Ρύποι – Πραγματικότητα (κατά κάποιον τρόπο…)

Γράφει: Χρήστος Δήμου

Εισαγωγή

Στο πρώτο μέρος, παρουσιάστηκε η ισχύουσα Νομοθεσία, σε Ευρώπη και ΗΠΑ και σκιαγραφήθηκαν οι τεχνολογικές προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι αυτοκινητοβιομηχανίες για τον έλεγχο των ρύπων στα επιβατικά οχήματα. Στο δεύτερο μέρος της σειράς αυτής των άρθρων θα παρουσιαστούν τα αποτελέσματα από μετρήσεις εκπομπών ρύπων, που πραγματοποιήθηκαν σε πραγματικές συνθήκες κίνησης.

International Council of Clean Transportation

Στις 10 Οκτωβρίου του 2014, το International Council on Clean Transportation προχώρησε στη δημοσίευση μελέτης όσον αφορά τις εκπομπές αερίων ρύπων σε «πραγματικές» συνθήκες. Τα συμπεράσματα της έκθεσης βρίσκονται εδώ. Η έκθεση στο σύνολο της βρίσκεται εδώ. Αντικείμενο της μελέτης είναι οι εκπομπές ρύπων για τα οχήματα με κινητήρες πετρελαίου (diesel) που αποτελούν την πλειοψηφία πια των οχημάτων που κινούνται στην Ευρώπη. Η έρευνα αφορά αυτοκίνητα που πληρούν τις προδιαγραφές Euro 6 και Euro 6b και την «αντίστοιχη» προδιαγραφή Tier 2 Bin 5 / ULEV II της ΗΠΑ.

Το ICCT είναι μία διεθνής, ανεξάρτητη, μη κερδοσκοπική οργάνωση. Αντικείμενο της, είναι η εξέταση της αποτελεσματικότητας των πολιτικών που ακολουθούνται, για την προστασία του περιβάλλοντος από τη ρύπανση εξαιτίας των μεταφορών με επίγεια, θαλάσσια και εναέρια μέσα.

Από την έκθεση αντλούνται χρήσιμα συμπεράσματα για την πραγματική πρόοδο που επιτυγχάνεται στο δρόμο όσον αφορά τους ρύπους. Καθώς οι κινητήρες πετρελαίου, μετά και την άρση των περιορισμών κίνησης τους σε Αθήνα και Θεσσαλονίκη, έχουν γίνει και στην Ελλάδα ιδιαίτερα δημοφιλείς, θα εξετάσουμε με κριτική ματιά τα αποτελέσματα της Έκθεσης.

Γενικά Ευρήματα

Συνολικά εξετάστηκαν 15 οχήματα, από 6 διαφορετικούς κατασκευαστές. Από αυτά, 9 καλύπτουν τη προδιαγραφή Euro 6, 3 τη προδιαγραφή Euro 6b και 3 τη προδιαγραφή Tier 2/Bin 5–ULEV II. Οι τύποι των οχημάτων που εξετάστηκαν ήταν, 2 SUV, 8 sedan, 2 Station Wagon, 1 πολυτελές sedan, 1 minivan και 1 hatchback. Η πιο συνηθισμένη τεχνολογία για μείωση των ρύπων είναι η επιλεκτική καταλυτική μείωση (SCR) που χρησιμοποιείται σε 9 από τα 15 οχήματα της έρευνας. Σε 3 οχήματα εφαρμόζεται ο συνδυασμός της επανακυκλοφορίας των καυσαερίων (EGR) με στρατηγικές ελέγχου εκπομπών (ECS). Τέλος, 1 όχημα χρησιμοποιεί παγίδα NO_X (LNT), 1 όχημα χρησιμοποιεί τεχνολογία διπλής ανακυκλοφορίας των καυσαερίων (Dual EGR) και 1 όχημα, που καλύπτει τη προδιαγραφή Euro 6b, χρησιμοποιεί το συνδυασμό της επιλεκτικής καταλυτικής μείωσης με παγίδα NO_X (SCR+LNT).

Όσον αφορά το μονοξείδιο του άνθρακα CO, τα αποτελέσματα της έρευνας κρίνονται ως ικανοποιητικά. Το 95% των μετρήσεων ήταν εντός των αποδεκτών ορίων. Η μέση τιμή της εκπομπής CO ήταν ίση με το 32% του ορίου εκπομπών. Στον Πίν. 1, παρουσιάζονται ο μέσος όρος εκπομπών CO₂, CO και ο λόγος CO/CO₂ ομαδοποιημένα ως προς το πρότυπο εκπομπών που πληρούν τα οχήματα που εξετάστηκαν. Αν σταθμίσουμε τις εκπομπές του CO ως προς το αναλισκόμενο καύσιμο παρατηρούμε ότι ο μικρότερος λόγος CO/CO₂ παρατηρείται για τα οχήματα που πληρούν την προδιαγραφή Tier 2/Bin 5–ULEV II.

