Стандарт токсичности EC для легковых автомобилей

Стандарт EC для легковых автомобилей

 

Директивы по нормам контроля токсичности от­работавших газов в Европе были предложены Комиссией ЕС и ратифицированы советом ми­нистров по охране окружающей среды и Евро­пейским парламентом. Вот о том, что говорит стандарт токсичности EC для легковых автомобилей, мы и поговорим в этой статье.

 

 

Основой норм контроля токсичности отработавших газов для легковых автомобилей и малотоннажных грузовых автомо­билей является Директива 70/2201/ЕЭС от 1970 года. В этой директиве впервые были определены предельные значения содержания токсичных веществ в выбросах автомобилей. С тех пор по­ложения директивы неоднократно изменялись.

Предельные концентрации токсичных ве­ществ в выбросах для легковых автомобилей и малотоннажных грузовых автомобилей — LCV (грузовых автомобилей малой грузоподъемно­сти — LDT) также указаны в стандартах токсич­ности Евро-1 (от 07/1992), Евро-2 (01/1996), Евро-3 (01/ 2000), Евро-4 (01/2005), Евро-5 (09/2009) и Евро-6 (09/2014).

Вместо «поэтапного ввода в действие» в тече­ние нескольких лет, как в США, новый стандарт ограничения токсичности вводится в действие в два этапа. Fla первом этапе определенным предельным значениям концентраций заново должны соответствовать вновь сертифицируе­мые модели автомобилей. Fla втором этапе, один год спустя, новым предельным значе­ниям должен соответствовать каждый вновь регистрируемый автомобиль (т.е. все типы). Законодатель может проверить серийно вы­пускаемые автомобили на предмет соответствия требованиям в отношении предельно допусти­мых концентраций токсичных веществ в выбро­сах (СОР, соответствие серийно выпускаемой продукции и проверка соответствия в реальных условиях эксплуатации).

Директивы ЕС предусматривают возмож­ность налоговых льгот для автомобилей, отвечающих требованиям стандартов ток­сичности, до их фактического вступления в силу. В зависимости от стандарта токсичности отработавших газов в Германии, например, действует несколько различных ставок налога.

 

 

Классы автомобилей

 

До истечения срока действия норм Евро-4 ав­томобили с разрешенной полной массой менее 3,5 т сертифицируются на стендах с беговыми барабанами; различаются легковые автомобили (вместимостью до девяти человек) и малотоннаж­ные грузовые автомобили (LCV), предназначенные для перевозки грузов. Для LCV, в зависимости от эталонной массы автомобиля (собственная масса +100 кг) предусматриваются три класса токсично­сти отработавших газов. Сертификация двигателя предусматривается для автобусов (вместимостью более девяти человек) и автомобилей с разрешен­ной полной массой более 3,5 т.

Двигатели для автомобилей категории LCV также могут быть сертифицированы на стендах для испытаний двигателей. После вступления в силу норм Евро-5 и Евро-6 процедура серти­фикации будет различна в зависимости от эта­лонной массы автомобиля (собственная масса + 100 кг). Автомобили с эталонной массой до 2,61 т. будут сертифицироваться на стенде с беговыми барабанами. Автомобили с эталонной массой свыше 2,61 т будут сертифицироваться на стенде для испытания двигателей. Будут также возможны различные гибкие варианты.

Нормы токсичности отработавших газов по стандарту ЕС

 

