Uusi päästötesti ajaa pikkudieselit ahtaalle - voivat kadota markkinoilta kokonaan
5.5.2017 15:10
AutoYmpäristö
KUVA: TIMO MARTTILA/AL
Henkilöautojen päästömittaus muuttuu EU:ssa vuoden lopulla vastaamaan paremmin todellista ajotapaa.
Henkilöautojen päästömittaus muuttuu EU:ssa vuoden lopulla vastaamaan paremmin todellista ajotapaa.
Muutos lisää autojen normikulutuksia ja ajaa dieselautot entistä ahtaammalle. Pienet dieselautot saattavat kadota kokonaan markkinoilta.
EU uudistaa testissä käytettävän päästömittaussyklin eli laboratoriotestin, jolla polttoaineen kulutusta ja ilman laatua pilaavia päästöjä mitataan.
Lisäksi dieseleiden todelliset typpioksidipäästöt varmistetaan vielä erikseen maantiellä ajettavilla testeillä.
Uusituilla testeillä saadaan paremmin hillittyä päästöhuijauksia. Dieselautojen typpioksidipäästöt ovat saattaneet olla käytännössä jopa kuusinkertaiset laboratoriotesteihin verrattuna.
Tähän saakka käytössä olleen testin kaupunkiliikenneosa on vuodelta 1970. Siinä tehtävät kiihdytykset ovat löysiä eivätkä vastaa nykyliikenteen ajotapaa. Samalla testillä mitataan sekä kulutus että päästöt. Hiilidioksidipäästöt korreloivat suoraan kulutuksen kanssa.
Koska syklissä moottoria kuormitetaan vähän, polttoaineen kulutus jää merkittävästi todellisia lukemia alhaisemmiksi. Syklissä on pitkiä vakiokuormituksen jaksoja, joille moottori on ollut helppo optimoida.
Nyt käytössä oleva 11 kilometrin testiajo dynamometrin rullilla kuormittaa moottoria niin vähän, että testi antaa epärealistisen hyvät päästöarvot.
Erityisen edullinen menettely on ladattaville hybridiautoille. Niille virallinen yhdistetty kulutus lasketaan yhdistelmänä pelkällä sähköllä ja pelkällä moottorilla ajosta. Laskentaan liittyy oletus latauksesta aina 25 kilometrin ajon jälkeen.
Jos autolla on 25 kilometrin sähköinen toimintamatka, tulos on puolet moottorilla ajon tuloksesta. Jos akku kestää 50 kilometrin matkan, CO2-päästöt ovat enää kolmasosa moottorilla ajettavasta tuloksesta.
Nykyinen sykli sisältää myös paljon paikallaan oloa, mikä antaa start-stop-järjestelmistä todellisuutta suuremman hyödyn.
Syyskuussa EU:ssa otetaan käyttöön uusille tyyppihyväksyttäville autoille uusi WLTP-päästösykli, joka jäljittelee paremmin todellista liikennettä. Yli 23 kilometrin pituisessa testissä keskinopeus on suurempi, kiihdytykset tiukempia ja tyhjäkäyntiä on vähemmän.
”Uusissa testeissä on tukittu porsaanreikiä ja ajovastukset on lähes tuplattu. Jos vanhassa syklissä keskimääräinen tehontarve on 4 kW, se on uudessa 7,5 kW. Myös huipputeho kasvaa 34 kW:sta 47 kW:iin samalle esimerkkiautolle”, VTT:n johtava tutkija Juhani Laurikko kertoo.
Dieselautojen päästömääräykset pysyvät samaan aikaan ennallaan, mikä tarkoittaa, että typpioksidipäästörajoissa (NOx) pysyminen on vaikeampaa. Moottorin laajemman toiminta-alueen ansiosta sen optimointi on paljon hankalampaa.
Koska teho nousee, syntyy pakokaasujakin enemmän. Pakokaasujen puhdistuslaitteisto on mitoitettava uudelleen, vaikka päästöraja ei laskekaan.
Autonvalmistajat joutuvat tekemään eniten muutoksia typpioksidipäästöjä vähentävään selektiiviseen katalyyttiseen pelkistämisen laitteistoon (scr) ja siihen liittyvään urearuiskutukseen.
”Todennäköisesti scr-laitteisto on sijoitettava kiinni pakosarjaan, jotta se pysyy riittävän lämpimänä ja säilyttää puhdistustehonsa. Myös reagenssin syöttö on haasteellisempaa, kun urealla on vähemmän aikaa sekoittua pakokaasuihin.”
