Как экологические нормы двигают прогресс автопрома

Задумывались ли вы, зачем нужны экологические нормы? Зачем автопроизводители тратят столько средств на защиту экологии? Зачем постоянно ужесточаются нормы выброса отработавших газов у автомобилей? Постараемся ответить на эти вопросы, тем более что в ближайшие пять лет произойдет как минимум два события, которые изменят устоявшиеся каноны.

К 2020 году в Европе выбросы углекислого газа у новых автомобилей должны быть снижены до 95 г/км. К таким показателям будут стремиться и автопроизводители других континентов. В настоящее время норма выброса составляет 130 г/км. Нормативный уровень выбросов CO 2 зависит от снаряженной массы и высчитывается для каждого автомобиля по формуле: СО 2=130+а*(М-М 0), где М — масса автомобиля в снаряженном состоянии в килограммах, М 0=1372 кг, а=0,0457. В 2016 году значение М 0 будет пересмотрено.

Определение выбросов

Определение выбросов

Важно знать, что каждый производитель получает показатель по среднему уровню выбросов всей выпускаемой линейки автомобилей, а не отдельного экземпляра. Это не просто норма: за ее нарушение компания должна платить штрафы, и немалые. За каждый выпускаемый автомобиль, выбросы CO 2 которого превышают средний установленный уровень, платится 5 евро при превышении на 1 г/км, 15 евро — за превышение на 2 г/км, 25 евро — 3 г/км, а после превышения на 4 г/км каждый грамм обходится производителю в 95 евро. С 2019 года все будет еще строже — каждый грамм превышения нормы обойдется в 95 евро!

Но кроме кнута есть и пряник. Каждый производитель может получить бонус, если сократит выбрасываемый углекислый газ до 7 г/км. Правда, при условии применения инновационных технологий на выпускаемых автомобилях. В качестве примера мы взяли четыре автомобиля, три из которых укладываются в действующую норму:

  • Volkswagen Golf 1.4, мощность — 150 л.с., средний расход топлива — 5,0 л/100 км; выбросы CO2 — 116 г/км
  • Renault Logan 1,6, мощность — 102 л.с., средний расход топлива — 7,1 л/100 км; выбросы CO2 — 167 г/км
  • Mercedes-Benz C-класса 1,6, мощность — 156 л.с., средний расход топлива — 5,5 л/100 км; выбросы CO2 — 126 г/км
  • Porsche Cayenne S E-Hybrid, мощность — 333 л.с., средний расход топлива — 3,4 л/100 км; выбросы CO2 — 79 г/км; расход электроэнергии — 20,8 кВт/ч/100 км; класс эффективности: А+
Заметьте, что самый мощный Porsche Cayenne S E-Hybrid при этом легко преодолевает и будущий барьер по нормам выброса. Что это — прорыв в технологиях автомобилестроения или лукавство автопроизводителей? И то, и другое.

Японский ездовой цикл

Японский ездовой цикл

Видите ли, расход топлива и выбросы вредных веществ в атмосферу замеряют на беговых барабанах по определенной методике. А почему не на дороге, ведь так было бы честнее? Сейчас это невозможно, и на то есть ряд причин. Первая — сопоставимость результатов, на них не должны оказывать ни влияние погодные условия, ни состояние дороги, ни другие факторы, которые смогут исказить результат. Вторая важная причина — сбор отработавших газов для анализа. Собрать их, когда автомобиль движется, затруднительно. Поэтому испытания проводят на беговых барабанах, имитируя реальные дорожные условия.

Сегодня в мире наиболее распространены три методики определения расхода топлива: европейская NEDC, американская FTP-75 и японская JC 08. Они различаются по многим параметрам. Самая длинная и скоростная — американская. Японская отличается самой маленькой средней скоростью — всего 24,4 км/ч. Это связано с имитацией значительных простоев на светофорах. Европейская самая вялая — максимальное ускорение не превышает 0,83 м/с 2. Но есть у них и общее: все три методики далеки от реального цикла движения машины, так что автомобильные компании научились приспосабливаться к ним.

Федеральная процедура

Федеральная процедура

Слабое звено

Рассмотрим европейскую NEDC для оценки расхода топлива автомобилей полной массой до 3500 кг. Продолжительность теста — всего 1220 секунд. За это время имитируется городской (скорость ограничена 50 км/ч) и загородный режимы движения с максимальной скоростью до 120 км/ч. При этом заданную скорость надо развить за определенное время. Например, чтобы разогнаться в городском цикле с места до 50 км/ч, необходимо затратить 26 секунд. Если вы в реальной жизни так долго будете ускоряться со светофора, вам начнут сигналить, а агрессивные водители еще и подрежут и покажут нехороший жест.

Европейский ездовой цикл

Европейский ездовой цикл

Теперь становится понятным, почему для разгона современной малолитражки приходится вжимать педаль акселератора чуть ли не в пол. Когда в автомобилях за все отвечает процессор, а объем поступающей и обрабатываемой информации исчисляется мегабайтами, выполнение теста становится делом написания алгоритма совместной работы двигателя и трансмиссии. И не важно, что потребителю не понравится поведение автомобиля в городском цикле, а реальный расход топлива не будет совпадать с заявленным. Тест пройден, расход и выбросы соответствуют нормам. Какие выбросы покажет автомобиль на автобане, когда он превысит скорость замеров в тесте, уже никого не интересует. Все знают, что значительно больше, но правила соблюдены, значит — все в порядке.

Пример из жизни. Когда автомобиль «Москвич-2141» готовился к выпуску в 1986 году, были проведены замеры по расходу топлива на беговых барабанах. Он оказался не очень хорошим. Надо было его чуть снизить. Двигатель трогать не стали, тем более его изготавливали на другом заводе. Поэтому решили поэкспериментировать с главной передачей: чем ниже передаточное число при схожем режиме движения, тем ниже расход топлива. Поменяли главную передачу, вместо передаточного числа 4,1 поставили 3,9. Нужные цифры по расходу достигли, а покупатели получили машину со слабой динамикой. Зато неплохо обогатились гаражные мастера, ведь сарафанное радио очень быстро разнесло, что за небольшие деньги можно из тихохода сделать динамичный хэтчбек.

Фото1

Фото1

Калибровка

В начале статьи мы привели в качестве примера Porsche Cayenne S E-Hybrid со средним расходом 3,4 л/100 км и выбросом CO 2 79 г/км. Вы этому верите? Я — нет. Для сравнения возьмем обычный Porsche Cayenne с бензиновым двигателем мощностью 300 л.с. Его средний расход заявлен на уровне 9,2 л/100 км, а выбросы CO 2 — 215 г/км. Разница по расходу и выбросам CO 2 почти в три раза. Что это — технологии или несовершенство теста NEDC? Очевидно, что на автобане гибридный автомобиль растеряет всю свою экологичность, ведь количество выбросов напрямую зависит от потребления топлива. Задумайтесь, новый Ford Fiesta во время недавнего марафона на выносливость «60 часов „За рулем“ имел средний расход 16,8 л на 100 км, а выбросы CO 2 значительно превзошли норму. И такая картина практически у каждого автомобиля.

Но ожидается, что в 2017 году вступит в действие новый измерительный цикл WLTC (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedures). Это уже будет не региональный, а мировой тест. Он представляет собой серию циклов для автомобилей полной массой до 3500 кг. Но соотношение мощности двигателя к снаряженной массе у всех автомобилей разное, а этот параметр сильно влияет на экономичность. Поэтому, чтобы тест сделать более реалистичным, все автомобили разделили на три класса в соответствии с их энерговооруженностью. Класс 1 — 22 Вт/кг, класс 2 — от 22 до 34 Вт/кг, и класс 3 — более 34 Вт/кг. Хотя и этот цикл несовершенен, он по крайней мере более приближен к реалиям. Например, ускорения при разгоне будет 1,58 м/с 2, а это уже далеко не пенсионерский стиль езды.

Законодатели решили изменить правила игры, причем не просто подредактировав их, а кардинально. В оставшиеся пять лет автопроизводители должны не только приноровиться к новому циклу измерений, но еще и значительно снизить нормы выброса CO 2. Удастся ли им это? Посмотрим. Но чтобы выполнить норму по выбросу углекислого газа, средний расход бензинового двигателя должен быть не выше 4,1 л, а для дизельного — 3,6 л на 100 км.

916px-WLTC_class_3.svg

916px-WLTC_class_3.svg

Депутаты против инженеров

Такое соревнование законотворцев и инженеров можно только приветствовать. Ведь не будь его, кто бы заставил автопроизводителей внедрить сначала центральный, а потом и непосредственный впрыск топлива в бензиновых двигателях? Зачем надо было поднимать давление впрыска в дизельных двигателях до 2500 бар, если бы не жесткие эконормы?