Стандарты ЕС предусматривают пределы со­держания оксида углерода (СО), углеводородов (НС), оксидов азота (NOx), и твердых частиц (РМ) (для бензиновых двигателей, начиная с Евро-5). Для норм Евро-1 и Евро-2 пределы содержания углеводородов и оксидов азота указываются одним значением (НС + NOx). Начиная с Евро-3, в дополнение к этому общему значению, для автомобилей с дизельными двигателями вводится отдельный предел содержания N0*. Для автомобилей с бензиновыми дви­гателями вместо суммарного значения вво­дятся отдельные пределы НС и NOx. Нормы Евро-5 введены в действие в два этапа, как Евро-5а и Евро-5Ь. С вступлением в силу Евро-5а для бензиновых двигателей начал действовать предел содержания не метановых углеводородов (NMHC), а с вступлением в силу Евро-5Ь (с сентября 2011 года) — предел содер­жания твердых частиц для дизельных двигателей, который, при необходимости, начиная с Евро-6, будет также применим к автомобилям с бензиновыми двигателями (см. рис. «Предельные концентрации токсичных веществ для легковых автомобилей и малотоннажных грузовых автомобилей с бензиновыми двигателями, установленные законодательством ЕС»  и «Предельные концентрации токсичных веществ для легковых автомобилей и малотоннажных грузовых автомобилей с дизельными двигателями, установленные законодательством ЕС» ). Предельные значения определяются, исходя из пройденного расстояния и указываются в граммах на километр (г/км). Начиная с Евро-3, количество выбросов измеряется на стенде с беговыми барабанами в соответствии с про­цедурой MNEDC (модифицированный евро­пейский цикл испытаний).

 

Предельные концентрации токсичных веществ для легковых автомобилей и малотоннажных грузовых автомобилей с бензиновыми двигателями, установленные законодательством ЕС

 

Для автомобилей с дизельными и бензино­выми двигателями предельные значения раз­личны, но со вступлением в силу норм Евро-6 они будут сближены.

 

Предельные концентрации токсичных веществ для легковых автомобилей и малотоннажных грузовых автомобилей с дизельными двигателями, установленные законодательством ЕС

 

Пределы для автомобилей LCV класса 1 такие же, как для легковых автомобилей. Легковые ав­томобили с разрешенной полной массой свыше 2,5 т в нормах Евро-3 и Евро-4 рассматриваются как LCV и, следовательно, аналогично класси­фицируются в соответствии с тремя классами LCV. Эта классификация потеряла силу со всту­плением в силу норм Евро-5.

 

 

Типовые испытания на соответствие техническим условиям

 

Хотя типовые испытания на соответствие тех­ническим условиям в основном соответствуют циклам, принятым в США, имеют место cледующие различия: для автомобилей с дизель­ными двигателями в дополнение к измерениям содержания НС, СО и NOx выполняются изме­рения содержания твердых частиц и дымности отработавших газов.

Испытуемые автомобили перед началом ис­пытаний должны иметь величину пробега 3000 километров. Предельные значения при ис­пытаниях Типа I представляют собой пределы для «полного периода нормальной эксплуата­ции», т.е. они должны соблюдаться даже по достижении величины пробега, указанной в требованиях к долговечности. В целях учета старения компонентов на протяжении пробега до указанного предела долговечности к значе­ниям, измеренным в ходе типовых испытаний на соответствие техническим условиям, приме­няются коэффициенты ухудшения состояния. Эти коэффициенты определены в стандартах для каждого загрязняющего вещества; произ­водителям также разрешается представлять до­кументацию, подтверждающую низшие значения коэффициентов, полученные в результате ука­занных испытаний на долговечность (испытания Типа V) продолжительностью свыше 80 000 км. Начиная с Евро-5, продолжительность испыта­ний на долговечность увеличена до 160 000 км, причем возможны различные альтернативные циклы испытаний.

Типовые испытания по стандарту EC

 

Предусмотрены шесть различных видов типовых испытаний на соответствие техническим условиям. Испытания Типов I, IV, V и VI предусмотрены для автомобилей с бензиновыми двигателями; для ав­томобилей с дизельными двигателями предусмо­трены только испытания Типов I и V.

Испытания Типа I представляют собой про­верку токсичности отработавших газов после пуска холодного двигателя в соответствии с ездовыми циклами MNEDC. Кроме того, для автомобилей с дизельными двигателями из­меряется дымность отработавших газов.

В ходе испытаний Типа IV измеряется количе­ство выбросов припаркованных автомобилей в виде паров топлива. В основном это относится к испарению топлива из компонентов топливной системы (топливный бак, топливопроводы ит.д.).

Испытания Типа VI включают измерение со­держания в отработавших газах углеводородов и оксида углерода сразу же после пуска холодного двигателя при температуре наружного воздуха -7 °С. В ходе этих испытаний выполняется только первая часть (городской ездовой цикл) циклов MNEDC. Эти испытания обязательны с 2002 года.

