Dyzeliniai automobiliai – švaresni nei bet kada: kokios technologijos tai pakeitė?

Seni dyzeliniai automobiliai nurūkdami tolyn palieka juodų dūmų užsklandą, bet laikai keičiasi ir šiuolaikiniai dyzeliu varomi modeliai smarkiai skiriasi nuo tų, kurie iš gamyklų išriedėjo prieš keliolika metų.

Europos Sąjunga rūpindamasi mūsų planetos ateitimi ir plaučių švara nuo 1992-ųjų įvedė „Euro 1“ standartą, kurį turėjo atitikti visi naujai parduodami automobiliai, sunkvežimiai, traktoriai, lokomotyvai ir kitas transportas. 

2014 metais įvestas „Euro 6“ standartas buvo keičiamas ir šiandien galioja „Euro 6d-Temp“.

Jis nuo „Euro 6c“ iš esmės niekuo nesiskiria –  pasikeitė tik emisijų matavimo principas. Anksčiau automobiliai buvo bandomi uždarose laboratorijose, o dabar testavimas vyksta realiuose keliuose.

Pagrindinės dyzelinių variklių išmetamosios dujos yra šios: anglies monoksidas, azoto oksidai, kietosios dalelės.

Gamintojai turi investuoti milijardus siekiančias sumas į tyrimus bei technologijų vystymą. 

Dėl išleistų pinigų ir sukurtų technologijų automobilių emisijos per laiką žymiai sumažėjo. Nuo 1993 metų, kai įsigaliojo „Euro 1“ standartas, anglies monoksido išmetimas sumažėjo daugiau nei 80 proc. 

Azoto oksidų išmetimas atsiradus „Euro 6d-Temp“ standartui lyginant su „Euro 6b sumažėjo 76 proc., o lyginant su „Euro 5“ – net 85 proc.

Kietųjų dalelių išmetimas skaičiuojant nuo pirmojo „Euro“ standarto įvedimo sumažėjo daugiau nei 90 proc.

Kauno technologijos universiteto transporto priemonių inžinerijos katedros docentas dr. Ramūnas Skvireckas pasakodamas apie dyzelinių variklių technologijas pažymėjo, kad senieji ir šiuolaikiniai motorai – sunkiai palyginami dalykai.

„Per pastaruosius du dešimtmečius pasikeitė dyzelinių vidaus degimo variklių maitinimo sistemos. 

Jų valdymui pasitelkti mikroprocesoriais valdomi siurbliai, elektronikos valdomi purkštuvai, kurie per vieną ciklą, priklausomai nuo variklio darbo režimo, gali įpurkšti į cilindrą kelias dozuotas porcijas degalų.

Patobulėjo ir išmetamųjų dujų neutralizavimo sistemos: montuojami kietųjų dalelių filtrai, katalizatoriai bei naudojamos kitos technologinės priemonės“, – pasakojo R. Skvireckas. 

Mokslininkas pridūrė, kad pasikeitė ir pačių degalų sudėtis. Jie tapo daug švaresni: sumažėjo įvairių kietųjų priemaišų ir cheminių elementų, pavyzdžiui, sieros junginių, kiekis. 

„Šiuolaikinių dyzelinių vidaus degimo variklių maitinimo sistemų siurblių, purkštuvų gamybai taikomos labai sudėtingos technologijos, detalės dirba griežtų tolerancijų ribose, todėl maitinimo sistemos mazgų ir detalių sėkmingam darbui reikalingi ne tik švaresni dyzeliniai degalai, bet ir pasižymintys labai geromis tepimo savybėmis“, – dėstė R. Skvireckas.

„Volkswagen“ atstovai atkreipia dėmesį, kad ekologijos reikalavimus leidžia užtikrinti šiuolaikinės technologijos.

* Labai aukšto slėgio (2200–2500 barų) įpurškimo sistema leidžia išgarinti daugiau degalų ir užkirsti kelią arba iki minimumo sumažinti dalelių atsiradimą.