Πρότυπο Εκπομπών	M.O. CO₂	M.O. CO	mgr CO/gr CO₂
Euro 6	175	138	0,785
Euro 6b	196	159	0,811
Tier 2/Bin 5–ULEV II	273	120	0,440

Πίν. 1: Μέσος όρος εκπομπών CO και CO₂ και λόγος εκπομπών CO ως προς CO₂.

Για το NO_X τα αποτελέσματα κρίνονται ως απογοητευτικά. Μόνον στο 10% των μετρήσεων οι εκπομπές ήταν κάτω του ορίου που θεσπίζει ο Euro 6. Μόλις στο 30% περίπου των μετρήσεων οι εκπομπές ήταν εντός των ορίων που θεσπίζει ο απερχόμενος πια Euro 5. Η μέση εκπομπή ΝΟ_Χ μετρήθηκε 0.568gr/km έναντι τιμής στόχου 0.08gr/km. Βελτίωση σε σχέση με τα 0.80gr/km που είχαν μετρηθεί σε παλαιότερες δοκιμές για οχήματα που πληρούσαν την τεχνολογία Euro 4 και Euro 5. Αλλά 7.1 φορές μεγαλύτερη του ορίου. Στον Πιν. 2, παρουσιάζονται ο μέσος όρος εκπομπών CO2, NO_X και ο λόγος NO_X/CO₂ ομαδοποιημένα ως προς το πρότυπο εκπομπών που πληρούν τα οχήματα που εξετάστηκαν. Αν σταθμίσουμε τις εκπομπές του NO_X ως προς το αναλισκόμενο καύσιμο παρατηρούμε ότι ο μικρότερος λόγος NO_X/CO₂ παρατηρείται για τα οχήματα που πληρούν την προδιαγραφή Euro 6b.

Πρότυπο Εκπομπών	M.O. CO₂	M.O.NO_X	mgr ΝΟΧ/gr CO₂
Euro 6	175	555	3,165
Euro 6b	196	427	2,177
Tier 2/Bin 5–ULEV II	273	984	3,609

Πιν. 2: Μέσος όρος εκπομπών NO_X και CO₂ και λόγος εκπομπών NO_X ως προς CO₂.

Για τις εκπομπές CO₂, που δεν θεωρείται ρύπος, όσον αφορά τις άμεσες συνέπειες στη Δημόσια υγεία, αλλά η αύξηση του θεωρείται ο κύριος παράγοντας κλιματικής αλλαγής, μόλις το 25% των μετρήσεων ήταν εντός των τιμών που προέκυψαν κατά την πιστοποίηση των οχημάτων. H πραγματική κατανάλωση των οχημάτων που δοκιμάστηκαν ήταν μεγαλύτερη της μετρούμενης στον κύκλο NEDC. Η μέση τιμή του λόγου των πραγματικών εκπομπών CO₂ προς τις τυποποιημένες τιμές κυμαίνεται από 1.2 ως 2.0.

Παρατηρείται ένας συμβιβασμός μεταξύ της αποδοτικότητας ελέγχου των εκπομπών CO και NO_X. Παρατηρείται ακόμα ότι η αυξημένη κατανάλωση δεν επηρεάζει σημαντικά τις εκπομπές ρύπων. Για τα δύο οχήματα που είχαν και τις καλύτερες επιδόσεις όσον αφορά τον έλεγχο των εκπομπών NO_X (με πάνω από το 50% των μετρήσεων να ικανοποιούν τις προδιαγραφές) η μέση τιμή του λόγου των πραγματικών εκπομπών CO₂ προς τις τυποποιημένες τιμές ήταν 1.4 και 1.7 αντίστοιχα. Και τα δύο αυτά οχήματα, χρησιμοποιούσαν για τον έλεγχο των εκπομπών NO_X την επιλεκτική καταλυτική μείωση (SCR).

