Нормы токсичности выхлопных газов в россии

Обновлено: 26.01.2025

ГОСТ Р 52033-2003

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Автомобили с бензиновыми двигателями

ВЫБРОСЫ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ С ОТРАБОТАВШИМИ ГАЗАМИ

Нормы и методы контроля при оценке технического состояния

Motor vehicles with petrol engines. Emission of the exhaust gas pollutants.
Norms and methods of the control for estimation of technical condition

Дата введения 2004-01-01

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Государственный научно-исследовательский институт автомобильного транспорта" (НИИАТ) Министерства транспорта Российской Федерации, Государственным научным центром Российской Федерации - Научно-исследовательским автомобильным и автомоторным институтом (ГНЦ НАМИ) и Всероссийским научно-исследовательским институтом метрологической службы Госстандарта России (ВНИИМС)

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 315 "Эксплуатация автомобильного транспорта и автотранспортные услуги"

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 27 марта 2003 г. N 100-ст

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Приказом Росстандарта от 02.05.2012 N 63-ст c 01.07.2012

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 7, 2012 год

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на находящиеся в эксплуатации автотранспортные средства с бензиновыми двигателями (далее - автомобили) категорий , , , , , *, оснащенные или не оснащенные системами нейтрализации отработавших газов.

* Определение категорий приведено в соответствии с приложением 7 Сводной резолюции о конструкции транспортных средств (СР.3 документ TRANS/SC.1/WP.29/78/Amend.3).

Настоящий стандарт устанавливает нормативные значения содержания в отработавших газах автомобилей оксида углерода и углеводородов, нормативное значение коэффициента избытка воздуха и методы контроля при оценке технического состояния систем автомобиля и двигателя.

Требования настоящего стандарта должны быть обеспечены конструкцией и качеством изготовления автомобилей при производстве и соблюдением правил их технической эксплуатации, установленных изготовителем.

Настоящий стандарт распространяется на транспортные средства, по своей технической характеристике попадающие под действие ГОСТ Р 41.83 и ГОСТ Р 51832.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 41.83-2004 (Правила ЕЭК ООН N 83) Единообразные предписания, касающиеся сертификации транспортных средств в отношении выбросов вредных веществ в зависимости от топлива, необходимого для двигателей

ГОСТ Р 51832-2001 Двигатели внутреннего сгорания с принудительным зажиганием, работающие на бензине, и автотранспортные средства полной массой более 3,5 т, оснащенные этими двигателями. Выбросы вредных веществ. Технические требования и методы испытаний

ГОСТ 12.1.003-83 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

ГОСТ 12.1.012-90* Система стандартов безопасности труда. Вибрационная безопасность. Общие требования

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 12.1.012-2004, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

3 Определения и обозначения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями и обозначение:

3.1 автомобили, находящиеся в эксплуатации: Автомобили, прошедшие регистрацию в установленном порядке.

3.2 рабочая температура охлаждающей жидкости или моторного масла: Температура охлаждающей жидкости или моторного масла, рекомендованная изготовителем для работающего двигателя.

3.3 коэффициент избытка воздуха, : Безразмерная величина, представляющая собой отношение массы воздуха, поступившей в цилиндр двигателя, к массе воздуха, теоретически необходимой для полного сгорания поданного в цилиндр топлива, рассчитываемая по результатам анализа состава отработавших газов автомобилей.

3.4 система нейтрализации отработавших газов: Совокупность устройств, включающая в себя, как правило, каталитический нейтрализатор и функционально связанные с ним датчики и управляющие системы, обеспечивающая снижение выбросов загрязняющих веществ с отработавшими газами при работе двигателя в различных режимах.

3.5 экологический класс: Классификационный код, характеризующий транспортное средство в зависимости от уровня выбросов вредных загрязняющих веществ.

3.6 изготовитель: Лицо, осуществляющее изготовление транспортного средства (шасси).

3.5, 3.6 (Измененная редакция, Изм. N 1).

3.7 диагностический индикатор: Световой индикатор, расположенный на панели приборов автомобиля, со стилизованным изображением контура двигателя или надписями "Проверь двигатель" ("Check engine"), "Обслужи двигатель" ("Service engine soon") и т.п., информирующий водителя о появлении неисправностей в системах управления двигателем и нейтрализации отработавших газов.

