Экологический стандарт Евро-5: в чем отличие от Евро-4

Европейский экологический стандарт предусмотрен для всех типов дизельного и бензинового топлива. Введение нормативов предусматривает классификацию горючего, а также выбрасываемых автотранспортом опасных и вредных для экологии веществ.

В числе загрязняющих веществ отмечают выхлопные газы, которые выпускает в процессе работы двигатель транспортного средства. К таковым относят и вредные испарения самого топлива. Классификация осуществляется по содержимому выхлопов и испарений, в том числе производных углеводородов – CmHn, оксида углерода – CO, оксида азота – NОx. В числе опасных веществ и различные дисперсные частицы.

Евро-4

В России данный норматив начал действовать в 2014 году. Предусматривает сокращение выбросов NOx и твердых частиц (сажи, PM) в 2 раза по сравнению с Евро-3.

Для этого используется дополнительная система очистки SCR (впрыск AdBlue) или EGR (рециркуляция ОГ). Среди особенностей новой системы то, что часть выпускаемых газов снова поступает во впуск для снижения температуры рабочего процесса в камере сгорания. Это позволяет значительно сократить содержание оксидов азота в выхлопах.

Система EGR

Конструктивно двигатели стандартов Е-3 и Е-4 идентичные, за исключением дополнительной системы очистки. Однако у системы существуют существенные недостатки – повышенная вероятность износа ЦПГ, а также необходимость частого обновления масла.

Евро-5

В России стандарт внедрен с 2018 года, он предусматривает снижение выбросов оксида азота и сажи в 5 раз по сравнению с показателями Е-4, в 10 раз относительно Е-3.

Дополнительно к ранее используемой системе очистки EGR в моторе устанавливаются:

• дроссельная заслонка на впуске,
• новые поршни с измененной формой камеры сгорания,
• турбокомпрессор с изменяемой геометрией,
• система вентиляции картерных газов закрытого типа,
• сажевый фильтр, улавливающий мелкие частицы.

Актуальность использования сажевого фильтра

Важно понимать, что выбросы сажи и оксида азота находятся в обратной зависимости. Это означает, что чем меньше будет в выхлопах NOx, тем больше становится PM, и наоборот. С NOx мы боремся еще большим уменьшением температуры в камере сгорания (еще большая часть отработавших газов возвращается в цилиндр), соответственно температура падает и углерод просто не догорает, т.е. сажа образуется сильнее. Для устранения возникшей проблемы и требуется сажевый фильтр, который до определенного момента накапливает сажу. Затем ее требуется прожигать за счет дополнительного объема топлива.

Сажевый фильтр

Трассовый режим, с поездками под нагрузкой, фильтр будет самостоятельно прожигаться за  счет повышения температуры нагрева выхлопной системы до 350 градусов. При отсутствии подобных режимов эксплуатации предусматривается возможность использования третьего подвпрыска, так называемый поствпрыск на такте выпуска (для двигателей Е-3 и Е-4 реализован только двухфазный впрыск). На поствпрыск необходима дополнительная порция топлива.

Разница топлива

Дизтопливо Е-4 должно содержать менее 50 мг/кг3 серы. Степень содержания диоксида серы в выхлопных газах зависит от объема серы в дизельном топливе.

Топливо стандартов Е-4 и Е-5 имеет температуру вспышки 550 С. Но различается содержание СО: в Евро-4 этот показатель составляет 1,5 г/кВт*ч, а в Евро-5 он значительно меньше. Массовая доля полициклических ароматических углеводородов составляет менее 2%.

Дизель Е-5 должен иметь в составе менее 10 мг/кг3 серы. В случае повышения данного показателя в топливе, которое применяется для двигателей внутреннего сгорания под Евро-5, появляется отрицательное влияние на коррозийную стойкость элементов силового агрегата, а также сокращается ресурс работы форсунок, катализатора, подшипников и поршневых колец.

Барьер цетанового числа (оно напрямую влияет на эффективность работы дизельного двигателя) в топливе класса Е-5 составляет 51.

Технологические нормы стандартов