Μία πιο προσεκτική ματιά…

Μεταξύ του στόλου των οχημάτων που δοκιμάστηκαν, οι διαφορές στην εκπομπή NO_X ήταν σημαντικές. Μόλις 1 από τα 15 οχημάτων, όχημα με τεχνολογία SCR, κάλυψε τις προδιαγραφές. Και για το όχημα αυτό, πραγματοποιήθηκε μόνον μία διαδρομή και οι συνθήκες κίνησης περιλάμβαναν ήπιες επιταχύνσεις και επιβραδύνσεις και κίνηση σε περιοχές χωρίς μεγάλη κλίση. Η χειρότερη επίδοση αφορούσε όχημα και πάλι με τεχνολογία SCR, που εξέπεμπε 25.4 περισσότερη ποσότητα NO_X από την μέγιστη επιτρεπτή.

Στον Πιν. 3, παρουσιάζονται οι εκπομπές NO_Χ, CO και CO₂ για τις διάφορες τεχνολογίες ελέγχου ρύπων. Αν εξετάσουμε την εκπομπή των διάφορων ρύπων ως προς την εκπομπή CO₂ παρατηρούμε ότι η πλέον αποδοτική τεχνολογία για τον περιορισμό του NO_X είναι ο συνδυασμός SCR+LNT. Ταυτόχρονα είναι και η λιγότερο αποδοτική τεχνολογία για τον έλεγχο των εκπομπών CO. Στην Εικ. 1, αυτός ο συμβιβασμός καθίσταται σαφής. Η πλέον αποδοτική τεχνολογία για τον έλεγχο των εκπομπών NO_X έχει και τις «χειρότερες» επιδόσεις όσον αφορά τον έλεγχο CO. Αντίστοιχα η τεχνολογία με την χειρότερη επίδοση στον έλεγχο του ΝΟ_Χ πέτυχε τα καλύτερα αποτελέσματα στις εκπομπές CO. Εδώ σημειώνουμε ότι δεν εξετάστηκε το σύνολο των οχημάτων που διατίθενται στην Ευρωπαϊκή αγορά. Οπότε δεν μπορούν να εξαχθούν με βεβαιότητα τα όποια συμπεράσματα. Ειδικά όσον αφορά τεχνολογίες που δεν απέδωσαν τα αναμενόμενα. Στην περίπτωση της υλοποίησης της τεχνολογίας LNT, η κακή επίδοση μάλλον, είναι το αποτέλεσμα κακής εκτίμησης της παραγόμενης ποσότητας του ρύπου με αποτέλεσμα τον κορεσμό της παγίδας και την εκπομπή, χωρίς καμία επεξεργασία, του NO_X.

Τεχνολογία Ελέγχου ρύπων	Μ.Ο. CO₂	Μ.Ο. NO_X	mgr ΝΟ_Χ/gr CO₂	Μ.Ο. CO	mgr CO/gr CO₂
Dual EGR	152	504	3,316	61	0,401
EGR + ECS	161	335	2,083	114	0,706
LNT	254	1809	7,122	86	0,339
SCR	201	603	3,002	133	0,664
SCR+LNT	288	482	1,674	388	1,347

Πιν. 3: Εκπομπές NO_X CO και CO₂ και λόγος εκπομπών NO_X CO ως προς CO₂. (σύγκριση τεχνολογιών)

Εικ. 1: Λόγοι εκπομπών CO και NOX προς εκπομπές CO2.

Στους κατασκευαστές υπήρχαν διαφορές όσον αφορά την αποτελεσματικότητα ελέγχου των εκπομπών. Για 2 από τους 6 κατασκευαστές δεν μπορούν να εξαχθούν ασφαλή συμπεράσματα καθώς συμμετείχαν στην έρευνα με μόλις 1 όχημα. Ειδικά ένας από αυτούς, (κατασκευαστής M4) είχε και το όχημα με την χειρότερη επίδοση όσον αφορά τις εκπομπές NO_X. Στον Πιν. 4, παρουσιάζονται οι εκπομπές NO_X CO και CO₂ και λόγος εκπομπών NO_X CO ως προς CO₂ ομαδοποιημένες ως προς τους κατασκευαστές.

Κατασκευαστής	Οχήματα	Μ.Ο. CO₂	Μ.Ο. NO_X	mgr ΝΟ_Χ/gr CO₂	Μ.Ο. CO	mgr CO/gr CO₂
M1	3	247	263	1,063	241	0,976
M2	5	211	800	3,800	97	0,461
M3	3	161	335	2,083	114	0,706
M4	1	210	1783	8,490	147	0,700
M5	1	151	758	5,020	316	2,093
M6	2	173	446	2,578	32	0,182

Πιν. 4: Εκπομπές NO_X CO και CO₂ και λόγος εκπομπών NO_X CO ως προς CO₂. (σύγκριση κατασκευαστών). Οι κατασκευαστές M4 και Μ5 συμμετέχουν με ένα μόλις όχημα.