3.8 встроенная (бортовая) система диагностирования двигателя: Совокупность входящих в конструкцию автомобиля устройств, обеспечивающих своевременное информирование водителя о неисправностях в системах управления двигателем и нейтрализации отработавших газов, а также накопление этой информации в процессе эксплуатации.

4 Нормативные значения содержания загрязняющих веществ и коэффициента избытка воздуха

4.1 Содержание оксида углерода и углеводородов в отработавших газах определяют при работе двигателя в режиме холостого хода на минимальной () и повышенной () частотах вращения коленчатого вала двигателя, установленных изготовителем автомобиля:

При отсутствии данных, установленных изготовителем автомобиля:

- значение не должно превышать:

1100 мин для автомобилей категорий и ,

900 мин для автомобилей остальных категорий;

- значение устанавливают в пределах:

2500-3500 мин для автомобилей категории М и N, не оборудованных системами нейтрализации;

2000-2800 мин для автомобилей категории М и N, оборудованных системами нейтрализации, и для автомобилей остальных категорий независимо от их комплектации.

4.2 Содержание оксида углерода и углеводородов должно быть в пределах значений, установленных изготовителем для целей оценки соответствия типа транспортного средства перед его выпуском в обращение, а при отсутствии таких данных - не должно превышать значений, указанных в таблице 1.

Категории и комплектация транспортных средств (экологический класс)

Двигатели внутреннего сгорания поршневые

ВЫБРОСЫ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ С ОТРАБОТАВШИМИ ГАЗАМИ

Нормы и методы определения

Internal combustion reciprocating engines. Emissions of harmful substances with the exhaust gases. Limit values and test methods

Дата введения 2014-07-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Центральный научно-исследовательский дизельный институт" (ООО "ЦНИДИ")

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 235 "Двигатели внутреннего сгорания поршневые"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол от 3 декабря 2012 г. N 54-П)

За принятие проголосовали:

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 сентября 2013 г. N 926-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31967-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2014 г.

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Международные стандарты разработаны Международной организацией по стандартизации (ISO).

Перевод с английского языка (en).

Степень соответствия - неэквивалентная (NEQ).

Настоящий стандарт подготовлен на основе ГОСТ Р 51249-99

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 5, 2018 год

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на выбросы газообразных вредных веществ с отработавшими газами при проведении стендовых испытаний новых и капитально отремонтированных судовых, тепловозных и промышленных поршневых дизельных двигателей внутреннего сгорания (далее - двигатели) и устанавливает их нормы и методы определения.

Настоящий стандарт не распространяется на автомобильные, тракторные и авиационные двигатели.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.003-2014 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.012-2004 Система стандартов безопасности труда. Вибрационная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.3.002-2014 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности

ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия

ГОСТ 33754-2016 Выбросы вредных веществ и дымность отработавших газов автономного тягового и моторвагонного подвижного состава. Нормы и методы определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 отработавшие газы; ОГ: Смесь газообразных продуктов горения топлива и масла, избыточного воздуха и различных микропримесей (газообразных, жидких и твердых частиц), поступающая из цилиндров двигателя в его выпускную систему.

3.2 сухие отработавшие газы: ОГ, влагосодержание которых не более равновесного при температуре 298 К и атмосферном давлении 101,3 кПа.

3.3 влажные отработавшие газы: ОГ, влагосодержание которых соответствует полному составу продуктов сгорания топлива.

3.4 вредные вещества: Вещества, содержащиеся в небольших количествах в ОГ и придающие им неблагоприятные либо вредные для человека и окружающей среды свойства.

3.5 оксид углерода : Газообразный продукт неполного окисления углерода, входящего в состав углеводородного топлива.

3.6 оксиды азота : Смесь различных оксидов азота, образовавшихся в процессе горения топлива в цилиндре двигателя.

3.7 углеводороды : Смесь паров всех несгоревших и частично окисленных углеводородов топлива и масла, образующихся в процессах горения топлива и выпуска продуктов сгорания из цилиндра двигателя.

3.8 концентрация оксида углерода: Объемная доля в ОГ оксида углерода в объемных процентах (об. %).

3.9 концентрация оксидов азота, приведенных к : Объемная доля в ОГ оксидов азота, которую они занимали бы при трансформации в эквивалентный объем двуокиси азота , об. %.

