Euro VI bussien ja Euro 6 dieselhenkilöautojen todellisen ajon NO x päästöt

Euro VI bussien ja Euro 6 dieselhenkilöautojen todellisen ajon NO x päästöt HSY Ilmanlaadun tutkimusseminaari 8.11.2018 Petri Söderena Erikoistutkija VTT 9.11.2018 VTT beyond the obvious 1

Sisältö Raskaanliikenteen Euro VI ja henkilöautojen Euro 6 päästölainsäädäntö Euro VI bussien ja Euro 6 diesel henkilöautojen kenttäseuranta Euro VI diesel bussien todellisen ajon NO x päästöt Euro 6 dieselhenkilöautojen todellisen ajon NO x päästöt Yhteenveto 9.11.2018 VTT beyond the obvious 2

Päästölainsäädäntö Raskaalla kalustolla vuodesta 2013 voimassa Euro VI päästölainsäädäntö Moottorien tyyppihyväksyntätestaus WHSC ja WHTC syklit Käytönaikaisten ajoneuvojen tai moottorien vaatimusten mukaisuus In-Service Conformity (ISC) Päästöjen pysyvyys -vaade Henkilöautoilla vuodesta 2014 voimassa Euro 6 päästölainsäädäntö Euro 6a-c: NEDC Ei RDE vaatimusta Nyt voimassa Euro 6d temp WLTP RDE vaatimus WLTC WHTC NEDC Lähde: VTT Lähde: DieselNet Lähde: DieselNet 9.11.2018 VTT beyond the obvious 3 Lähde: Delphi

VTT:n Euro VI bussien ja Euro 6 diesel henkilöautojen kenttäseuranta VTT:llä on parasta aikaa käynnissä kenttäseuranta projektit Euro VI diesel bussien ja Euro 6 dieselhenkilöautojen NO x päästöjen tutkimiseksi Bussien seurantaprojektissa ovat mukana Lähde: AVL HSL, Trafi, HSY, Helsingin kaupunki ja Norjalainen TØI The Institute of Transport Economics Henkilöautojen projektissa ovat mukana Trafi, HSY, Helsingin kaupunki, Neste ja TØI Lähde: Proventia Lähde: VTT 9.11.2018 VTT beyond the obvious 4

Euro VI diesel bussien todellisen ajon päästöt 9.11.2018 VTT beyond the obvious 5

Euro VI diesel bussien todellisen ajon päästöt Kenttäseurannassa neljä Euro VI diesel bussia Kolme eri merkkiä vuosimallia 2015-2016 3 x 3-akselinen bussi 1 x 2-kselinen bussi Kaikki autot varustettu DOC*+DPF**+SCR** järjestelmillä Autot varustettu reaaliaikaisella NOx pitoisuuden seurantalaitteistolla Projektin suoritusaika: 06/2017 06/2020 *DOC = Diesel Oxidation Catalyst ** DPF = Diesel Particulate Filter *** SCR = Selective Catalytic Reduction 9.11.2018 VTT beyond the obvious 6

Euro VI diesel bussien todellisen ajon päästöt Mittaukset suoritettu Jokerilinjalla 550 Westend Itäkeskus Itäkeskus Westend Jokerilinja 550 ei täytä virallisen Euro VI päästövaatimuksen ISC testauksen vaatimuksia Itäkeskus Edustaa normaalia bussiliikennettä 550 linjalla Westend Reitti ajettu tyhjällä bussilla ja noin puolta maksimi hyötykuormaa vastaavaksi lastatulla bussilla 9.11.2018 VTT beyond the obvious 7

[g/km] & [g/kwh]* 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Kuorma Lämpötila [ C] Reitti Euro VI diesel bussien todellisen ajon päästöt Bussi A: 0,14-1,15 x virallisen ISC testin NO x päästöraja Bussi B: 0,11-0,73 x virallisen ISC testin NO x päästöraja NO x -päästöt linja 550 - Bussi A NO x -päästöt linja 550 - Bussi B NOx [g/km] NOx [g/kwh] 20.10.2017 20.10.2017 26.1.2018 26.1.2018 Tyhjä Tyhjä Puoli Puoli 5 6 4 4 Euro VI raja-arvo virallisella HD ISC testillä 0,69 g/kwh 24.10.2017 24.10.2017 31.1.2018 31.1.2018 Tyhjä Tyhjä Puoli Puoli 6 6-3 -1 Wes.-Itäk. Itäk.-Wes. Wes.-Itäk. Itäk.-Wes. Wes.-Itäk. Itäk.-Wes. Wes.-Itäk. Itäk.-Wes. *g/kwh arvot ovat arvioita perustuen moottorinohjaimelta saatuun tietoon 9.11.2018 VTT beyond the obvious 8