Για τον κατασκευαστή Μ1 τα αποτελέσματα ήταν μάλλον ικανοποιητικά. Ο συγκεκριμένος κατασκευαστής, συμμετείχε με 3 οχήματα. Ένα από αυτά πέτυχε μέση τιμή εκπομπής NO_X ίση με τη μέγιστη επιτρεπτή τιμή κατά Euro 6. Σημειώνεται ότι το όχημα αυτό διεξήγαγε μόλις μία διαδρομή σε ήπιες συνθήκες κίνησης. Το δεύτερο όχημα, ένα SUV που πληρούσε τη προδιαγραφή των ΗΠΑ Tier 2/Bin 5–ULEV II, βρέθηκε να εκπέμπει 2.5 φορές περισσότερο NO_X από το όριο του Euro 6 και οριακά να μην καλύπτει τα όρια του Euro 5. Ο ίδιος κατασκευαστής παρείχε στην αγορά ένα Euro 6b όχημα με τη χρήση του συνδυασμού LNT+SCR για τον έλεγχο των εκπομπών, στο οποίο οι εκπομπές NO_X ήταν περίπου 4 φορές πάνω από το όριο. Και το όχημα αυτό κατά τις δοκιμές κινήθηκε σε ιδιαίτερα ήπιους ρυθμούς και χωρίς να αντιμετωπίζει ιδιαίτερες ανωφέρειες και κατωφέρειες. Μάλλον, η κακή επίδοση να οφείλεται σε έλλειψη βελτιστοποίησης της απόδοσης του συνδυασμού LNT+SCR.

Ο κατασκευαστής M2, συμμετείχε με 5 οχήματα και είχε μέσες εκπομπές από 2.3 ως και 24.3 φορές υψηλότερες της μέγιστη επιτρεπτής τιμής. Σε σχέση με τον κατασκευαστή M1 για κάθε λίτρο καυσίμου, τα οχήματα του κατασκευαστή Μ2 εκπέμπουν σχεδόν 4 φορές περισσότερο NO_X έστω και αν αυτό συνοδεύεται από τις μισές εκπομπές ανά λίτρο καυσίμου, όσον αφορά το CO.

Τα άσχημα αποτελέσματα δεν μπορούν να αποδοθούν μόνον στη διαφορά των συνθηκών μεταξύ του κύκλου δοκιμών NEDC και της πραγματικής οδήγησης. Για 6 οχήματα, οι συνθήκες του ταξιδιού ήταν οι βέλτιστες δυνατές για την επίτευξη των καλύτερων δυνατών τιμών όσον αφορά τους ρύπους. Κίνηση σε δρόμους χωρίς κλίση και με ήπιες επιταχύνσεις. Περισσότερο ήπιες και από αυτές που προβλέπονται στον κύκλο NEDC. Παρόλα αυτά, με εξαίρεση ένα όχημα, οι μέσες εκπομπές NO_X ήταν από 4.1 ως και 25.4 φορές υψηλότερες των τιμών του προτύπου Euro 6.

Εμβαθύνοντας περισσότερο, εξετάζεται η αποτελεσματικότητα της υλοποίησης μίας τεχνολογίας καταστολής ρύπων σε επίπεδο τεχνογνωσίας του κατασκευαστή. Τα αποτελέσματα συνοψίζονται στον Πιν. 5. Παρατηρούμε, ότι για τον κατασκευαστή M1 η αποδοτικότητα του συνδυασμό SCR+LNT είναι μειωμένη σε σχέση με την τεχνολογία SCR. Ομοίως για τον κατασκευαστή Μ2, η τεχνολογία LNT δεν παρουσιάζει τα αποτελέσματα της τεχνολογίας SCR. Αντίστοιχα στην περίπτωση του κατασκευαστή M6, η περιβαλλοντική του επίδοση είναι πολύ καλύτερη, τόσο σε επίπεδο εκπομπών NO_X όσο και CO, για την τεχνολογία SCR.

Παρατηρούμε ότι, σε κάθε περίπτωση η τεχνολογία SCR προσφέρει καλύτερα γενικώς αποτελέσματα από τις άλλες ανταγωνιστικές τεχνολογίες. Είναι θέμα χρόνου η ωρίμανση σε επίπεδο σχεδιασμού συνδυαστικών λύσεων, που θα πετύχουν καλύτερα αποτελέσματα. Οι διαφορές που παρατηρούνται μεταξύ των κατασκευαστών είναι ένδειξη των δυνατοτήτων που υπάρχουν για περαιτέρω βελτίωση.

Κατασκευαστής Τεχνολογία	Μ.Ο. CO₂	Μ.Ο. NO_X	mgr NO_X/gr CO₂	Μ.Ο. CO	mgr CO/gr CO₂
M1	247	263	1,063	241	0,976
SCR	227	154	0,676	168	0,740
SCR+LNT	288	482	1,674	388	1,347
M2	211	800	3,800	97	0,461
LNT	254	1809	7,122	86	0,339
SCR	200	548	2,743	100	0,499
M3	161	335	2,083	114	0,706
EGR + ECS	161	335	2,083	114	0,706
M4	210	1783	8,490	147	0,700
SCR	210	1783	8,490	147	0,700
M5	151	758	5,020	316	2,093
SCR	151	758	5,020	316	2,093
M6	173	446	2,578	32	0,182
Dual EGR	152	504	3,316	61	0,401
SCR	194	388	2,000	2	0,010

Πιν. 5: Εκπομπές NO_X CO και CO₂ και λόγος εκπομπών NO_X CO ως προς CO₂. (σύγκριση κατασκευαστών και τεχνολογιών που υλοποιούν)

Δεν παρατηρείται ιδιαίτερη διαφοροποίηση στις εκπομπές των οχημάτων με βάση την πιστοποίηση τους. Είτε σύμφωνα με το Euro 6 είτε με την «αντίστοιχη» προδιαγραφή Tier 2/Bin 5–ULEV II, τα αποτελέσματα ήταν μάλλον απογοητευτικά. Παρόλα αυτά, οι εκπομπές ΝΟ_Χ ανά gr CO₂ ήταν μικρότερες για τα πρότυπα Euro 6 και Euro 6b σε σχέση με το πρότυπο Tier 2/Bin 5–ULEV II. Αποτελεί ελπιδοφόρο μήνυμα ότι για τα οχήματα που πληρούν τις προδιαγραφές κατά Euro 6b η ποσότητα εκπομπής NO_X ανά λίτρο καυσίμου ήταν στα 2/3 της εκπομπής για οχήματα Euro 6 χωρίς αυτό να μεταβάλει ουσιαστικά τις αντίστοιχες εκπομπές CO. Στον Πιν. 6, παρουσιάζονται οι εκπομπές NO_X CO και CO₂ και λόγος εκπομπών NO_X CO ως προς CO₂ ομαδοποιημένες ως προς τα πρότυπα εκπομπών.

Πρότυπο	Μ.Ο. CO₂	Μ.Ο. NO_X	mgr ΝΟ_Χ/gr CO₂	Μ.Ο. CO	mgr CO/gr CO₂
Euro 6	175	555	3,165	138	0,785
Euro 6b	196	427	2,177	159	0,811
Tier 2/Bin 5–ULEV II	273	984	3,609	120	0,440

Πιν. 6: Εκπομπές NO_X CO και CO₂ και λόγος εκπομπών NO_X CO ως προς CO₂. (σύγκριση προτύπων)

Η απόδοση του κάθε οχήματος είναι και αποτέλεσμα και των διαδρομών που καλείται να καλύψει. Κρίσιμοι παράγοντες όσον αφορά την ικανότητα ενός οχήματος να ελέγξει αποτελεσματικά τους ρύπους που παράγει σε διαφορετικές διαδρομές, είναι το πρότυπο που ακολουθείται κατά την πιστοποίηση και η τεχνολογία καταστολής των ρύπων. Αυτό καθώς τα πρότυπα, εμπεριέχουν πέραν των οριακών τιμών και άλλους περιορισμούς που έχουν να κάνουν με την μακροζωία του συστήματος και με τα όρια που δεν θα πρέπει να υπερβεί ένα όχημα, πριν το On Board Diagnostic (OBD) ενημερώσει τον οδηγό για σφάλμα στο σύστημα ελέγχου των ρύπων. Και οι διαθέσιμες τεχνολογίες έχουν διαφορετικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα όσον αφορά τις συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα και του περιβάλλοντος.

Αποτελέσματα με στάθμιση τις εκπομπές ανά διαδρομή, παρουσιάζονται στον Πιν. 7. Τα στοιχεία διαφέρουν από τα συγκεντρωτικά στοιχεία του Πιν. 6 που λαμβάνουν υπόψη τους και την απόσταση των επιμέρους διαδρομών. Αλλά προσφέρουν πληροφόρηση όσον αφορά την αποδοτικότητα της κάθε τεχνολογίας και προτύπου λαμβάνοντας υπόψη την εκκίνηση με κρύο κινητήρα ή γενικότερα υπό «πραγματικές» συνθήκες. Αυτό, διαφοροποιεί τις εκπομπές από οδηγό σε οδηγό. Γιατί κάθε οδηγός διανύει μία διαφορετική απόσταση, με διαφορετικό στυλ οδήγησης, με μία διαδρομή που είναι διαφορετική από κάθε άλλη και με συνθήκες κίνησης και μετεωρολογίας που ποικίλουν.

