Дизелови или бензинови двигатели: Кое замърсява повече? Проверка на фактите

Сега науката ни казва, че дизеловите автомобили причиняват четири пъти повече замърсяване, отколкото бензиновите автомобили.

Кое е по-замърсяващо: бензинови двигатели или дизелови двигатели? Кой излъчва най-много CO2? А какво ще кажете за фините частици и NOx? Нека разберем.

През последните години загрижеността за емисиите на отработени газове от моторните превозни средства се увеличава. За да се пребори с това, автомобилната индустрия популяризира дизеловия автомобил като по-чист от бензиновите, поради по-голямата им икономия на гориво и намалените изисквания за поддръжка. Дизеловите автомобили обаче имат много различни емисионни характеристики и увеличаването на дизеловите автомобили за сметка на бензиновите автомобили може да има важни последици за качеството на градския въздух, образуването на смог, глобалното затопляне и други екологични проблеми. Емисиите на олово намаляват поради забраната на оловното гориво във  много страни. Напоследък се водят много спорове за това кое гориво, дизелово гориво или бензин, е най-чистото по отношение на емисиите на отработени газове. За съжаление няма ясен отговор.

Първото и най-важно, нека изясним, че въпросът дали бензиновите или дизелови превозни средства замърсяват най-много, е лош въпрос. Или по-добре казано, това е неясен въпрос. Първо, трябва да сме наясно за какъв тип замърсяване говорим. Дали замърсяването на въздуха е причинено от фини частици, азотни оксиди или парникови газове? Да разгледаме ли и шумовото замърсяване? Защо всички тези въпроси са важни? Тъй като някои двигатели могат да замърсяват повече от други при един вид замърсяване и по-малко при друг. Нека да задълбаем.

Дизеловите двигатели отделят по-малко CO2 и парникови газове (ПГ)

Дизеловите двигатели отделят по-малко CO2 и парникови газове, отколкото бензиновите двигатели. Това се случва поради специфичния вид гориво и вътрешната ефективност на дизеловия двигател. По-конкретно, горивото, използвано в дизеловите двигатели, има по-висок коефициент на компресия от бензиновите и освен това се представя по-добре от бензиновите двигатели. В резултат на това се използва по-малко гориво за изминаване на същото разстояние, което позволява да се спестят повече CO2. Повечето оценки показват, че дизеловите двигатели отделят около 10% по-малко от бензиновите двигатели от същата категория. Дизеловото гориво съдържа повече енергия на литър от бензина и заедно с факта, че дизеловите двигатели са по-ефективни от бензиновите двигатели, дизеловите автомобили са по-ефективни за работа. Дизеловото гориво не съдържа олово и емисиите на регулираните замърсители (въглероден окис, въглеводороди и азотни оксиди) са по-ниски от тези от бензиновите автомобили без катализатор. Въпреки това, в сравнение с бензиновите автомобили с катализатор, дизелите имат по-високи емисии на NOx и много по-високи емисии на твърди частици.

Тази дискусия разпространи идеята, че дизеловите автомобили замърсяват по-малко от бензиновите автомобили. Нещата обаче не са толкова прости. Ако разгледаме други източници на замърсяване, като фини частици (като PM10, PM2.5, NO2 или NOx), бензинът превъзхожда.

Бензиновите двигатели отделят по-малко фини частици и замърсители на въздуха

Всъщност дизеловите двигатели имат уникалността да изискват големи количества въздух за изгаряне на горивото. Проблемът с този допълнителен въздух е, че той причинява повече химически реакции, които отделят значителни количества замърсители на въздуха. Сред тези замърсители са диоксиди и азотни оксиди, газове и фини частици, като полициклични ароматни въглеводороди, етан и етилен. Първоначално, когато първите дизелови двигатели се появиха на пазара, те бяха значително по-малко ефективни от бензиновите двигатели по отношение на фините частици. С други думи, те отделят много повече фини частици (особено NOx), отколкото бензиновите двигатели. Оттогава производителите са инсталирали филтри за твърди частици, за да се справят с приемането на нови, по-рестриктивни стандарти за замърсяване с твърди частици от дизел. Благодарение на тези технологии вече се филтрират между 90 и 99% от замърсяващите дизел масови частици. Това обаче не решава напълно проблема.Въпреки че могат да филтрират огромно количество фини частици, тези филтри не могат да задържат най-фините частици (които са и най-големите), произведени от дизелови двигатели. В същото време  доклад на ANSES  показа, че тези филтриращи технологии не винаги имат положителен ефект върху емисиите на NOx. Освен това  проучванията, проведени от Германското федерално управление по околната среда, също потвърждават, че дизеловите двигатели обикновено замърсяват много повече в реални условия, отколкото официалните изявления на производителите, въпреки наличието на филтри. Поради всички тези проблеми днес повечето експерти се съгласяват, че дизеловите двигатели произвеждат дори повече фини частици от еквивалентните бензинови двигатели. Емисиите от бензиновите автомобили са драстично намалени чрез въвеждането на каталитични конвертори, които окисляват замърсителите като CO до по-малко вредни газове като CO ₂ . В сравнение с бензиновите автомобили без катализатори, катализаторите имат много по-ниски емисии на CO, HC и NOx, за сметка на емисиите на CO ₂ , които се увеличават поради окисляването на въглеродния окис до CO ₂ . В резултат на това катализаторът също ще използва малко повече гориво и ще стане по-малко ефективен. Въпреки тези подобрения, бензиновите автомобили с катализатори все още произвеждат повече CO и HC от дизеловите автомобили, въпреки че емисиите на NOx и частиците от отработени газове са много по-ниски от дизеловите автомобили. Всъщност емисиите на частици от бензиновите автомобили са толкова ниски, че не се измерват рутинно.

