Евросоюз вводит НЕВЫПОЛНИМЫЕ нормы по выбросам углекислого газа автомобилей

17 декабря 2018 Европейский парламент и руководители государств Европейского союза утвердили ввод дополнительных ограничений для автомобильного транспорта по выбросу парниковых газов.

Автомобильная промышленность крайне негативно отреагировала на данное решение, отметив, что они являются практически невыполнимыми, так как на сегодняшний день возможности автопроизводителей находятся на пределе возможностей.

Брюссель после переговоров с Германией, согласовал решение о снижении до 2030 года выбросов СО2 на 35% для легковых автомобилей. Изначально Европарламент выдвигал требование о снижении выбросов на 40%, тогда как немецкое правительство предлагало обойтись ограничениями в 30%.

В качестве промежуточного этапа был назначен 2025 год, до наступления которого автопроизводителям необходимо добиться снижения объемов выброса углекислого газа на 15%.

Verband der Automobilindustrie (VDA) выступила с критическим заявлением в отношении такого решения. На сегодняшний день в мире не существует более жестких ограничений по выбросу СО2. Введение новых норм приведет к серьезному повышению конкуренции со стороны других рынков и может привести к сокращению рабочих мест на предприятиях.

Напомним, что на сегодняшний день существуют следующие нормы – с 2021 года для серийно выпускаемых автомобилей, количество выбросов на километр не должно превышать 95 грамм.

И даже эта планка сейчас является недостижимой для большинства автоконцернов – на текущий момент средние показатели по Европе находятся на уровне 120 грамм.

Невзирая на возражения автопромышленности, Мигель Ариас Каньете, занимающий пост комиссара ЕС по экологии, заявил, что новое соглашение по ограничению выбросов является максимально сбалансированным и позволит серьезно продвинуться на пути достижения целей Европейского Союза.

Цели связанны с защитой окружающей среды, так как более 25% всех парниковых газов в Европе – это выбросы СО2 автомобильного транспорта.

Евросоюз ужесточил нормы выбросов CO2: автопроизводители не знают, как этого достичь

Государства ЕС, Европейский парламент и Комиссия ЕС согласовали новые ограничения для автомобилей на выбросы CO₂, но в автопроме сразу же назвали эти требования чрезмерными и нереальными. Эти нормы могут быть выполнены только в том случае, если в дополнение к бензиновым и дизельным автомобилям будет продаваться еще больше электрических транспортных средств. Возможности автопроизводителей практически исчерпаны.

В начале октября страны ЕС высказались за снижение выбросов CO₂ для новых автомобилей и легких коммерческих в среднем на 35% к 2030 году. Изначально Германия хотела снижения только на 30%, а Европарламент пошел на переговоры с требованием уменьшить выбросы 40%, в результате пришли к компромиссу.

Для легких коммерческих транспортных средств — таких как автофургоны — компромисс предусматривает сокращение выбросов CO₂ на 31%. Для этих автомобилей и для легковых сокращение на 15% должно быть достигнуто в качестве промежуточного этапа к 2025 году.

Немецкая Ассоциация автомобильной промышленности отреагировала на это критически: «Предлагаемая норма требует слишком многих усилий, она трудно выполнима. Нигде в мире нет таких жестких норм в отношении выбросов CO₂. Таким образом, европейская автомобильная промышленность будет сильно обременена международной конкуренцией. Под угрозой находятся многие рабочие места в Евросоюзе», — пояснили в VDA.

На сегодняшний день ЕС установил, что с 2021 года новые автомобили не должны выбрасывать более 95 граммов углекислого газа на километр. Но и это ограничение для многих производителей пока недостижимо: в среднем по Европе это значение составляет 118,5 грамма.

Между тем комиссар ЕС по климату Мигель Ариас Каньете назвал новое соглашение сбалансированным, а эксперт по окружающей среде немецкой партии « Зеленых» Ребекка Хармс считает, что этот компромисс является лучшим, которого можно достичь с правительствами стран-членов ЕС. В Евросоюзе рапортуют, что новые принципы должны помочь в достижении целей ЕС по защите климата, ведь около четверти всех парниковых газов в ЕС производит автотранспорт, причем преимущественно — легковые и грузовые автомобили.

Как экологические нормы двигают прогресс автопрома

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

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

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

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

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

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

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.

Евро нормы выбросов вредных веществ для автомобилей

Евро-3, Евро-4, Евро-5 — у каждого автолюбителя на слуху эти слова. А что они обозначают, и откуда взялись? В далеком уже 1992 году страны Евросоюза ввели на своей территории норму Евро-1, которая устанавливала предельно допустимое содержание токсичных веществ в выхлопных газах автомобилей. В течение каждых последующих 4-5 лет Евросоюз ужесточал эти нормы.

Сроки введения норм Евро

Евро-1	Евро-2	Евро-3	Евро-4	Евро-5	Евро-6
Легковые автомобили	Июль 1992	Январь 1996	Январь 2000	Январь 2005	Сентябрь 2009	Сентябрь 2014
Грузовые автомобили с полной массой до 3,5 т	Октябрь 1994	Январь 1998	Январь 2000	Январь 2005	Сентябрь 2010	Сентябрь 2015 (для дизелей)
Грузовые автомобили с полной массой от 3,5 до 12 т	Октябрь 1994	Январь 1998	Январь 2001	Январь 2006	Сентябрь 2010	Сентябрь 2015 (для дизелей)
Грузовые автомобили с полной массой свыше 12т и автобусы	1992	1995	1999	2005	2008	2013
Мотоциклы	2000	2004	2007
Мопеды	2000	2004

Выбросы загрязняющих веществ регулируются отдельно для легковых и легких коммерческих автомобилей, для грузовых автомобилей и автобусов.