3.10 концентрация углеводородов, приведенных к : Объемная доля в ОГ суммы углеводородов, которую они занимали бы при условной трансформации в эквивалентный объем идеального газа с молекулярной массой 13,85 и энергией ионизации молекул, равной энергии ионизации пропана , об. %.

3.11 выброс вредных веществ: Количество вредного вещества, поступающего в атмосферу с ОГ в единицу времени.

3.12 испытательный цикл (режимы испытаний): Совокупность фиксированных по частоте вращения и мощности режимов работы двигателя, устанавливаемая в соответствии с его назначением и реализуемая в процессе испытаний.

3.13 весовой коэффициент режима испытаний: Условная величина, отражающая статистическую долю времени работы двигателей конкретного назначения при эксплуатации на данном режиме.

3.14 удельный средневзвешенный выброс вредного вещества: Количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу с ОГ, приходящееся на 1 кВт·ч эффективной работы двигателя при совершении им полного испытательного цикла.

3.15 предельно допускаемый удельный средневзвешенный выброс вредного вещества: Значение удельного средневзвешенного выброса вредного вещества, при превышении которого двигатель не допускают к эксплуатации.

3.16 газоанализатор: Средство измерений для измерений концентрации вредного вещества в пробе ОГ.

3.17 технический паспорт выбросов двигателя: Документ, содержащий детальную опись компонентов, регулировок и рабочих параметров двигателя, существенно влияющих на выбросы вредных веществ и дымность отработавших газов, а также способы их идентификации и проверки.

4 Обозначения

В настоящем стандарте использованы следующие обозначения:

- массовый расход топлива, кг/ч;

- удельный эффективный расход топлива, г/(кВт·ч);

- объемная концентрация в отработавших газах -го вредного вещества, об. %;

ВЫБРОСЫ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ И ДЫМНОСТЬ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ АВТОНОМНОГО ТЯГОВОГО И МОТОРВАГОННОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Нормы и методы определения

Emissions of harmful substances and smoke of the fulfilled gases of independent traction and motorcarload rolling stock. Norms and methods of definition

Дата введения 2017-07-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (ОАО "ВНИКТИ") и Обществом с ограниченной ответственностью "Экология транспорта" Научно-исследовательского института механики и прикладной математики Ростовского государственного университета (ООО "Экология транспорта" НИИМ и ПМ РГУ)

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 524 "Железнодорожный транспорт"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 июля 2016 г. N 89-П)

За принятие проголосовали:

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16 ноября 2016 г. N 1697-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33754-2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2017 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ВНЕСЕНЫ: поправка, опубликованная в ИУС N 7, 2017 год; поправка, опубликованная в ИУС N 2, 2019 год; поправка, опубликованная в ИУС N 3, 2019 год

Поправки внесены изготовителем базы данных

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на тепловозы, дизель-поезда, рельсовые автобусы, автомотрисы и другие типы автономного тягового и моторвагонного подвижного состава и устанавливает нормы и методы определения (контроля) выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов.

Настоящий стандарт не распространяется на паровозы, газотурбовозы и газотепловозы.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 12.1.003-83 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.012-2004 Система стандартов безопасности труда. Вибрационная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.002-75 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.4.051-87* Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов слуха. Общие технические требования и методы испытаний

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 12.4.255-2011.

ГОСТ 305-2013* Топливо дизельное. Технические условия

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 53639-2009.

ГОСТ 13320-81* Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 50759-95.

ГОСТ 30574-98 Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ и дымность отработавших газов. Циклы испытаний

ГОСТ 31967-2012 Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Нормы и методы определения

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 база дымомера оптического типа L, м: Толщина оптически однородного слоя ОГ, эквивалентного по ослаблению светового потока столбу тех же ОГ, заполняющих измерительную камеру дымомера в условиях измерения.

3.2 влажные ОГ: ОГ, влагосодержание которых соответствует полному составу продуктов сгорания топлива.

3.3 вредные вещества (ВВ): Вещества, содержащиеся в ОГ и придающие им неблагоприятные либо вредные для человека и окружающей среды свойства.

3.4 выброс ВВ: ВВ, поступающие в атмосферу с ОГ.

3.5 газоанализатор: Прибор для измерения количественного состава смесей газов.

3.6 диоксид углерода CO: Газообразный продукт полного окисления углерода, входящего в состав углеводородного топлива.