Η τεχνολογία SCR είναι πλέον αποδοτική σε κάθε περίπτωση όσον αφορά τις εκπομπές NO_X. Μόνον στην περίπτωση του συνδυασμού SCR+LNT παρατηρούνται καλύτερα αποτελέσματα και αυτά μόνον όσον αφορά τη ποσότητα NO_X ανά gr CO₂. Για μία ακόμα φορά επιβεβαιώνεται ο συμβιβασμός μεταξύ των εκπομπών NO_X και CO. Εξαίρεση αποτελούν τα αποτελέσματα για το συνδυασμό πρότυπο Euro 6b και SCR όπου και η μέση εκπομπή CO είναι πολύ χαμηλή και η εκπομπή NO_X είναι χαμηλή. Τα αποτελέσματα αυτά έχουν όμως προκύψει από ένα και μόνον όχημα, οπότε λαμβάνονται υπόψη με επιφύλαξη.

Πρότυπο/Τεχνολογία	M.O. CO₂	M.O. NO_X	mgr NOX/gr CO₂	M.O. CO	mgr CO/gr CO₂
Euro 6	187	390	2,085	155,8	0,832
EGR + ECS	169	399	2,365	129,2	0,767
SCR	190	389	2,047	159,8	0,841
Euro 6b	198	421	2,122	163,6	0,825
Dual EGR	151	498	3,291	62,6	0,413
SCR	148	297	2,002	28,8	0,194
SCR+LNT	287	480	1,671	382,7	1,332
Tier 2/Bin 5–ULEV II	296	1148	3,878	108,2	0,365
LNT	278	1835	6,599	94,8	0,341
SCR	307	742	2,420	116,1	0,379

Πιν. 7: Εκπομπές NO_X CO και CO₂ και λόγος εκπομπών NO_X CO ως προς CO₂. (σύγκριση προτύπων και τεχνολογιών – Στοιχεία από τις διαδρομές που πραγματοποιήθηκαν)

Συνεχίζοντας την ανάλυση των δεδομένων, εξετάζεται η μέγιστη και η ελάχιστη τιμή εκπεμπόμενων ρύπων ως λόγος προς την εκπομπή CO₂. Και δείχνουν την ευαισθησία του κάθε συνδυασμού προτύπου και τεχνολογίας ως προς τις συνθήκες του κάθε ταξιδιού. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στον Πιν. 8.

Πρότυπο/Τεχνολογία	max mgr NO_X/gr CO₂	max mgr CO/gr CO₂	min mgr NO_X/gr CO₂	min mgr CO/gr CO₂
Euro 6	8,490	2,093	0,317	0,010
EGR + ECS	2,926	1,012	1,752	0,587
SCR	8,490	2,093	0,317	0,010
Euro 6b	3,724	1,920	1,350	0,026
Dual EGR	3,724	0,627	2,782	0,268
SCR	2,296	0,424	1,354	0,026
SCR+LNT	1,936	1,920	1,350	0,907
Tier 2/Bin 5–ULEV II	10,206	3,218	0,077	0,000
LNT	10,206	0,946	1,786	0,019
SCR	5,316	3,218	0,077	0,000

Πιν. 8: Μέγιστη και Ελάχιστη τιμή του λόγου εκπομπών NO_X CO ως προς CO₂. (σύγκριση προτύπων και τεχνολογιών – Στοιχεία από τις διαδρομές που πραγματοποιήθηκαν)