Емисии при студен старт

Емисиите от автомобилите са най-големи, когато двигателят е студен. В един студен ден на бензинова кола може да отнеме до 10 км, за да се загрее и да работи с максимална ефективност; за дизелова кола, това може да отнеме само 5 км. Следователно дизеловите автомобили произвеждат по-малко неизгорено гориво по време на студен старт, което ще доведе до по-ниски емисии на въглероден окис и въглеводороди. Дизеловите автомобили биха могли да окажат значително влияние върху качеството на въздуха в градските райони, където се случват най-студени стартове, особено когато се смята, че катализаторът на бензинова кола ще отнеме няколко минути, за да достигне работната си температура. Като цяло дизеловите автомобили отделят по-малко въглеводороди, въглероден окис и олово, отколкото бензиновите автомобили, но произвеждат по-вредни газове и значително повече частици.

Емисии за пътни превозни средства (на километър превозно средство)

Превозни средства	Въглероден окис	Въглеводороди	Азотни оксиди	Прахови частици	Въглероден двуокис
* Бензинов автомобил без катализатор	100	100	100	–	100
Бензинови коли с катализатор	42	19.	23.	–	100
Дизелови автомобили без катализатор	2	3	31	100	85

* Бензиновите автомобили без катализатори са получили относителна стойност 100 за сравнение

Проверка на фактите

Така че, докато дизеловото гориво съдържа малко повече въглерод (2,68 кг CO₂ / литър), отколкото бензина (2,31 кг CO₂ / литър), общите емисии на CO от дизелов автомобил обикновено са по-ниски. При употреба това средно се равнява на около 200 g CO₂ / km за бензин и 120 g CO₂ / km за дизел.

Но дори когато правителствата насърчаваха дизеловите автомобили, се знаеше, че има проблеми с токсичните емисии (тези, които веднага вредят на хората, а не на CO₂). Нагряващият въздух в двигателя произвежда азотни оксиди (NOₓ), които включват токсичния азотен диоксид (NO₂), парников газ азотен оксид (N₂O) и азотен оксид (NO), който реагира с кислород, образувайки NO₂. В бензинов автомобил те могат да бъдат почистени от трипосочен каталитичен преобразувател, така че той да отделя средно около 30% по-малко NOₓ от дизелов автомобил, без последваща обработка.

Знаем, че продължителното излагане на азотен оксид може значително да увеличи риска от респираторни проблеми и затова тези емисии са регулирани от известно време. Фините прахови частици (PM), които дизеловите двигатели произвеждат, също причиняват рак и могат да имат остри дихателни ефекти.

Филтрите за твърди частици в ауспусите на автомобила могат да намалят емисиите на ПЧ с повече от 90% , но изискват добри работни условия и редовна поддръжка. Те могат също така да произвеждат повече азотен диоксид, което прави дизела един от основните източници на този токсичен газ.

Въпреки всички разлики между бензиновите и дизеловите автомобили в миналото, настоящите стандарти за емисии на ЕС за новите превозни средства от двата типа са доста сходни. Но все още има много по-стари автомобили на пътя, които отговарят на по-ранните стандарти за емисии. Освен това, за да постигнат тези стандарти, производителите на дизелови двигатели трябваше да прибегнат до технологии като филтри за твърди частици, които обикновено се запушват, когато се използват главно за градско шофиране. А най-новите технологии за емисии изискват от собственика да добавя редовно смес от карбамид като AdBlue към двигателя. За разлика от тях, системите за бензинови емисии се регулират сами, като се нуждаят от по-малко въвеждане на водача.

Проблемът е, че правителствата често не успяват да разберат, че фокусирането върху един проблем в даден момент, като например CO₂, неизбежно ги кара да пренебрегват други, като токсичните емисии. Изглежда вероятно, че за да се справят с двата проблема, правителствата в крайна сметка ще трябва да започнат да забраняват изобщо превозни средства с двигатели с вътрешно горене, първоначално в градските райони и в крайна сметка по-общо.

Присъда

За повечето автомобили, произведени през последните 20 години, които все още могат да се използват, бензинът вероятно ще бъде по-малко замърсяващ като дизел. Бензиновите автомобили също се нуждаят от по-малко поддръжка, за да поддържат представянето си на това ниво. Но новите, добре поддържани дизелови автомобили, създадени по най-новите стандарти, имат подобни емисии на новите бензинови превозни средства.

Заключение

За да се създаде по-чиста среда за всички, в които да живеят и работят, развитието на алтернативни, по-чисти горива е от съществено значение. За да се насърчи използването на горивата, са необходими конкурентни цени в съчетание с добри маркетингови техники.

 Следваща статия ;

Какво представлява „антидизеловата програма“?

В наши дни се усеща, че не изминава и една седмица без някоя история в медиите, която има за цел да демонизира дизела. Голяма част от тези статии се подхранват от малко противоречивите съвети, издадени от правителствата през последното десетилетие.