3.7 дымность: Видимая дисперсия жидких и/или твердых частиц в ОГ, образовавшаяся в результате неполного сгорания топлива и испарившегося масла.

3.8 дымомер: Прибор для измерения дымности ОГ.

3.9 дымомер оптического типа: Прибор для измерения непрозрачности ОГ, выраженной через коэффициент ослабления светового потока.

3.10 испытательный цикл: Совокупность режимов испытаний.

3.11 кислород O: Химически активный газ, являющийся окислителем для топлива при нормальных условиях, молекула которого состоит из двух атомов.

3.12 координата элементарного режима: Режим работы, характеризуемый постоянными характерными для данного интервала времени характеристиками режима движения и/или работы силовой установки.

3.13 концентрация диоксида углерода, С, %: Объемная доля в ОГ диоксида углерода.

3.14 концентрация кислорода, %: Объемная доля в ОГ кислорода.

3.15 концентрация оксида углерода, С, об. %: Объемная доля в ОГ оксида углерода.

3.16 концентрация оксидов азота, приведенных к NO, C, об. %: Объемная доля в ОГ оксидов азота, которую они занимали бы при трансформации в эквивалентный объем диоксида азота NO.

3.17 коэффициент ослабления светового потока N, %: Показатель дымности ОГ, измеренный оптическим методом, равный части светового потока от источника света дымомера, не достигшей приемника света из-за его поглощения, отражения и рассеивания ОГ, проходящими через измерительную (дымовую) камеру дымомера.

3.18 концентрация углеводородов, приведенных к СH, С, об. %: Объемная доля в ОГ суммы углеводородов, которую они занимали бы при условной трансформации в эквивалентный объем идеального газа с молекулярной массой 13,85 и энергией ионизации молекул, равной энергии ионизации пропана СН.

3.19 оксид углерода СО: Газообразный продукт неполного окисления углерода, входящего в состав углеводородного топлива.

3.20 оксиды азота NO: Смесь различных оксидов азота, образующихся в процессе горения топлива в двигателе.

3.21 относительная продолжительность элементарного режима: Доля работы по времени для данной координаты элементарного режима.

3.22 отработавшие газы (ОГ): Смесь газообразных продуктов полного сгорания, избыточного воздуха и различных микропримесей (газообразных, жидких и твердых частиц), поступающая из двигателя в его выпускную систему.

3.23 пункт экологического контроля (ПЭК): Совокупность технических средств, расположенных в специально оборудованном помещении, на рабочем месте, необходимых для проведения регулярных проверок ТПС и МВПС на соответствие техническим нормативам ВВ и дымности ОГ и обеспечивающих выполнение метрологических требований, а также требований безопасности и охраны труда, сформулированных в данном стандарте.

3.24 режим испытаний: Фиксированный режим работы ТПС и МВПС, реализуемый в процессе испытаний.

3.25 реостатные испытания: Вид статических испытаний силовой установки ТПС и МВПС, при котором нагрузка на тяговые двигатели имитируется нагрузкой на сопротивление (водяной или воздушный реостат).

3.26 система пробоподготовки (СПП): Совокупность элементов и устройств, обеспечивающих транспортировку пробы ОГ из выхлопной трубы ТПС и МВПС к измерительным приборам без изменения физико-химических свойств ОГ в заданных температурных условиях и с заданной производительностью.

Экологический класс ЕВРО — это экологический стандарт, который регулирует содержание вредных веществ в выхлопных газах транспортынх средств, а также предусматривает выпуск в обращение автомобильных бензинов и дизельного топлива стандарта ЕВРО 1, 2, 3, 4, 5 и 6.

Таблица экологический класс автомобилей Евро 1 2 3 4 5 6

Экологический класс Евро

Экологический класс был введён в большинстве стран Европы в 1988г. В 1992г. был заменен стандартом Евро-1.

Регламентирует выброс бензиновыми двигателями:

— оксида углерода (CO) — не больше 11,2г/(кВт·ч) (грамм на киловатт·час)
— углеводородов (СН) — не более 2,4 г/(кВт·ч)
— оксидов азота (NOх) — не более 14,4 г/(кВт·ч)
— твёрдые частицы — не определено
— дымность — не определено.

По выбросу дизельными двигателями регламента нет.

Был введен в Евросоюзе в 1992г., а в 1995г. был заменен стандартом Euro-2.

Регламентирует выброс бензиновыми двигателями:

— оксида углерода (CO) — не более 2,72г/км (грамм на километр пути)
— углеводородов (СН) — не более 0,72 г/км
— оксидов азота (NOх) — не более 0,27 г/км

По выбросу дизельными двигателями регламента нет.

Экологический класс был введён в Евросоюзе в качестве замены Евро-1 в 1995г., а затем был заменён стандартом Евро-3 в 1999г.

Стандарт Евро-2 был принят правительством России осенью 2005г.. Продажи бензина АИ-95 Евро-2 в России запрещены с 01.01.2011г. С 01.01.2013г. года любое топливо класса Евро-2 и ниже запрещено к обороту в РФ.

Евро-3 — это экологический стандарт, который регулирует содержание вредных веществ в выхлопных газах транспортных средств с дизельными и бензиновыми двигателями. Был введён в Евросоюзе в 1999г. и заменён на стандарт Euro-4 в 2005г..

Все ТС, произведённые в России или ввезённые в Россию, начиная с 01.01.2008 года должны соответствовать стандарту Евро-3.

Экологический стандарт Евро-4 был ведён в Евросоюзе в 2005г. в замен предыдущему стандарту Евро-3. В 2009г. заменён на новый стандарт — Euro-5.

В России с 01.01.2013г. все производимые и ввозимые на территорию автомобили должны соответствовать классу Евро-4, но возможно использовать шасси и базовые транспортные средства с сертификатами Евро-3, выпущенные до 31.12.2012г.

С 01.01.2013г. все производимое топливо в России обязали иметь стандарт не ниже Евро-3. Оборот топлива Евро-3 запрещен в России с 01.01.2016г., в связи с этим, начиная с этого дня началось поэтапное списание техники с двигателями Евро-3.

Евро-5 стандарт обязателен для всех новых грузовых авто, продаваемых в Евросоюзе с октября 2008г. Для легковых авто — с 01.09.2009г. В РФ стандарт Евро-5 действует на все автомобили с 01.01.2016г.

Нормы по выбросам: СН — до 0,05 г/км, CO — до 0,80 г/км и NOy — до 0,06 г/км.

Тех. регламент также предусматривает выпуск в обращение автомобильных бензинов и дизельного топлива класса не ниже Euro-2 до 31.12.2012г., Euro-3 — до 31.12.2014г., Euro-4 — до 30.06.2016г., Euro-5 — с 01.07.2016г.

Сначало предполагалось, что данный экологический клас Евро-6 вступит в силу в Европе 31.12.2013г., но потом его введение было отложено на 2015г.

По своим требованиям Евро-6 близок к действующему с 2010г. экол-му стандарту EPA10 в США и японскому Post NLT. Новый европейский стандарт облегчит согласованную разработку будущих единых норм.

Согласно нормам Евро-6, выбросы CO₂ новыми легковыми авто должны составлять не более 130 г/км.

Экологический класс по годам производства автомобилей и странам производителям

Содержание вредных веществ в выхлопных газах автомобилей по экологическим классам Евро

В таблице ниже приведено содержание вредных веществ в выхлопных газах легковых автомобилей (категория М*) для каждого экологического стандарта Евро (в единицах г/км):

Накал борьбы за сохранение окружающей среды все выше. Экологические нормы все жестче. После появления Евро-6 инженеры заявили, что с двигателем внутреннего сгорания ничего больше сделать нельзя.

Из истории вопроса

За что же платим? Основными вредными веществами, которые выбрасывает автомобильный двигатель, являются угарный газ, оксиды азота и не сгоревшие углеводороды. Их выбросы на сегодня ограничены практически до нуля. Есть еще углекислый газ, но пока его принимают неизбежным злом, и избавиться от него, не перейдя на питание водородом, не удается. Поэтому пытаются сократить нормы выделения, но они жестко завязаны на расход топлива, а тот – на размеры и вес автомобиля.

Про углекислый газ мы поговорим позже, а пока – про все остальное. Первым под борьбу попал угарный газ. Автомобилисты со стажем помнят, как вдоль дорог стояли инспектора с газоанализаторами и проверяли старые советские машины на концентрацию СО в выхлопе. У нас это началось на десятка полтора лет позже, чем в Америке. А там первой реакцией на введение норм концентрации вредных веществ в выхлопе стала установка систем, подающих дополнительный воздух в выхлопную трубу. Подавалось это под соусом дожигания топлива на выпуске, но, по сути, было просто разведением для снижения концентрации СО.