Η αποτελεσματικότητα της κάθε τεχνολογίας κρίνεται και από την ικανότητα της να αποδώσει το ίδιο καλά σε ένα ευρύ φάσμα συνθηκών. Συνήθως οι νέες τεχνολογίες, είναι περισσότερο ευαίσθητες στη μεταβολή των συνθηκών. Αυτό καθώς: α) δεν έχουν διερευνηθεί επαρκώς ώστε να αναπτυχθούν πλήρως οι βέλτιστες στρατηγικές και β) απαιτείται χρόνος να προσαρμοστούν και τα υπόλοιπα συστήματα στις απαιτήσεις αυτών των τεχνολογιών. Οι τεχνολογίες LNT και SCR είναι τα νέα «όπλα» που έχουν στη διάθεση τους οι κατασκευαστές στον «πόλεμο» ενάντια των ρύπων. Και η ευαισθησία τους, όπως προκύπτει από το μεγάλο εύρος τιμών για το συνδυασμό πρότυπο Euro 6 / τεχνολογία SCR και το συνδυασμό πρότυπο Tier 2/Bin 5–ULEV II / τεχνολογία LNT είναι εμφανής. Στο πρότυπο Euro 6, ο συνδυασμός EGR + ECS παρουσιάζει τη μικρότερη διακύμανση. Τόσο για τις εκπομπές NO_X όσο και για τις εκπομπές CO. Η τεχνολογία ECS είναι ώριμη και σε συνεργασία με την τεχνολογία EGR μπορεί να ελέγξει αποτελεσματικά τις ιδιαίτερες συνθήκες εκκίνησης με κρύο κινητήρα. Καθώς η τεχνολογία ECS δρα στη φάση της καύσης, παράγει λιγότερους ρύπους οπότε τα συστήματα κατάλυσης έχουν μικρότερο φόρτο. Η πολύ καλή επίδοση του συνδυασμού SCR+LNT οφείλεται και στο γεγονός ότι το προφίλ των διαδρομών που έχει εμπλακεί το συγκεκριμένο όχημα. Ιδιαίτερη εντύπωση προκαλεί το εύρος των τιμών στην περίπτωση του προτύπου Tier 2/Bin 5–ULEV II. Αυτό οφείλεται μάλλον στο ότι οι κατασκευαστές έχουν προσαρμόσει τα οχήματα τους, ώστε να εξασφαλίζουν τους περιορισμούς του εκεί προτύπου. Και οι συνθήκες κίνησης στης ΗΠΑ είναι εντελώς διαφορετικές από αυτές στην Ευρώπη. Οπότε, οι διαφορές αυτές, αποτελούν μεγάλη πρόκληση για την ομάδα που σχεδιάζει το νέο παγκόσμιο πρότυπο (World harmonized Light vehicles Test Procedures – WLTP).

Στη συνέχεια, εξετάζουμε το πόσο το στυλ οδήγησης επηρεάζει τις εκπομπές. Ειδικότερα σε σχέση με αστικές και περιαστικές μετακινήσεις όπως και τις μετακινήσεις στον αυτοκινητόδρομο. Η μεγαλύτερη επιβάρυνση προκύπτει στην περίπτωση των αστικών μετακινήσεων. Δεν είναι προφανές από τα αποτελέσματα αν η μικρότερη επιβάρυνση προκύπτει στην κίνηση στον αυτοκινητόδρομο ή σε περιαστικές μετακινήσεις. Στην περίπτωση των προτύπων Euro 6 και Euro 6b τα στοιχεία δείχνουν χαμηλότερες εκπομπές στις περιαστικές μετακινήσεις. Για το πρότυπο όμως Tier 2/Bin 5–ULEV II τα καλύτερα αποτελέσματα παρατηρούνται στην κίνηση στον αυτοκινητόδρομο. Η ιδιαιτερότητα των μετακινήσεων στης ΗΠΑ, αποτυπώνεται στις διαδικασίες πιστοποίησης και οι κατασκευαστές προσαρμόζονται στις τοπικές συνθήκες. Οπότε, προκύπτει ότι για την ώρα τουλάχιστον, από περιβαλλοντικής άποψης δεν είναι σοφό να ενθαρρύνεται η παράλληλη εισαγωγή οχημάτων από άλλες αγορές στην Ευρωπαϊκή χωρίς να εξετάζεται το κατά πόσον το όχημα αυτό καλύπτει τις Ευρωπαϊκές προδιαγραφές.

Το στυλ οδήγησης επηρεάζει περισσότερο στην κίνηση στον αυτοκινητόδρομο. Αυτό τουλάχιστον τεκμαίρεται από τα αποτελέσματα για τα πρότυπα Euro 6 και Euro 6b. Η μέση μείωση των εκπομπών NO_X είναι ίση με 29% για το πρότυπο Euro 6 και 43% για το πρότυπο Euro 6b. Και χωρίς να σημειώνονται αξιόλογες μεταβολές μεταξύ των διαφορετικών τεχνολογιών καταστολής των ρύπων. Εξαίρεση αποτελεί ο συνδυασμός SCR+LNT όπου η μείωση των εκπομπών φτάνει το 85% σε σχέση με τον μέσο όρο όταν επιλέγεται ένα ήρεμο στυλ οδήγησης. Σημειώνεται ότι η ήπια οδήγηση δεν έχει πάντα ως αποτέλεσμα τη μείωση των ρύπων. Καταγράφονται περιπτώσεις όπου η εκπομπή NO_X είναι αυξημένη σε μία διαδρομή με ήπιο στυλ οδήγησης και χωρίς έντονες μεταβολές υψομέτρου. Ιδιαίτερα στην περίπτωση του προτύπου Tier 2/Bin 5–ULEV II.

Τέλος εξετάζεται η επιρροή της επιτάχυνσης και επιβράδυνσης, της κλίσης του δρόμου και της θερμοκρασίας του κινητήρα στις εκπομπές NO_X. Τα αποτελέσματα ομαδοποιούνται όσον αφορά τα πρότυπα και τις τεχνολογίες καταστολής των ρύπων στον Πιν. 9. Ιδιαίτερη ευαισθησία, στις διάφορες μεταβολές, παρουσιάζουν τα οχήματα που πιστοποιούνται με βάση τα Ευρωπαϊκά πρότυπα. Ειδικά η επιρροή της θερμοκρασίας στην περίπτωση του προτύπου Euro 6b είναι εμφανής. Υπαίτιος για αυτό είναι ο συνδυασμός της τεχνολογίας SCR+LNT με ιδιαίτερη ευαισθησία στην υψηλή θερμοκρασία του κινητήρα. Στην περίπτωση του προτύπου Tier 2/Bin 5–ULEV II η μικρή ευαισθησία της τεχνολογίας LNT δεν αποτελεί πλεονέκτημα καθώς το συγκεκριμένο όχημα παρουσιάζει πολύ κακή επίδοση στις εκπομπές NO_X.

Πρότυπο/Τεχνολογία	M.O. MP/MN	M.O. MU/PF	M.O. PF/MD	M.O. Hot/Med	M.O. Cold/Med
Euro 6	2,339	1,486	1,281	1,288	2,108
EGR + ECS	2,082	1,527	1,400	1,286	0,936
SCR	2,467	1,465	1,221	1,288	2,693
Euro 6b	1,841	3,933	1,895	4,170	2,361
Dual EGR	1,785	2,441	1,846	1,840	0,956
SCR	1,615	1,989	2,509	1,183	2,634
SCR+LNT	2,124	7,368	1,328	9,488	3,494
Tier 2/Bin 5–ULEV II	1,558	1,978	1,523	2,589	1,685
LNT	1,401	2,045	1,663	1,536	0,918
SCR	1,636	1,945	1,453	3,115	2,069

Πιν. 9: Μέση τιμή του λόγου εκπομπών NO_X με διαφορετικές συνθήκες κίνησης (σύγκριση προτύπων και τεχνολογιών). Λόγοι εκπομπής για α) MP/MN = ήπια επιτάχυνση προς ήπια επιβράδυνση, β) MU/PF = ήπια ανωφέρεια προς κίνηση σε επίπεδο δρόμο, γ) PF/MD = κίνηση σε επίπεδο δρόμο προς κίνηση σε ήπια κατωφέρεια, δ) Hot/Med = ζεστός κινητήρας προς κινητήρας σε φυσιολογική θερμοκρασία και ε) Med/Cold = κινητήρας σε φυσιολογική θερμοκρασία προς κρύο κινητήρα.

Όσον αφορά το εύρος των τιμών των λόγων εκπομπών NOX με διαφορετικές συνθήκες κίνησης αυτό είναι ιδιαίτερα αυξημένο. Σημειώνεται εύρος από 0.364 ως 61.692 για το συνδυασμό πρότυπο Tier 2/Bin 5–ULEV II και τεχνολογία SCR στην σύγκριση κινητήρα σε φυσιολογική θερμοκρασία προς κρύο κινητήρα. Κάτι που δεν είναι ενθαρρυντικό. Και χρίζει περαιτέρω προσοχής σε επίπεδο επιλογής πολιτικών.

Επίλογος 2ου Μέρους

Στο σημείο αυτό κλείνουμε την παρουσίαση των αποτελεσμάτων της Έρευνας που ήταν και ο λόγος για αυτή τη σειρά των άρθρων. Στο τρίτο και τελευταίο μέρος θα σχολιαστούν τα αποτελέσματα και θα σκιαγραφηθούν οι δυνατότητες που δίνονται στα εντεταλμένα όργανα για τη χάραξη και τον ορισμό των πολιτικών από τις διαθέσιμες τεχνολογίες. Λαμβάνοντας υπόψη και τους ρευστούς πολιτικούς συσχετισμούς σε παγκόσμιο επίπεδο.