Τιμές καυσαερίων οχημάτων

Είναι δεδομένο ότι η ΕΕ εισάγει διαφορετικά όρια εκπομπών για τους βενζινοκινητήρες και διαφορετικά όρια για τους πετρελαιοκινητήρες. Στους Πετρελαιοκινητήρες έχουναυστηρότερα πρότυπα εκπομπών CO αλλά επιτρέπονται υψηλότερα NOx. Στους βενζινοκινητήρες έχουμε αυστηρότερες τιμές στους ρύπους με τον κανονισμός EURO4. Ενώ οι EURO 5 / 6 κανονισμοί εισάγουν τιμές αιωρούμενων σωματιδίων PM για τους βενζινοκινητήρες άμεσου ψεκασμού DI, αριθμητικώς ίσο με αυτά για τα πετρελαιοκίνητα οχήματα.
Η νομοθεσία προβλέπει μέγιστες οριακές τιμές τόσο κατά την εξέταση ενός τύπου οχήματος για τη χορήγηση πιστοποιητικού ικανότητας, όσο και για εκ των υστέρων ελέγχους εκπομπής επιβλαβών ρύπων (ειδικός έλεγχος καυσαερίων).
Ο παρακάτω πίνακας αναφέρει όλες τις τιμές ρύπων που έχουν οριστεί για επιβατικά οχήματα για βενζινοκινητήρες και πετρελαιοκινητήρες από το 1992 έως και το 2014 οπότε και θα εφαρμοστούν τα πρότυπα του EURO 6 .

Πίνακας 1
Τα πρότυπα εκπομπών της ΕΕ για τα επιβατηγά αυτοκίνητα (κατηγορία M 1 *), g / km
Βαθμίδα Ημερομηνία CO HC HC + NOx NOx Μμ
Πετρελαιοκινητήρες (ντίζελ)
Ευρώ 1 † 1992,07 2,72 (3,16) 0,97 (1,13) 0,14 (0,18)
Euro 2, IDI 1996,01 1,0 0,7 0,08
Euro 2, DI 1996,01 ένα 1,0 0,9 0,10
Euro 3 2000,01 0,64 0,56 0,50 0,05
Euro 4 2005,01 0,50 0,30 0,25 0,025
Euro 5 Β 2009,09 0,50 0,23 0,18 0,005 e
Euro 6 2014,09 0,50 0,17 0,08 0,005 e
Βενζινοκινητήρες (βενζίνη)
Ευρώ 1 † 1992,07 2,72 (3,16) 0,97 (1,13)
Euro 2 1996,01 2,2 0,5
Euro 3 2000,01 2,30 0,20 0,15
Euro 4 2005,01 1,0 0,10 0,08
Euro 5 Β 2009,09 1,0 0,10 γ 0,06 0,005 δ, ε
Euro 6 2014,09 1,0 0,10 γ 0,06 0,005 δ, ε
* Στην ευρω 1 .. 4 στάδια, τα επιβατηγά οχήματα> 2.500 kg έχουν λάβει έγκριση τύπου ως κατηγορίας Ν 1 οχήματα
† τιμές σε παρένθεση είναι συμμόρφωσης της παραγωγής (COP) όρια
α – μέχρι 1999.09.30 (μετά την ημερομηνία αυτή DI κινητήρες πρέπει να πληρούν τα όρια IDI)
β – 2011,01 για όλα τα μοντέλα
γ – και NMHC = 0,068 g / km
δ – ισχύει μόνο για τα οχήματα που χρησιμοποιούν κινητήρες DI
e – προτείνεται να αλλάξει σε 0,003 g / km με τη διαδικασία μέτρησης PMP

  Ο λόγος αέρα λ

Η παράμετρος (λ) είναι ένας αριθμός που βρίσκεται αν διαιρέσουμε την ποσότητα του αέρα που καταναλώνει ο κινητήρας με την ποσότητα που θα έπρεπε να καταναλώνει για να έχουμε στοιχειομετρικό μείγμα (14 / 1 ) δηλαδή δείχνει  την ποιότητα του μείγματος αέρα καυσίμου.
Ανάλογα λοιπόν με την τιμή του λ έχουμε :

λ=1: Στοιχειομετρικό μείγμα
λ>1: Φτωχό σε καύσιμο μείγμα
λ<1:

 

Πλούσιο σε καύσιμο μείγμα

Στην περίπτωση λοιπόν που δεν έχουμε στοιχειομετρικό μίγμα δηλ. τέλεια καύση τότε θα έχουμε :

  1. Για φτωχά τύπου μείγματα (λ>1)έχουμε περίσσεια αέρα που συνεπάγεται μείωση των CΟ και ΗC.
  2. Για λ> 1,25το μείγμα δεν είναι αναφλέξιμο και έχουμε μεγάλη συγκέντρωση ΗC. Τα ΝΟΧ αυξάνονται αρχικά λόγω των υψηλών θερμοκρασιών της καύσης και λόγω του ότι έχουμε μειωμένη παραγωγή των CΟ και Η2 (που είναι αναγωγικά μέσα).
  3. Σε περιοχές με λ> 1,1έχουμε μείωση των ΝΟΧ λόγω μείωσης της θερμοκρασίας καύσης.
    1. nΣε περιοχές πλούσιου μίγματος (λ<1)έχουμε αυξημένες εκπομπές CΟ και ΗC λόγω έλλειψης του οξυγόνου, δηλαδή εξαιτίας της ατελούς καύσης. Οι εκπομπές των CΟ και ΗC μειώνονται, καθώς πλησιάζουμε το στοιχειομετρικό (ιδανικό) λόγο αέρα λ= 1 και ακόμα περισσότερο όσο πλησιάζουμε στα φτωχά μείγματα.
    2. nΓιαλ=0,95 έως 1,1 έχουμε μεγάλες εκπομπές ΝΟΧ γιατί το Ο2 και το Ν2 κάτω από συνθήκες αυξημένης θερμοκρασίας και πίεσης ενώνονται μεταξύ τους.

Παράμετροι

Στα καταλυτικά αυτοκίνητα ο καταλύτης εξουδετερώνει σε μεγάλο βαθμό το μονοξείδιο του άνθρακα CO & τους υδρογονάθρακες HC, με αποτέλεσμα οι τιμές που μετριούνται να είναι μικρές και δεν προσφέρονται για ασφαλή εξαγωγή συμπερασμάτων.
Επομένως είναι απαραίτητο να μετριούνται οι τιμές του διοξειδίου του άνθρακα C0και του οξυγόνου Οοι οποίες δεν επηρεάζονται αισθητά από την ύπαρξη του καταλύτη, ώστε να είναι δυνατή η διάγνωση της ποιότητας της καύσης και του μείγματος αέρα καυσίμου.

   Το Διοξείδιο του άνθρακα C02 ,   το οξυγόνο 02, και οι τιμές του « λ » μετριούνται επίσης από τον αναλυτή καυσαερίων και αποτελούν χρησιμότατες ενδείξεις για τα αίτια των αυξημένων εκπομπών ρυπαντών και επομένως για το τι πρέπει να ελεγχθεί.

Το οξυγόνο που μετριέται στον αναλυτή, αποτελεί το υπόλοιπο οξυγόνο που μπήκε στο θάλαμο καύσης και δεν κάηκε. Είναι λοιπόν ένα δείγμα ποιότητας του μείγματος 

Το διοξείδιο του άνθρακα
Το διοξείδιο του άνθρακα αποτελεί ένα προϊόν – δείγμα της καλής καύσης. Όσο ποιο υψηλό είναι τόσο ποιο αποδοτικά έχει πραγματοποιηθεί και αντίστροφα. Η μέγιστη τιμή επιτυγχάνεται στο στοιχειομετρικό μείγμα (λ=1).

Πολύ διοξείδιο του άνθρακα: Καλή καύση

Στοιχειομετρικό μείγμα

Λίγο διοξείδιο του άνθρακα: Κακή καύση

Πλούσιο μείγμα ή Φτωχό μείγμα

 Οξυγόνο
Αυξημένο ποσοστό οξυγόνου εμφανίζεται επίσης όταν λόγω κακής ποιότητας καύσης, δεν προλαβαίνει να καεί όλο το καύσιμο ώστε να καταναλωθεί το απαραίτητο οξυγόνο

Λίγο οξυγόνο: Πλούσιο μείγμα
Πολύ οξυγόνο: Φτωχό μείγμα

Κακή καύση

Υπερβολικά πολύ οξυγόνο: Είσοδος αέρα στην εξάτμιση