Борьба пошла по нарастающей. С 2000 года в Европе появились нормы на оксиды азота и несгоревшие частицы. И здесь бензиновым моторам особых проблем не прибавилось, а вот у дизелистов они начались.

Когда форсунка впрыскивает топливо, на краях факела воздуха много, и топливо хорошо горит — синий цвет на фото А, а в середине кислорода не хватает — там пламя оранжевое. За счет завихрений в камере сгорания можно организовать подачу воздуха к зоне горения, но для этого его должно быть в избытке. Темные зоны на фото В – место где находится избыточный воздух и происходит окисление азота.

Ведь для того, чтобы дизель работал, воздух в нем сжимается в 20-40 раз, нагреваясь до очень высоких температур. Сжать так смесь невозможно, она просто сдетонирует гораздо раньше. Топливо впрыскивается в цилиндр почти в самом конце такта сжатия и факел начинает гореть по краям, а потом догорает то, что в середине. И все равно в камере сгорания остается много воздуха, которому не хватило топлива.

В итоге кислород вступает в реакцию с азотом, и остается много топлива, которому не хватило воздуха. При этом образуются оксиды азота и частицы несгоревших углеводородов. Проблема заключается в том, что одновременно избавиться от обоих вредных веществ не получается. Тщательно регулируя момент и давление впрыска и закручивая вихри в камере сгорания, производители смогли довести двигатели до норм Евро-3.

Дальше можно было только уменьшить что-то одно за счет другого. А с оставшимся бороться уже на выходе. А законодатели жмут. Начиная с Евро-4, токсичность контролируется специальными органами и все сбои фиксируются в памяти блока управления на 400 дней. В Европе транспортная инспекция может в любой момент проверить эти коды и вкатить такой штраф, что мало не покажется. А чтобы даже в отсутствие догляда неповадно было загрязнять окружающую среду, в систему управления двигателем встроена функция NOx-контроль, которая отрубает 2/3 крутящего момента, если засекает превышение норм.

Производители пошли разными путями. Одни решили повысить температуру в цилиндрах и тщательнее сжигать топливо, а с возросшим количеством оксидов азота бороться с помощью системы последующей обработки выхлопа SCR. В глушитель таких машин встроен ванадиевый катализатор, а в выпускной коллектор — форсунка, которая впрыскивает специальный реагент — мочевину, которую из скромности называют AdBlue или DEF. Испарившийся раствор разлагается на аммиак и воду, а на поверхности катализатора происходит реакция между ним и оксидом азота. В результате получается еще вода и чистый азот.

Насос подает реагент (раствор мочевины NH2+H2O) к дозирующему устройству, которым управляет электронный блок на основании показаний двух датчиков концентрации NOx (на схеме не показаны). Первый стоит до катализатора, второй – контрольный – после. Определенное количество раствора впрыскивается в выхлопной коллектор, где испаряется и вместе с отработавшими газами попадает в катализатор. На активной поверхности катализатора оксиды азота реагируют с выделившимся из раствора аммиаком и превращаются в азот и воду. Для европейских машин эти системы производят Bosch и Highlite.

Все было бы просто замечательно, но есть несколько проблем, решить которые до сих пор полностью не удается. И связаны они в большей степени не с техникой, а с человеческим фактором.

Аммиак возить в машине нельзя – это сильный яд, поэтому применяют раствор карбамида (мочевины), который состоит в основном из воды, но стоит около 1 евро за литр. Грузовые машины Евро-4 потребляют около 2-4 литров реагента, как аккуратно называют этот состав, на 100 км, а Евро-5 – до 8 литров.

Как обманывают?

Жаба наносит первый удар в мозг владельца и он начинает искать обходные пути. Самый безобидный для природы – это попытка заменить фирменный реагент чем-нибудь подешевле. В странах бывшего соцлагеря очень любят покупать удобрения, которые разводят в грязных ведрах. Но система очень чувствительна к загрязнениям и качеству мочевины. Результат – забитые фильтры, закристаллизованные распылители, сгоревшие катализаторы. К таким же результатам приводит и просто отказ от заливки мочевины вообще. Если некоторое время поездить без нее, скорее всего, катализатор выгорит, и для возврата системы к работе его придется поменять.