Определение категорий транспортных средств в странах Евросоюза

Обозначение	Описание
M	Транспортные средства, имеющие не менее четырех колес, предназначенные для перевозки пассажиров.
M1	Транспортные средства предназначенные для перевозки пассажиров, имеющие не более восьми сидячих мест, помимо сиденья водителя, с максимальной массой не более 3,5 тонн
M2	Транспортные средства предназначенные для перевозки пассажиров, имеющие более восьми сидячих мест, помимо сиденья водителя, с максимальной массой не более 5 тонн
M3	Транспортные средства предназначенные для перевозки пассажиров, имеющие более восьми сидячих мест, помимо сиденья водителя, с максимальной массой более 5 тонн
N	Автомобили, имеющие не менее четырех колес, предназначенные для перевозки грузов.
N1	Транспортные средства предназначенные для перевозки грузов с максимальной массой не более 3,5 тонн
N2	Транспортные средства, предназначенные для перевозки грузов с максимальной массой более 3,5 тонн, но менее 12 тонн
N3	Транспортные средства предназначенные для перевозки грузов с максимальной массой более 12 тонн
O	Прицепы (включая полуприцепы)
G	Внедорожники. Этот символ применяется только в сочетании с M или N

Ограничения касаются содержания окиси углерода, оксидов азота, углеводородов и твердых частиц (сажи). Дизели для грузовых автомобилей с 2000 года (Евро-3) дополнительно проходят тест на дымность.

Нормы выбросов для легковых автомобилей (категория M1)

Этап	Дата	CO	HC	HC+NOx	NOx	PM	PN
		г/км					#/km
Дизель
Euro 1	1992.07	2.72 (3.16)	–	0.97 (1.13)	–	0.14 (0.18)	–
Euro 2, IDI	1996.01	1.0	–	0.7	–	0.08	–
Euro 2, DI	1996.01	1.0	–	0.9	–	0.10	–
Euro 3	2000.01	0.64	–	0.56	0.50	0.05	–
Euro 4	2005.01	0.50	–	0.30	0.25	0.025	–
Euro 5a	2009.09	0.50	–	0.23	0.18	0.005	–
Euro 5b	2011.09	0.50	–	0.23	0.18	0.005	6.0×10
Euro 6	2014.09	0.50	–	0.17	0.08	0.005	6.0×10
Бензин
Euro 1	1992.07	2.72 (3.16)	–	0.97 (1.13)	–	–	–
Euro 2	1996.01	2.2	–	0.5	–	–	–
Euro 3	2000.01	2.30	0.20	–	0.15	–	–
Euro 4	2005.01	1.0	0.10	–	0.08	–	–
Euro 5	2009.09	1.0	0.10	–	0.06	0.005 (DI)	–
Euro 6	2014.09	1.0	0.10	–	0.06	0.005 (DI)	–
IDI – дизеля с разделенными камерами сгоранияDI – двигатели с непосредственным впрыском

Ужесточение норм Евро-5 и Евро-6 в основном касаются дизельных автомобилей, существенно ограничивая содержание выбросов твердых частиц (сажи) и оксидов азота.

Реальные выбросы NOx больше заявленных

Исследование, проведенное Международным советом по чистому транспорту (ICCT) в октябре 2014 года, показало, что реальные выбросы NOx современных дизельных двигателей, заявленных как соответствующие нормам Евро-6, в среднем в 7 раз превышают эти нормы. Это означает, что вместо установленных стандартом 80 мг/км, новые автомобили загрязняют атмосферу в среднем 560 мг/км оксидов азота.

Различие между реальными выбросами NOx и нормами Евро

В дорожных испытаниях принимали участие 15 легковых автомобилей разных типов (седаны, кроссоверы, универсалы, хэтчбеки) шести автопроизводителей. Тестируемые автомобили оснащены различными системами очистки отработанных газов: селективного каталитического восстановления (SCR), рециркуляции выхлопных газов (EGR) или каталитическим нейтрализатором (Lean NOx trap). Эксперты выявили значительные различия между уровнем выбросов разных автомобилей (см. диаграмму). Это свидетельствует, что, несмотря на существование эффективных технологий очистки выхлопных газов, не все автопроизводители их используют.

В период с 2000 года (Евро-3) до 2014 (Евро-6) предельные нормы выбросов NOx для дизельных автомобилей в ЕС уменьшились на 85%. Однако реальный уровень выбросов за этот период снизился только около 40%. Дизельные автомобили составляют более 50% всех новых автомобилей в Евросоюзе, являясь одним из основных источников загрязнения оксидами азота. Европейская комиссия в настоящее время готовит улучшенную процедуру сертификации новых транспортных средств, согласно которой с 2017 года автопроизводители будут обязаны, кроме лабораторных, проводить и реальные дорожные испытания с использованием портативных систем измерения выбросов (PEMS).