Pakokaasupäästöt ja energiankulutus nykyistä pienemmiksi raskaissa ajoneuvoissa
17.05.2010
Pakokaasupäästöt Euro 5 -tasolle ja polttoaineenkulutus 5 % pienemmäksi
VTT tutkii raskaiden ajoneuvojen päästöjä ja energiankulutusta sekä niihin vaikuttamista. Tavoitteena on vähentää sekä päästöjä että polttoaineenkulutusta. Samalla tutkitaan mm. jälkiasennettavia pakokaasujen puhdistuslaitteita ja niiden todellista suorituskykyä. Tutkimuksessa on jo saatu Euro 3 -päästötasoisesta kaupunkibussista ns. retrofit - pakokaasujenpuhdistuslaitteiston avulla Euro 5 -tasoinen. Typen oksidipäästöjä vähentävä Proventia Emission Control Oy:n SCR-järjestelmä on koekäytössä Koiviston Auto konserniin kuuluvan Koskilinjat Oy:n autossa Oulussa.
Hanke on TransEco-tutkimusohjelmaan kuuluva raskaiden ajoneuvojen
HDENIQ-tutkimusprojekti. Projektissa on mukana useita osapuolia, joiden
joukossa on yksi puhdistinvalmistaja, Proventia Emission Control ja muutamia
liikennöitsijöitä, mm. Koiviston Auto. Projektissa selvitettiin viime syksynä
sitä, miten puhtaan saa Euro 3 -tasoisesta kaupunkibussista, kun siihen
asennetaan SCR (Selective Catalytic Reduction)- ja DPF (Diesel Particulate
Filter) -pakokaasujen jälkikäsittelylaitteet. Käytännössä vanha 2000-luvun
alun Euro 3 -auto saatiin muutettua vastaamaan päästöiltään uusimpia
kaupunkibusseja. Näin ollen olemassa olevaa bussikalustoa ei välttämättä
tarvitse uusia jatkuvasti. Jälkiasennettu SCR-DPF -laitteisto on ns. erillinen
järjestelmä, eli sitä ei ole kytketty ajoneuvon moottorin ohjaukseen.
Seuraavaksi
hankkeessa pyritään optimoimaan moottorin ohjausjärjestelmää siten, että
päästöjen lisäksi myös polttoaineenkulutusta saadaan laskettua. Moottori
optimoidaan korkeille typen oksidipäästöille ja pienelle polttoaineen
kulutukselle ruiskutuksen ajoitusta muuttamalla. Tämän jälkeen korkeat typen
oksidipäästöt käsitellään SCR -katalysaattorissa ja partikkelipäästöt
lasketaan Euro 5 -tasolle mahdollisimman yksinkertaisella laitteistolla. Tämän
avulla saadaan tietyissä ajoneuvoissa polttoaineen kulutusta laskettua
mahdollisesti n. 5 % ja pakokaasupäästöt Euro 5 -tasolle pienemmillä
kustannuksilla kuin SCR+DPF -yhdistelmällä.
Euroopassa
käytössä olevat pakokaasupäästötasot ovat Euro 1-5. Raskaassa kalustossa
moottorit hyväksytään erillisenä osana autosta eikä kokonaisina ajoneuvoina
kuten henkilöautopuolella. Tämä aiheuttaa ongelmia pakokaasupäästöjen osalta
erityisesti kaupunkibussiliikenteessä, sillä moottorihyväksyntä ei kuvasta
todellista ajotilannetta ja päästöt saattavat olla todellisuudessa erittäin
korkeita. VTT:llä raskaankaluston alustadynamometrissä pystytään simuloimaan
todellista ajotilannetta ja saamaan myös päästötuloksia todellisessa
ajotilanteessa.
Termejä:
DPF = Diesel
Particulate Filter (suodatin diesel partikkelien suodattamiseen
pakokaasupäästöistä)
pDPF = Partial Diesel
Particulate Filter ns. avoin filtteri (toimii kuten DPF, mutta pienemmällä
puhdistustehokkuudella.)
SCR = Selective Catalytic Eeduction (poistaa
katalyyttisesti typen oksidipäästöjä Adblue-urealiuosta hyväksikäyttäen)