Вторая проблема – это головотяпство. Хотя бачок для реагента имеет синюю крышку, в него регулярно пытаются налить солярки. А для резинок в насосе и клапанах системы — это смерть. В последнее время появились ремкомплекты, а раньше весь блок SCR отправлялся на помойку.

Зная все это, Scania, MAN и многие производители легковых дизелей избрали другое направление. Они используют рециркуляцию отработавших газов, или EGR. В этой системе часть отработавших газов охлаждается и направляется обратно на впуск. Там, смешиваясь с воздухом, они создают смесь, которая хуже пропускает фронт пламени при взрыве. Горение происходит медленнее, температура понижается, и окисление азота уменьшается.

А кроме того, в смеси меньше концентрация кислорода и, следовательно, меньше вероятность встречи неиспользованного кислорода с азотом, что также уменьшает образование вредных веществ. Для двигателей Евро-4 возврат составляет около 10%, а для Евро-5 – до 30%.

Преимущество EGR — в отсутствии дополнительных жидкостей и катализаторов. Следовательно, и цена всей системы, как при покупке, так и в процессе эксплуатации гораздо ниже. Но все не так просто… Снижение температуры снижает КПД, а значит, растет расход топлива.

Еще одним препятствием стало качество топлива. Сера, которая содержится в солярке, тоже охотно вступает в реакцию с кислородом и образует оксид, который, растворяясь в воде, превращается в серную кислоту. Если эта кислота сразу вылетает на улицу, она портит окружающую среду, но не вредит двигателю. Но в случае возврата в цилиндры начинает разъедать все на своем пути. Особенно пока мотор не работает.

Что нас ждет впереди

А с Евро-6 все еще сложнее, потому что там обе системы работают вместе, катализаторов в глушителе — 3 штуки, да еще и сажевый фильтр впридачу. И частицы теперь меряются не концентрацией, а поштучно, за 1 час. Если посмотреть на все это глазами автомобильного инженера ХХ века, то это просто кошмар.

Химики, которые создавали блок катализаторов, называют его химической фабрикой, а двигатель пренебрежительно именуют источником сырья и тепла. Цена такой фабрики в Европе – около 13 тысяч евро, а сколько он будет стоить у нас — даже думать страшно.

А стоит ли овчинка выделки?

И здесь опять битва щита и меча. Экологи проводят через законодательство все более жесткие меры. Производители бьются над их выполнением. А в это время большинство европейских и китайских чип-тюнеров и прочих электронных мудрецов забросила работы по повышению мощности двигателя и сосредоточилась на обмане систем контроля токсичности. Спрос на эти услуги, учитывая сказанное выше, огромный даже в старой законопослушной Европе. А уж у нас в стране он просто обвальный.

Обмануть можно — пока. Это даже не очень сложно и дорого. Точнее, можно отключить NOx-контроль, поснимать элементы систем и думать, что теперь двигателю стало легче жить. На самом деле, крутящий момент действительно перестает ограничиваться, но двигатель входит в аварийный режим работы, а на панели горит лампочка повышенной токсичности выхлопа. Особенно это касается машин с EGR, где многие функции управления двигателем завязаны на соотношение воздуха с отработавшими газами.

Если просто перекрыть поток отработавших газов на впуск, система заметит недостаток давления в коллекторе и включит обходную программу, которая заменит недостающие данные усредненной величиной. Когда такое происходит, мощность двигателя уменьшается на 40%. Если это ограничение снять, двигатель будет работать при сильном недостатке воздуха, что снижает экономичность и повышает дымность выхлопа. В дальнейшем это приводит к залеганию колец.

Реально отключить систему можно только полностью заменив программное обеспечение блока управления, но это обычно делается только через завод-изготовитель. А он, зная, что после такой переделки машина перестанет выполнять местное законодательство, скорее всего, откажет. Хотя для некоторых машин прошивки появились уже и у наших умельцев.

Результат попадания топлива в бак реагента: Прокладки насоса испортились и мочевина потекла внутрь блока управления (коричневые кристаллы)

Данная статья написана в рамках Конкурса авторов — 2015.
Лучшие работы читайте здесь .

Читайте также: