MITEN KANSALLISELLA TUTKIMUKSELLA VOI TUKEA EU-LAINSÄÄDÄNTÖTYÖTÄ. Case: Kylmäkäytön pakokaasupäästöt. Lähtökohdat & ajattelumallit

Transkriptio

1 Juhani Laurikko - VTT Prosessit - Moottorit ja ajoneuvot MITEN KANSALLISELLA TUTKIMUKSELLA VOI TUKEA EU-LAINSÄÄDÄNTÖTYÖTÄ Case: Kylmäkäytön pakokaasupäästöt MOBILE 2 päättöseminaari Lähtökohdat & ajattelumallit Ennen EU-jäsenyyttä kansalliset säädökset ja niiden valmistelu etusijalla Tutkimustuloksilla tuetaan lainsäädännön kehittymistä Kotimainen tutkimus kannattaa kohdistaa meille tärkeisiin erityiskysymyksiin, etenkin sellaisiin, joita muut eivät tutki

2 M ac in to sh I If x Historia Kylmäkäytön merkitys energiankäyttöön ja pakokaasupäästöihin tunnistettiin Tutkimus alkoi VTT:llä 1985 Tiivistä yhteydenpitoa U.S.EPAan, jossa tutkittiin kylmäpäästöjä ja valmisteltiin säädöksiä Aluksi vain moottorikoetila Vuonna 1991 valmistui pakokaasujen tutkimuslaboratorio, jossa jäähdytettävä koetila VTT:n jäähdytettävä koetila pakokaasututkimukseen Fast FTIR System Regulated Emissions Cold Test Cell (down to -30 C) On-Site, Direct-Connected GC for Hydrocarbon Speciation & Aldehyde Analysis (DNPH) CVS Sampling & Dilution

3 Työn eteneminen Aluksi vain kotimaisia projekteja, rahoittajat TEKES, YM, AKE, LVM Vähitellen myös ulkomaisia toimeksiantoja: Hollannin ympäristöministeriö (VROM) Yhteisprojekti Ruotsin kanssa 1994 Jatkuvaa uusien autojen evaluaatiota TM-Talvitestit vuodesta 1993 EkoAuto vertailut (Motiva/Tuulilasi) v. 98 Tutkimustulokset Kylmäkäynnistykset lisäävät polttoaineen kulutusta ja pakokaasupäästöjä Kylmä ilmasto ja siitä aiheutuvat runsaat kylmäkäynnistykset heikentävät pakokaasun puhdistuksen tehokkuutta, joten päästöt lisääntyvät (suhteellisesti ottaen) enemmän uusissa katalysaattoriautoissa kuin vanhemmissa, puhdistimettomissa autoissa

4 Lämpötilan vaikutus bensiinimoottorisen auton päästöihin n.30x Suhteellinen vaikutus 3x CO-päästö (suhteellinen asteikko) n.10x n.20x n.15x Suhteellinen vaikutus 10x n.5x n.10x -20 Kylmäkäynnistys + noin 10 km ajo -7 Lämpötila ('C) 0 n.3x TAVANOMAINEN KATALYSATTORILLA VARUSTETTU Varhaisten testien tuloksia CO emission FTP75 Bag 1 (Yct) 37,8 39,7 48, Suhteelliset erot suuria Ta = +0 C 36,3 36, ,2 Estimate for performance to pass 6.2 g/km (=U.S.Std.) in -7'C 8,2 8,4 10,7 11,1 11,4 11,6 12,9 14,6 14,9 17,0 17,7 18,2 22,1 18,3 8,65 9,23 11,8 13,3 13,5 17,3 18,2 21,1 26,9 29,3 16,9 7,81 9,12 11,6 14,9 14,9 15,7 16,4 17, ,7 25,3 27,1 19,6 0 Mitsubishi Galant 2.0 GLSi Subaru Legacy 2.0 GL Toyota Carina E 2.0 GLi BMW 316i Alfa-Romeo Hyundai Sonata 2.0 GLS Opel Vectra 2.0 GLS Peugeot 405 SRi Mazda GLX Nissan Primera 2.0 GLX Seat Toledo 2.0 GLX Lancia Dedra 2.0 i.e. Volvo 460 SE 2.0 Audi E Saab 900i Honda Accord 2.0 EX VW Passat 1.8 Arriva MY'1993 Mercedes Benz C 180 Saab 900S 2.3 Citroen Xantia 1.8i Peugeot 306 XR Mitsubishi Galant 1.8 Gli Opel Corsa 1.4i Swing Honda Accord 2.0I LS Renault Twingo 1.2 Seat Ibiza 1.6i CLX Ford Mondeo 1.8i CLX MY'1994 VW Vento 1.8 GL Car make & model Hyundai Accent 1.5i LS Opel Astra 1.6i GLS Peugeot 306 ST Mitsubishi Lancer 1.6 GLXi Seat Toledo 1.8i GL Toyota Corolla 1.6 GLi Nissan Primera 1.6i Mazda Familia i Ford Escort 1.8 CLX Volvo i Renault i GL Fiat Tempra 1.6S i.e. Honda Civic 1.5 DXi MY'1995

5 Säädösten kehittyminen Yhdysvalloissa ensimmäiset kylmäkäytön päästöjä koskevat säädökset astuivat voimaan asteittain Erillinen koe -7 C lämpötilassa Normaali US-FTP ajosykli Raja-arvo vain CO:lle Säädösten kehittyminen - EU Suomi ja Ruotsi nostivat kysymyksen esille GRPE:ssä (UNECE/WP.29) vuonna 1994 Valmistelu alkoi samaan aikaan myös EU-forumilla (MVEG)

6 Säädösten kehittyminen - EU MVEG:lle raportointiin tutkimustuloksia Hollannista, Suomesta ja Ruotsista Luonnos erillissäädöksestä 1995 myös Saksa, Itävalta ja Tanska kannattivat kuitenkin direktiiviluonnos 1996 annettiin ilman kylmäkoevaatimusta Säädösten kehittyminen - EU Ympäristöneuvoston käsittelyssä kylmäkoe palautui yhteinen kanta kesäkuussa 1997 Direktiivi lokakuussa 1998 (98/69EU) Voimaantulo Euro 3 autoille 2002

7 EU Kylmäpakokaasukokeen sisältö Testilämpötila -7 C Ajokoe: ECE15 (=vain kaupunkiajoa) Raja-arvot: CO ja HC vain bensiinimoottoriautot Vaikutukset TM Talvitestit EkoAuto -testit

8 Vuosivertailujen tuloksia (#)= number of cars in tested fleet ( > Number of exceedences) (9) EcoCar '98 avg > 2 cars (16) TM-Winter '99 avg (9) EcoCar '99 avg (6) TM-Winter '00 avg (9) EcoCar '00 avg 7.06 (19) TM-Winter '01 avg 9.83 (6) EcoCar '01 avg 7.27 (4) EcoCar '02 avg 7.47 (19) TM-Winter '03 avg 5.93 (3) EcoCar '98 (D) avg (6) TM-Winter '00 (D) avg (3) EcoCar '00 (D) avg 1.51 (6) EcoCar '01 (D) avg 1.01 (8) EcoCar '02 (D) avg > 2 cars Bensiiniautot petrol cars EU Limit Value 15 g/km Dieselautot diesel cars Fleet Average CO Emissions ECE15 ( -7 C) = 98/69/EC Vuosivertailujen tuloksia (#) = number of cars in tested batch ( > Number of exceedences) (9) EcoCar '98 avg 1.13 (16) TM-Winter '99 avg 1.38 (9) EcoCar '99 avg 1.44 (6) TM-Winter '00 avg (9) EcoCar '00 avg 1.29 (19) TM-Winter '01 avg 1.50 (6) EcoCar '01 avg 1.12 (4) EcoCar '02 avg 1.46 (19) TM-Winter '03 avg 1.10 (3) EcoCar '98 (D) avg 0.34 (6) TM-Winter '00 (D) avg 0.16 (3) EcoCar '00 (D) avg 0.05 (6) EcoCar '01 (D) avg Bensiiniautot petrol cars > 6 cars > 1 car > 1 car > 1 car EU limit value 1,8 g/km diesel cars Dieselautot Fleet Average HC Emissions ECE15 ( -7 C) = 98/69/EC

9 Loppupäätelmät Omilla tutkimustuloksilla voidaan (yrittää) vaikuttaa lainsäädännön kehittymiseen EUtasolla, ja tuoda esiin Suomen erityistilanne, jos se on tarpeen Aikajänne valmistelussa verrattain pitkä, noin 5-7 vuotta aivan uusille säädöksille oltava ajoissa liikkeellä kyettävä ennakoimaan aika paljon