* Kintama vožtuvų valdymo sistema, daugiasluoksnis oro įsiurbimo kolektorius arba kombinuotas oro paėmimo ir išmetimo skirstomasis velenas, kuris permaišo įsiurbtą orą. 

* Nauji temperatūros valdymo sprendimai, kurie leidžia pagrindiniams, už švarų degimą atsakingiems komponentams greitai pasiekti darbinę temperatūrą, tačiau nedaro įtakos komfortui. 

Yra ir daugiau technologijų, kurias verta panagrinėti šiek tiek plačiau:

1992-aisiais metais atsiradus „Euro 1“ standartui visuose automobiliuose privalėjo būti įmontuoti katalizatoriai. 

Nesąžiningi pardavėjai išima juos iš naudotų automobilių, o tai daro todėl, kad katalizatorių viduje yra tauriųjų metalų – platinos, rodžio ir paladžio. Šios medžiagos leidžia sumažinti taršiųjų medžiagų išmetimą į orą. 

Tokie kenksmingi elementai, kaip azoto oksidas ir smalkės katalizatoriuje vykstant cheminėms reakcijoms virsta nekenksmingu azotu, vandeniu ir anglies dioksido dujomis.

Kietųjų dalelių filtras skirtas suodžių ir kietųjų dalelių, kurios yra laikomos pirmos grupės kancerogenais, pašalinimui. Šis nedidelis, bet svarbus įrengimas tapo privalomas po „Euro 5“ standarto įvedimo 2009 metais.

Įprastai DPF filtrų efektyvumas siekia nuo 85 proc. iki 100 proc. 

Kietųjų dalelių filtro pavadinimas išduoda ir jo veikimo principą – didesnės išmetamųjų dujų dalelės yra sulaikomos filtro viduje, o filtrui prisipildžius yra vykdoma regeneracija. 

Važiuojant didesniu greičiu arba, o mieste – stovint, variklio kompiuteris padidina apsukas ir pakoreguoja degalų įpurškimo laiką taip sukeldamas temperatūra išmetimo sistemoje ir  filtre susikaupę suodžiai sudega. 

Degimo metu išsiskiria vanduo ir anglies dioksidas, kurio susidaro mažiau nei 0,05 proc. to kiekio, ką išmestų variklis į orą be filtrų.

Išmetamųjų dujų recirkuliacijos vožtuvas atsakingas už dalies – moderniuose dyzeliniuose varikliuose net iki 50 proc. – išmetamųjų dujų sugrąžinimą į cilindro degimo kamerą. 

Tokios išmetamosios dujos sumažina degimo kameros temperatūra ir taip mažėja azoto oksido išskyrimas degimo metu. 

EGR vožtuvas, taip pat kaip ir DPF filtras, gali užsikimšti dėl išmetamosiose dujose esančių suodžių, bet dažniausiai jo pravalymas būna nebrangus ir ganėtinai paprastas.

Didesnėse degalinėse jau atsirado šio skysčio užpildymo įranga.

„AdBlue“ skystis taip pat padeda dyzelinio variklio dujas paversti nekenksmingomis medžiagomis. Jį sudaro karbamidas ir dejonizuotas vanduo. 

Jis pilamas į atskirą automobilyje esantį bakelį ir mažais kiekiais purškiamas į išmetimo sistemą. 

Reaguodamas su šiuo skysčiu azoto oksidas išgaruoja ir skaidosi į amoniaką, vandenį ir azotą, kurie yra nekenksmingi ir patenka į aplinką per išmetimo vamzdį.

Vien „Volkswagen“ grupėje dirba daugiau nei tūkstantis mokslininkų siekdami šias ir taip modernias ir pažangias technologijas dar patobulinti. 

Kadangi ekologija tai bendras visų gamintojų tikslas, patirtimi ir atradimais didžiosios kompanijos dalinasi tarpusavyje, Vokietijos koncernas bendradarbiauja su „Bosch“, „Continental“ ir „Delphi“.

Dyzeliniai automobiliai yra vidutiniškai 30 proc. ekonomiškesni už benzininius, o sparčiai tobulėjant technologijoms dažnai lenkia juos ir ekologijos srityje.