Czy Euro 5 jest koniecznością?

Norma Euro 5 nie zawiera ograniczeń emisji dwutlenku węgla. Jest on, podobnie jak para wodna, naturalnym składnikiem spalin. Norma skupia się na szkodliwych składnikach spalin m. in. na:

• tlenku węgla II (CO), czyli tzw. czadzie,
• węglowodorach (THC),
• cząstkach stałych (PM) - sadzy,
• tlenkach azotu (NOx).

Jednostki te mają najmniej problemów ze spełnieniem norm emisji. Z uwagi na dobre odparowanie paliwa niemal nie emitują cząstek stałych. Zwykle pracują na mieszance stechiometrycznej, w której na 1 kg benzyny przypada 14,7 kg powietrza. W takich warunkach dobrze sprawdza się prosty katalizator trójfunkcyjny, w którym zachodzi (opis uproszczony):

• utlenianie tlenku węgla: CO +  O2 - CO2,
• utlenianie węglowodorów: CnHm + O2 -  CO2 + H2O,
• redukcja tlenków azotu: NOx - N2 + O2.

Euro 5 dla tych silników wprowadza niewielkie zmiany. Emisja tlenków azotu ma być zmniejszona z 0,08 do 0,06 g/km. Dodatkowo, po raz pierwszy ograniczono wydzielanie lotnych związków organicznych (oznaczanych NMHC lub VOCs).

Występuje w nich niewielka emisja cząstek stałych. Jest ona wynikiem krótkiego czasu na odparowanie paliwa. 0,005 g/km wymagane przez Euro 5 i 6 nie jest jednak na tyle restrykcyjne, by wymagać nowych układów oczyszczania spalin.

Nieco większy problem stanowi emisja NOx w silnikach, zwykle wolnossących, pracujących na mieszankach ubogich. Od lat stosuje się dodatkowe katalizatory redukujące NOx i recyrkulację spalin (EGR). Niewielkie ograniczenie emisji NOx nie jest jednak przeszkodą w produkcji tych silników.

Dla tych jednostek istnieje odrębna część normy Euro 5. W odniesieniu do starszego Euro 4 obniża ona dramatycznie dopuszczalne wartości emisji cząstek stałych (z 0,025 na 0,005 g/km) i tlenków azotu (z 0,25 na 0,18 g/km).

Silniki Diesla od zawsze mają problemy z emisją ww. substancji. Pracują z nadmiarem powietrza (mieszanka uboga), co powoduje wysoką emisję NOx, i wytwarzają znaczne ilości cząstek stałych, dawniej widocznych w postaci czarnego dymu.

Ograniczenie emisji cząstek stałych wymusza stosowanie filtra nazywanego przez producentów DPF lub FAP. Jego zawartość musi być okresowo wypalana, co wykonuje się dzięki dodatkowemu, późnemu wtryskowi paliwa. Wtrysk ten, możliwy tylko w układach Common Rail, powoduję zwiększenie temperatury spalin. Niestety, skutkuje też podwyższeniem zużycia paliwa - następuje zbyt późno, by tłok mógł wykonać dodatkową pracę. Niektóre firmy (np. Toyota) stosują dodatkowy wtryskiwacz w kanale wydechowym.

Z tlenkami azotu obecne diesle radzą sobie, wykorzystując recyrkulację spalin i specjalne katalizatory redukujące NOx. Jednak wraz z wprowadzaniem coraz ostrzejszych norm emisji popularniejsze będą systemy wykorzystujące roztwór mocznika nazywany handlowo AdBlue.

Nazwa ma zapewne kojarzyć się z czymś niebieskim, czystym. AdBlue, nie dość, że nie jest niebieski, to jeszcze ma nieprzyjemną woń. Pozwala za to na redukcję tlenków azotu do czystego N2 i wody. Obecnie AdBlue stosowany jest głównie w samochodach ciężarowych.

Rak płuc wywołany obecnością cząstek stałych był przyczyną śmierci wielu osób. Niektórzy twierdzą, że samochody z silnikami Diesla mają większy wpływ na zdrowie niż wdychanie dymu papierosowego. CO czy tlenki azotu są za to silnie trujące.

Wprowadzenie kolejnych norm Euro można uznać za krok w dobrym kierunku. Na kpinę zasługuje to, że w mediach najwięcej mówi się o CO2, a pomija się sprawę groźnych CO, NOx, PM czy THC.

Silniki, które nie podołały Euro 5, nie należały do  najnowszych konstrukcji. K20A Hondy produkowany był od niemal dekady, jednostka Focusa RS bazowała na konstrukcji Volvo obecnej już w latach 90., a 5.0 V10 TDI był w porównaniu z nowoczesnym 4.2 V8 TDI niemal eksponatem muzealnym.  Nawet silnik Wankla 13B z Mazdy RX-8 miał być już dawno zastąpiony przez nowszą jednostkę oznaczoną 16X. Kroki podjęte przez producentów są wynikiem naturalnego procesu ewolucji samochodów.