Optimaalisen virtauksen aikaan saamiseksi saatetaan joutua käyttämään katalysaattoria, jonka kennojen tiheys on suurempi keskeltä.
Golf- ja Polo-kokoluokkien autoissa käytetään ”typpiloukkuja” (Lean-NOx Trap), jotka pidättävät typenoksideja hetkellisesti. Loukku puhdistetaan regeneroimalla eli syöttämällä sinne polttoainetta.
”Loukut ovat vielä monimutkaisempia säädettäviä, koska niiden toiminta on jaksottaista. Se lisää polttoaineen kulutusta ja regenerointi vaikuttaa ajotuntumaan”, Laurikko kertoo.
Uusituissa testeissä kuluu puhdistustekniikasta riippumatta enemmän polttoainetta. Suuremman keskitehon takia polttoaineen testikulutus noussee samassa suhteessa, runsaat 25 prosenttia. Syklissä mitattu kulutus ja CO2-päästöt vaikuttavat suoraan autoveroon ja vuosittain kannettavaan ajoneuvoveroon.
Uuden testin CO2-lukemia ei siirretä sellaisenaan verotuksen perusteeksi, vaan syksyyn mennessä kehitetään korjauskerroin, jolla uuden syklin arvot muunnetaan vastaamaan vanhoja arvoja.
”Euroopan komission alainen Motor Vehicle Emissions Group (MVEG) määrittää korjauskertoimet. Valmista pitäisi olla syksyyn mennessä, jolloin myynnissä voi olla rinnakkain uudella ja vanhalla tavalla testattuja autoja”.
Kun dieselit ovat joutuneet tarkkailuluokalle, ei tarkkailu pääty suinkaan uuteen ajosykliin.
Dieseleiden todellisia typenoksidipäästöjä todennetaan rde-eli real driving emissions -testillä. Niitä on tehty vuoden alusta saakka tiedon keruu- ja menetelmäkehitystarkoituksessa. Mittauksen aikana mitataan NOx-päästöt suoraan pakoputkesta.
Testi tehdään ajamalla normaalin liikenteen seassa. Yksi testaukseen hyväksytty luokituslaitos on saksalainen TÜV Nord. Sen käyttämä testilenkki on 83 kilometrin pituinen. Lenkin kiertämiseen kuluu tunti ja 45 minuuttia.
Ajetun matkan suhteen lenkki jakaantuu lähes tasan kaupunki-, maantie- ja moottoritieajon kesken. Kumulatiivista korkeuseroa on 846 metriä, kun laboratoriotesti ajetaan aina tasamaalla.
Ensimmäisessä vaiheessa NOx-päästöt saavat ylittää 2,1-kertaisesti käytössä olevan Euro 6 -päästörajan 80 mg/km. Tammikuussa 2020 astuu voimaan toinen vaihe, jolloin rajan saa ylittää enää 1,5-kertaisesti.
Paremmin käytäntöä vastaavat päästömittausmenetelmät johtavat siihen, että edullisissa autoissa puhdistuslaitteiden osuus auton kokonaishinnasta nousee liian korkeaksi. Pienet dieselautot häviävät markkinoilta tai valmistajat tilaavat dieselmoottorinsa toisilta valmistajilta.
Esimerkiksi Toyota on ilmoittanut keskittyvänsä bensiinihybrideihin ja tilaavansa dieselmoottorit BMW:ltä.
Konsulttiyritys Roland Bergerin selvityksen mukaan vuonna 2030 dieselauton moottorin ja pakokaasujen jälkikäsittelylaitteiston veroton lisäkustannus bensiinimoottoriin verrattuna on 1 800 euroa. Täyshybridillä se on 2 200 euroa ja ladattavalla hybridillä 3 500 euroa.
Lisäkustannuksista huolimatta hybridiversiot ovat edullisempia kuluttajille CO2-päästöillä ohjattavan verotuksen takia.
Testien edelleen kehittämisellä on maksaja tiedossa.
”Kuinka paljon haluat autosi maksavan?” Laurikko kysyy.
”On muistettava, että kaiken maksaa lopulta kuluttaja.”
Lähde:
Tekniikka&Talous
No enpä nyt kyllä muutenkaan niin välitä mitä naftaa tankkaan mutta mielenkiinnosta 
