Wspomniane we wstępie normy emisji spalin i nowy sposób pomiaru zużycia paliwa są ze sobą ściśle powiązane. Podczas badań drogowych okazało się bowiem, że samochody emitują znacznie więcej substancji szkodliwych niż deklarują producenci. Skoro emitują więcej, to i muszą zużywać więcej paliwa. Ten wniosek był podstawą do wprowadzenia zmian.

Nowy sposób

Dla uzyskania większej dokładności i bardziej realnych wartości emisji spalin, zmieniono technikę pomiaru zużycia paliwa i zanieczyszczenia spalin. Obowiązujący do tej pory cykl NEDC został zastąpiony cyklem WLTP. Nowe badania uwzględniają wiele czynników, które do tej pory nie były brane pod uwagę. Chodzi między innymi o temperaturę otoczenia czy liczbę włączonych w samochodzie odbiorników energii elektrycznej. W przeciwieństwie do testu NEDC, który jest przeprowadzany w temperaturze 20–30°C, test WLTP odbywa się w temperaturze 13°C. Powód jest prosty: w Europie samochód jest eksploatowany w temperaturze wynoszącej średnio 12,5°C. W teście WLTP wydłużono czas badania, a także wprowadzono zależność mocy od masy pojazdu. Test podzielono na trzy klasy:

• klasa 1 – samochody o mocy jednostkowej poniżej 22 kW/1t masy,
• klasa 2 – samochody o mocy jednostkowej między 22 a 34 kW/1t masy,
• klasa 3 – samochody o mocy jednostkowej powyżej 34 kW/1t masy.

Dla każdej z klas przewidziano odmienny cykl pomiaru, któremu odpowiadają inne obciążenia i prędkości. Szczegółowy przebieg cykli pomiarowych przedstawiono na ilustracjach.

Co, jak i od kiedy?

Od września 2017 r. procedurą testową WLTP objęto wszystkie nowe homologacje samochodów. Ustawodawca zaznacza jednak, że wartości zmierzone w procedurze WLTP mają być jeszcze podawane w przeliczeniu na wartości NEDC. W tym celu Komisja Europejska opracowała formułę korelacji, która obowiązuje wszystkich producentów samochodów. Ta faza ma ułatwić wdrożenie nowej procedury. Okres jej obowiązywania zależy od regulacji prawnych danego kraju i jest różny na poszczególnych rynkach. Od września 2018 r. wszyscy producenci są ustawowo zobowiązani do testowania według cyklu WLTP samochodów sprzedawanych w UE, Szwajcarii, Turcji, Norwegii, Liechtensteinie, Izraelu i Islandii.

Zmiany te spowodowały, że auta spełniające na przykład normę Euro 6 według cyklu badawczego NEDC już nie spełniają tej normy po przebadaniu procedurą WLTP. Aby samochód zachował dawną pozycję w klasyfikacji Euro, konieczne stało się użycie dodatkowych urządzeń oczyszczających spaliny. Jednym z nich jest filtr cząstek stałych GPF (Gasoline Particle Filter). Filtr ten działa w taki sam sposób, jak filtr cząstek stałych w silniku Diesla – z tą różnicą, że nie stosuje się specjalnych cykli regeneracji filtra, ponieważ temperatura spalin silnika benzynowego jest dostatecznie wysoka, aby stale podtrzymywać regenerację. Wstępne badania wykazały, że przy 2500 obr./min rdzeń GPF rozgrzewa się do około 600°C. Taka temperatura wystarcza do zainicjowania procesu samooczyszczania filtra. W dieslach taką temperaturę uzyskuje się przez dodawanie do paliwa związków ceru (utleniacza) lub przez odpowiednie wysterowanie wtrysku paliwa, tak aby spalało się ono poza cylindrem, podgrzewając filtr DPF. W silniku benzynowym wystarczy lekkie zubożenie mieszanki, by GPF rozgrzał się do temperatury na poziomie 650°C. Jedyne, co takiemu filtrowi może zaszkodzić, to niewłaściwy olej, którego spalanie może generować popioły zatykające filtr. Niemniej nowe filtry GPF wymuszają używanie olejów niskopopiołowych także w silnikach benzynowych. W związku z tym nie powinny one sprawiać kłopotów ani w użytkowaniu, ani w obsłudze serwisowej.

Normy emisji spalin

NEDC. Jeszcze do niedawna zużycie paliwa i emisja spalin były określane za pomocą znormalizowanego badania NEDC (New European Driving Cycle – Nowy Europejski Cykl Jazdy). W metodzie tej pojazdy na były testowane przez ok. 20 minut na laboratoryjnym stanowisku kontrolnym z rolkami. W tym czasie symulowana była jazda z różnymi obciążeniami. Ze względu na mało realistyczne parametry badania mierzone wartości były często znacznie niższe niż osiągane podczas rzeczywistej jazdy.

WLTP. Ogólnoświatowa znormalizowana procedura badań lekkich pojazdów (Worldwide Harmonized Light Wehicle Test Procedure) stanowi od września 2017 r. obowiązującą metodę określania emisji spalin (substancji szkodliwych i CO₂) i zużycia paliwa (lub prądu). W odróżnieniu od procedury NEDC pozwala ona uzyskać bardziej zbliżone do realiów wartości przyspieszenia i prędkości. Ponadto w pomiarach uwzględnia się wszystkie warianty silnika, skrzyni biegów oraz użycia wyposażenia dodatkowego, które obciąża silnik (klimatyzacja, odbiorniki elektryczne).

RDE. Badanie RDE (Real Driving Emissions) pozwala określić emisję spalin w trakcie rzeczywistej jazdy. W tym celu pojazd jest użytkowany w ruchu miejskim, pozamiejskim i autostradowym. Zamontowany w nim przyrząd pomiarowy mierzy na bieżąco zawartość cząstek stałych i stężenie substancji szkodliwych wydobywających się z rury wydechowej.

EURO 6c i EURO 6d-TEMP. Od momentu wprowadzenia procedury WLTP obowiązującą w Unii Europejskiej normą emisji spalin jest Euro 6c. Była ona wprowadzana stopniowo, a od 1 września 2018 r. jej zakres obowiązywania rozszerzono na wszystkie nowe pojazdy. Z kolei Euro 6d-TEMP obejmuje dodatkowo test emisji spalin RDE (pomiar substancji szkodliwych w trakcie normalnej eksploatacji) i obowiązuje wszystkich producentów od 1 września 2019 roku.

W przypadku normy Euro 6d-Temp klasyczny test emisji na stanowisku badawczym wykonywany przy wykorzystaniu cyklu WLTP uzupełniany jest próbą w rzeczywistych warunkach drogowych (RDE). Aby próbę można było uznać za zaliczoną, emisja cząstek podczas testów drogowych nie może przekraczać 1,5-krotności wyniku z hamowni.

© Raven Media