Но вместе с автопроизводителями за чистый воздух расплачиваются и автомобилисты. Все штрафы и затраты автопроизводителей на усовершенствование тем или иным способом равно лягут на наши плечи. Кроме того, машины с каждым годом становятся все сложнее и дороже. Починить автомобиль без сканера и мотор-тестера почти невозможно. А к 2020 году большинство новых автомобилей, скорее всего, будут гибридами, потому что сократить выбросы можно, только использовав электротягу.

Возможно, к 2030 году появятся одноразовые автомобили со сроком службы 3 года. Экономически содержать такой автомобиль расточительно, проще купить новый. Но это в Европе. У нас же всегда найдутся любители, которые из двух, трех и более машин соберут одну и будут ездить.

И наконец, информация для размышления. Нормы выброса СО 2 для одних и тех же машин, продающихся у нас и в Европе, сильно разнятся. Для примера приведем данные по Skoda Octavia.

Определение выбросов

Определение выбросов

Фото: компании-производители
Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Комментарии (22)

Самые новые

задушенные одноразовые двигатели, одноразовые машины, у нового паджерика спорта и л200 тоже дизель вон 2.4 вообще стал, а лошадей больше выжато, сам движок алюминиевый... европейцам хорошо, они себе это могут позволить, кредиты дешевые, машины дешевле, доход больше. а нам что остается, патриот?

Ответить#
0

...Ведь не будь его, кто бы заставил автопроизводителей внедрить сначала центральный, а потом и непосредственный впрыск топлива в бензиновых двигателях?...таки автор утверждает что старина даймлер в еще в 30х годах прошлого века поставлял впрысковые моторы для me bf-109 не потому что они при сравнимых с карбюраторными объемах мощнее, экономичнее, проще управляются на переходных режимах, а сугубо исходя из экологии??? хм... судя по всему адольфу и его команде место в памятной книге греенписа

Ответить#
0

Всем нам придётся считать CO2. С 1992г. уровень мирового океана повысился в среднем на 8см, это факт.Поэтому такие автомобили, как Tesla S или Toyota Mirai, перестанут быть экзотикой. Конечно, в нашей реальности Mirai представляется фантастикой. но это серийная машина и продаётся уже не только в Японии и США, но уже и в некоторых европейских странах.

Ответить#
0

для производства одного экологичного электро автомобиля требуется затратить гораздо больше энегии, читай сжечь топлива нежели у неэкологичного с классом ойро 3–5, знать основательно подгатить той же экологии. далее электро тесла получает ту самую энергию отнють не из воздуха, в подавляющей части электричество получается на тэс — опять мощный удар по природе о которой так визжат поборники экомобилей. ну и третье — утилизировать пачку аккумов теслы либо другой подобной электрички это не пальцемв пупе поковырять. одна такая использованная игрушка способна загадить почву в таком объеме который и не снился бензоповозке

Ответить#
+3

Министр нефти Саудовской Аравии Ахмед Ямани: «Каменный век закончился не потому что закончились камни. Нефтяная эра закончится не потому, что кончится нефть.» Шейхи поняли, что лед тронулся и готовятся экспортировать жидкий водород. Shell уже вкладывает миллиарды в водородную энергетику. Завод Nissan в Англии всю необходимую электроэнергию получает за счёт ветряных турбин. В Германии в 2014г. ветряки дали более 20% электроэнергии в масштабах всей страны.

Ответить#
+1

Тоже поддерживаю мысль, что будущее за водородом хотя бы потому, что . 3/4 массы вселенной это водород. )))

Ответить#
0

что бы экспортировать водород нужно — а) его получить (не самое энергосберегающее производство) б) нужен потребитель готовый его покупать (водородная заправка есть существо уникальное и единичное) какое отношение этот факт имеет к факту мнимости электро-экологии?фактически завод ниссан производит обычные бензино повозки с достаточно отработанной в плане затрат технологией. еще раз, какое отношение имеет этот приведенный и не проверенный факт к тому что по факту сейчас обычную повозку сделать гораздо экологичнее нежели экоэлектрокорыто?германия — слышал новость что ветряки в германии на 100% дотационная отрасль (де факто государство платит гражданину который согласится поставить у себя во дворе жужжаще-воющее чудовище) более менее живущая только в условиях пока государство готово оплачивать сие мероприятие. и свернется как только грянет очередной кризис? и да, а откуда берутся 80% энергии если тема аэс в дойчланд закрыта?

Ответить#
0

Доля атомной энергетики в энергобалансе Франции составляет примерно 75%. ссылка

Ответить#
+1

а моторы тем временем становятся все одноразовее и одноразовее из-за эконорм и маркетинга. А один камаз советского разлива с неисправной ШПГ и перегруженный загадит воздух сильнее 1000 машин современных вместе взятых....

