обладнання для його заправки.
Але існують і думки, що перспективність системи SCR не лише в технічному боці. А є ще й політична, деSCR знаходить відгук у урядовців Євросоюзу. Адже реагент AdBlue та обладнання для заправки потрібно буде масово виробляти – а це означає розвиток нових виробництв, створення нових робочих місць. І багато експертів говорять, що це поєднання «екологія плюс економіка» здатне сильно стимулювати тему «перейдемо на Євро 5 з AdBlue».
До речі, і загалом європейські чиновники майже не приховують, що в нормах щодо екології, безпеки, шумності тощо. крім прямої їхньої користі є ще й користь політекономічна – цивілізоване лобіювання свого виробника.
Поки одні конструктори видобувають «хліб насущний», інші гальмують дороги в майбутнє. Якщо вже «озеленення» дизеля йде з таким скрипом, то чому б не спробувати щось інше? Тим більше, що нафтопаливо дедалі дорожче, а постачальники «чорного золота» дедалі вередливіші й ненадійніші. Взагалі, пошуки альтернатив дизелю-бензину серйозно розпочинаються вже з 70-х років ХХ століття, але сьогодні вони, із загальним розвитком техніки, начебто отримують шанси.
Мабуть, єдиною реальною заміною дизелю і бензину стало газове паливо. Тема почала серйозно розроблятися та впроваджуватися з 60-х років, і на сьогодні газові машини, хоч і відносно невеликі, експлуатуються скрізь. У сенсі екології природний газ показав себе дуже непогано – природні властивості метану разом із сучасними технологіями упорскування дозволяють створювати практично нешкідливі мотори, які легко вписуються в ті ж норми Євро 5. Тим більше, що для переходу на газ двигуни великої ситуації не вимагають – на метан досить просто конвертувати ті ж дизельні двигуни.
Для «дальнобійних» важких вантажівок газ, звичайно, мало підходить – насамперед тому, що тут потрібно спеціально створювати нову велику мережу заправок. Але длялокальних перевезень у межах великих міст, газові машини цілком можуть бути освоєні. До чого, власне, поступово рухається Західна Європа, де все більше громадського транспорту переводять на газ. Проте зазначимо, що це – «ініціатива зверху». У багатьох європейських країнах для газових машин передбачено податкові пільги. У деяких містах рух великого дизельного транспорту центром або зовсім заборонено, або оподатковується додатковим збором.
Ще одна оживаюча сьогодні тема - гібридні силові установки (дизель + електродвигун). Такі машини свого часу будували багато компаній. І навіть вітчизняний автопром – з 1947 до 1949 року у нас серійно випускався гібридний автобус ЗІС-154. Зараз у гібридів «друга молодість»: знову багато виробників запропонували ринку такі машини – вантажівки та автобуси.
Переваги гібридів – можливість оптимізувати роботу дизеля: на режимах навантажень і найбільших викидів (наприклад, при рушанні з місця) використовувати нешкідливий електродвигун. Але поки що мінуси – більша кількість агрегатів, велика маса, велика ціна – гальмують розвиток, і його теж треба стимулювати «згори».
Щодо недавньої спроби вдихнути нове життя в бензинові та дизельні мотори стала ідея заправляти будь-яким іншим пальним. Крім газу таким може стати ріпакова олія та етанол – зручні рідкі енергоносії, під які нескладно конвертувати мотори. Але з першим одразу вийшло невдача: підрахували, що для переведення всіх дизелів Європи на ріпакову олію потрібно повністю засіяти ріпаком дві її території. Після подібних підрахунків опустили руки і по інший бік Атлантики – у США, де для своїх дизелів мріяли використовувати олію з бобів сої. Щоправда, в Європі ріпакова олія зовсім не кинули:зараз воно використовується як "екологічна" добавка до дизпалива - таке пальне продається під маркою "біодизельне паливо". І зрозуміло, що його хтось робить – сплачує податки та створює робочі місця.
Так само і з етанолом – гідролізним етиловим спиртом, про перспективи використання якого багато говорять уже кілька років. Однак як паливо він дорожчий за солярку, а витрата його в півтора рази більша. Але тут знову в справу вступає «ініціатива згори». Перевізнику пропонується підрахувати, що вигідніше: платити податки на дизель чи їздити на етанолі. І у вигляді проби такі машини вже виходять на лінію – наприклад по центру Стокгольма скоро ходитимуть 13 етанолових автобусів Scania.
І, нарешті, останній писк конструктиву - машини на паливних елементах. Коротко нагадаємо, що їх принцип заснований на тому, що при з'єднанні кисню і водню виходить електричний струм і вода. Тут взагалі ніякого згоряння, тільки екологічно чиста електрика! У сфері комерційного транспорту вже створено кілька досвідчених машин (наприклад, автобус DaimlerChrysler), але це експериментальна, необкатана і дуже дорога технологія.
До речі, щодо перспектив машин на паливних елементах думки експертів розділилися практично на два протилежні табори. Одні кажуть, що це не більше, ніж «гра виробників із владою», оскільки перші за вкладення коштів у розробку екологічно чистих автомобілів отримують пільги з податків. Інші ж, навпаки, стверджують, що вже накопичений реальний досвід і в недалекому майбутньому на всіх чекає справжній технічний прорив, і машини на паливних елементах усіх класів поширюватимуться дуже активно. Як то кажуть, майбутнє покаже.