В ходе испытаний Типа V выполняется оценка долговечности компонентов систем снижения токсичности отработавших газов. В допол­нение к предписанному циклу испытаний на долговечность, начиная с Евро-5 возможно использование альтернативных циклов ис­пытаний (например, оценка долговечности на испытательном стенде).

 

 

Выбросы СO2

 

До 2011 года стандарта, устанавливающего пре­дельное содержание СO2 в отработавших газах не существовало, хотя европейские производители (АСЕА, Европейская ассоциация производителей автомобилей), а также производители Японии (JAMA) и Корее (КАМА) устанавливали опреде­ленные пределы. Целевые значения в 2008 году (в 2009 году в нормах КАМА) для выбросов СO2 составляли максимум 140 г/км для легковых автомобилей, что эквивалентно расходу топлива 5,8 л/100 км для бензиновых двигателей или 5,3 л/100 км для дизельных двигателей. Поскольку производители не смогли достичь этих целевых значений, законодательством было установлено целевое значение для легковых автомобилей. В течение периода ввода в действие с 2012 по 2015 годы должно быть достигнуто среднее значение 130 г/км, что эквивалентно расходу топлива 5,3 л/100 км для автомобилей с бензиновыми двигателями или 4,9 л/100 км для автомобилей с дизельными двигателями. Аналогичные нормы планируются для малотоннажных грузовых авто­мобилей. Дальнейшее снижение предельно до­пустимых значений планируется на 2020 год. Со­гласно правилам CAFE в США, если производитель не достигает целевых значений, он платит штраф.

Мониторинг в реальных условиях дорожного движения

 

Стандарт ЕС также требует проведения испыта­ний для подтверждения соответствия на бывших в эксплуатации автомобилях, как части цикла испытаний Типа I. Минимальное количество автомобилей испытуемой модели равно трем, в то время как максимальное количество варьи­руется в зависимости от процедуры испытаний.

Испытуемые автомобили должны отвечать следующим критериям:

  • Пробег должен составлять от 15 000 до 80 000 км, а время эксплуатации автомо­биля — от 6 месяцев до 5 лет (для Евро-3);
  • Регулярные технические осмотры произ­водились с интервалами, предписанными производителем;
  • Автомобили не должны демонстрировать признаков ненадлежащей эксплуатации (например, вмешательств, капитального ремонта и т.д.).

 

Если количество вредных выбросов существенно превышает предельные значения, установленные стандартами, должна быть определена причина высокого содержания загрязняющих веществ. Если несколько, случайным образом отобранных автомобилей демонстрируют высокие значения содержания загрязняющих веществ по одной и той же причине, результаты испытаний призна­ются отрицательными. Если причины различны, регламент испытаний может быть расширен, при условии, что не будет превышено максимальное количество испытуемых автомобилей.

Если аттестационная организация опреде­лит, что данная модель автомобиля не отвечает критериям, производитель должен разработать программу действий по устранению дефекта. Про­грамма действий должна распространяться на все автомобили с одинаковым дефектом. При необхо­димости должна быть запущена программа отзыва.

Периодический контроль токсичности отработавших газов

 

В Германии проверка токсичности отработавших газов всех легковых автомобилей, малотоннажных грузовых автомобилей и фургонов должна произ­водиться через три года после первоначальной регистрации, а затем через каждые два года. Для автомобилей с бензиновыми двигателями основное внимание уделяется содержанию СО и работе си­стемы регулирования, с обратной связью содержа­ния кислорода λ, в то время как для автомобилей с дизельными двигателями основным критерием является дымность выхлопа. Для автомобилей, обо­рудованных бортовой системой диагностики (OBD), учитываются данные, извлеченные из системы бор­товой диагностики.

Аналогичный контроль предусмотрен и в других странах; в Европе, например, в Австрии, Франции, Испании и Швейцарии, а также во многих штатах США в форме «технического осмотра и технического обслуживания».

В следующей статье я расскажу о стандарте токсичности Японии для легковых автомобилей.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *