Исследование показывает, что ужесточение экологических норм для автомобилей хотя и снижает общий объем выбросов, может сопровождаться изменениями в химическом составе выхлопных газов. Эти изменения не всегда учитываются действующими стандартами, которые ориентированы преимущественно на суммарную массу загрязняющих веществ.
Ученые провели сравнительный анализ выбросов летучих органических соединений у бензиновых автомобилей, соответствующих стандартам China IV, China V и China VI. В число протестированных машин входил один гибридный автомобиль, не подключаемый к внешней сети. Испытания проводились на динамометрическом стенде с использованием единого мирового цикла WLTC в условиях холодного и горячего запуска. Для оценки воздействия выбросов ученые применили показатели потенциала образования озона и вторичного органического аэрозоля, а также индексы канцерогенного и неканцерогенного риска для здоровья.
Результаты показали, что при переходе от стандартов China IV к China VI общий коэффициент выбросов летучих органических соединений на низких скоростях в режиме холодного запуска снизился на 75%. Однако доля кислородсодержащих летучих органических соединений, которые отличаются повышенной реакционной способностью и токсичностью, в общем составе выбросов возросла с 20–22 до 35%.
Особое внимание исследователи уделили гибридному автомобилю. В режиме горячего запуска на низкой скорости его выбросы кислородсодержащих соединений оказались почти вдвое выше, чем у сопоставимого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. При холодном запуске расчетные показатели неканцерогенного риска для гибрида были на 69% выше, а канцерогенного — почти вдвое выше. Основной вклад в образование озона вносили акролеин и винилацетат, тогда как более 70% потенциального образования вторичного органического аэрозоля приходилось на толуол, этилбензол, изомеры ксилола и бензол.
Авторы связывают эти особенности с частыми перезапусками бензинового двигателя в гибридной силовой установке, которые приводят к неполному сгоранию топлива и снижению эффективности работы каталитического нейтрализатора при неоптимальных температурных режимах. Вместе с тем они отмечают, что выводы основаны на данных лишь одного гибридного автомобиля и не могут быть распространены на все транспортные средства данного типа. Для получения более общих закономерностей требуются дополнительные испытания с участием большего числа моделей, видов топлива и условий эксплуатации.
По мнению исследователей, полученные данные свидетельствуют о том, что стандарты, ориентированные исключительно на общую массу выбросов, могут не отражать изменения в содержании отдельных реакционноспособных или токсичных соединений. В качестве возможного решения предлагается дополнить систему регулирования целевыми показателями для конкретных химических веществ, включая акролеин, формальдегид, бензол и винилацетат, а также усилить контроль над ароматическими углеводородами в составе топлива. Среди технических мер рассматриваются ускоренный прогрев катализаторов, применение катализаторов с электрическим нагревом и корректировка алгоритмов работы гибридных установок для снижения неполного сгорания при повторных запусках. Также отмечается целесообразность включения в реальные испытания измерений отдельных компонентов выхлопных газов, чтобы обеспечить соответствие процессов электрификации транспорта задачам охраны атмосферного воздуха и здоровья населения.
Читайте также:
Китай начнет выпуск твердотельных батарей для электромобилей в 2027 году
Автопроизводителям ужесточат условия для признания электроники российской