Ответить#
0

Если Вдруг «зелёных» уберут совсем, то планета или некоторые страны Превратятся в ПОМОЙКУ. Потому что — дешевле производить что-то, а что будет с отходами... да пофиг...)) Так тоже НЕЛЬЗЯ!!! А вот новые нормы Евро 6, а также следующие нормы Евро 7+  Это Почти Бред. Ведь что бы уменьшить количество выхлопов ВАГИ особенно, придумали ТСИ и ДСГ. На бумаге всё красиво вышло. а в реальности расход у ИХ машин небольшой Только при Очень плавном и Очень медленном стиле передвижения. + Надежность современных двигателей и акпп у Европейских производителей — Отсутствует!! Японские и Американские машины(в большенстве) — Всё ещё надежные относительно, но на долго ли их ещё хватит???Надеюсь хотя бы Тоёта Навсегда останется надежной, даже с новыми моделями машин))....

Ответить#
0

Как же достали эти придурки зелёные! Лучше б проверяли всякие хим заводы! А от автомобилистов отстали, по сравнению с этими заводами наши машины просто капля в море! Но все дерут автомобили товаров, потому что политики прекрасно понимают, что крупные промышленники враз уберут заигравшегося политика, а во о а/мобилистов можно драть на деньги без страха. Люди, как вы не понимаете, весь этот вред в сотни раз преувеличен, просто чтоб заставить нас платить?!

Ответить#
0

Да уж, европейцы дебилы. Конечно экология это хорошо, но ведь надо меру знать.

Ответить#
0

Прогресс в деле улучшения экологии и усовершенствования ДВС давно закончился.Собственно за последние 100 лет в ДВС почти ничего не поменялось разве что электроника и электронный впрыск заменили механику и карбюраторы.

Ответить#
0

ахаха, да за 100лет кардинально двигатели поменялись, начиная от элементарных степени сжатия и зажигания. Прогресс идет даже в последние 10 лет, по экологии это каталитические нейтрализаторы с 1 и в дальнейшем несколькими лямбдами, вспрыск мочевины, система егр. По усовершенствованию появились компрессор/турбонаддув, интеркулер, изменение фаз газораспределения, одних только видов подачи топлива в цилиндр несколько — сначала был моновспрыск, потом распределенный и непосредственный. Постоянно идет усовершенстование конструкции — облегченный поршни, увеличение клапанов на цилиндр, нанесение спец покрытий в цилиндрах на алюминиевых блоках вместо гильз и т.д. и т.п.

Ответить#
+1

Все то механическое о чем вы пишите было придумано еще 100 лет назад. Другое дело что многое из этого в массы пошло гораздо позже спустя десятки лет.

Ответить#
0

Погугли что-ли когда появились первые компрессоры, интеркулеры, впрыск изменение фаз газораспределения. А облегчённые поршни уже пройденный этап. Именно они стали причиной масложора двигателей VW и от них отказались.

Ответить#
0

Процесс эволюции заключается не только в появлении чего-то нового, но и в усовершенствовании существующего. А это усовершенстование идет постоянно. ссылка

Ответить#
+1

Занимательная статья про прогресс.

Ответить#
0

обвес да.остальное как и 100 лет назад.

Ответить#
0

Ну если так считать то и автомобили не прогрессировали, у них все так же колеса, руль и педали. И люди не эволюционировали за миллионы лет, у них также как и у обезьян руки ноги и голова.

Ответить#
0

не надо все валить в одну кучку.прогресса в моторостроении нет!и не будет пока двс будет вращать колеса!или вы неправильно понимаете суть слова прогресс.как был двигатель системой внутреннего сгорания,так он им и остался.колесо и шахматы придумали несколько тыщь лет назад,и они в данное время ими же и остались.тоже и с двс!сопли вылизали,а как было это чудо с дырками,кривошипом и несколькими горшками вращающими кардан или еще чего-таким и осталось.придумают телепорт,плазменно-протонный ускоритель или антиграв-другое дело.

Ответить#
+2

По словарю прогресс — поступательное движение, улучшение в процессе развития. Улучшение есть? Есть! Снизился расход топлива, габариты и вес ДВС, улучшилась экология и т.д. Знаете, почему двс и сейчас в моде? Потому что он самый экономически эффективный в сегодняшних реалиях. Есть же электромобили, есть гибриды и даже авто на водороде, но они слишком дороги. Когда придумают телепорт и летающие тарелки это будет прогресс в передвижении, а прогресс в двигателестроении(«чуде с дырками») это и есть так называемое «вылизывание соплей»

Ответить#
0