[g/km] & [g/kwh]* 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Kuorma Lämpötila [ C] Reitti Euro VI diesel bussien todellisen ajon päästöt Bussi C: 1,5-1,6 x virallisen ISC testin NO x päästöraja Bussi D: 0,76 1,5(temp. 12 C) x virallisen ISC testin NO x päästöraja NO x -päästöt linja 550 - Bussi C NO x -päästöt linja 550 - Bussi D NOx [g/km] NOx [g/kwh] 9.11.2017 9.11.2017 15.2.2018 15.2.2018 Tyhjä Tyhjä Puoli Puoli 6 5-2 -2 Euro VI raja-arvo virallisella HD ISC testillä 0,69 g/kwh 21.12.2017 21.12.2017 7.2.2018 7.2.2018 Tyhjä Tyhjä Puoli Puoli 2 1-12 -12 Wes.-Itäk. Itäk.-Wes. Wes.-Itäk. Itäk.-Wes. Wes.-Itäk. Itäk.-Wes. Wes.-Itäk. Itäk.-Wes. 9.11.2018 VTT beyond the obvious *g/kwh arvot ovat arvioita perustuen moottorinohjaimelta saatuun tietoon 9

[#/km] & [#/kwh]* Kuorma Euro VI diesel bussien todellisen ajon päästöt Virallisella Euro VI ISC syklillä ei ole raja-arvoa hiukkaslukumäärälle tai massalle Moottoreiden tyyppihyväksyntäsyklillä raja-arvo on 6x10^11 #/kwh 8,0E+11 7,0E+11 6,0E+11 5,0E+11 4,0E+11 3,0E+11 2,0E+11 1,0E+11 0,0E+00 Lämpötila [ C] Reitti PN-päästöt linja 550 - Bussi A PN [#/km] PN [#/kwh] Tyhjä Tyhjä Puoli Puoli 5 6 4 4 PN-päästöt linja 550 - Bussi B Tyhjä Tyhjä Puoli Puoli 6 6-3 -1 Wes.-Itäk. Itäk.-Wes. Wes.-Itäk. Itäk.-Wes. Wes.-Itäk. Itäk.-Wes. Wes.-Itäk. Itäk.-Wes. 9.11.2018 VTT beyond the obvious *g/kwh arvot ovat arvioita perustuen moottorinohjaimelta saatuun tietoon 10

Euro VI diesel bussien todellisen ajon päästöt Euro VI HD-ajoneuvot varustettu DPF:llä joka puhdistaa tehokkaasti palamisesta peräisin aiheutuvat nokipäästöt [#/km] & [#/kwh]* Kuorma Lämpötila [ C] Reitti 8,0E+11 7,0E+11 6,0E+11 5,0E+11 4,0E+11 3,0E+11 2,0E+11 1,0E+11 0,0E+00 PN-päästöt linja 550 - Bussi C PN [#/km] PN [#/kwh] Tyhjä Tyhjä Puoli Puoli 6 5-2 -2 PN-päästöt linja 550 - Bussi D Tyhjä Tyhjä Puoli Puoli 2 1-12 -12 Wes.-Itäk. Itäk.-Wes. Wes.-Itäk. Itäk.-Wes. Wes.-Itäk. Itäk.-Wes. Wes.-Itäk. Itäk.-Wes. 9.11.2018 VTT beyond the obvious *g/kwh arvot ovat arvioita perustuen moottorinohjaimelta saatuun tietoon 11

Euro 6 dieselhenkilöautojen todellisen ajon päästöt 9.11.2018 VTT beyond the obvious 12

Euro 6 dieselhenkilöautojen todellisen ajon päästöt Kenttäseurannassa neljä Euro 6 diesel autoa 3 x Euro 6b autoa (vuosimallia 2014 2017) 2 x DOC+DPF+LNT* 1 x DPF+SCR 1 x Euro 6d temp (vuosimalli 2018) DOC+DPF+2xLNT Autot varustettu reaaliaikaisella NO x pitoisuuden seurantalaitteistolla Projektin suoritusaika: 05/2018 06/2019 Tyyppihyväksytty NEDC syklillä ja ECER83 asetuksella ei RDE vaatimusta Tyyppihyväksytty WLTP menetelmällä ja GTR15 asetuksella RDE vaatimuksen kanssa * LNT = Lean NOx Trap 9.11.2018 VTT beyond the obvious 13

Euro 6 dieselhenkilöautojen todellisen ajon päästöt Kolme erilaista mittaussykliä Euro 6 RDE vaatimuksen täyttävä reitti (noin 33 % kaupunki, maantie ja moottoritie) VTT kaupunki (91% kaupunki ja 9 % maantie) VTT maantie (15% kaupunki, 50 % maantie ja 35 % moottoritie) VTT RDE 9.11.2018 VTT beyond the obvious VTT maantie VTT kaupunki 14

NOx [g/km] 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 Euro 6 dieselhenkilöautojen todellisen ajon päästöt Auto A (Euro 6b, LNT): 3,67 x NEDC ja 1,75 x RDE syklin NO x päästöjen raja-arvo ja lähes sama päästötaso eri ajosuoritteilla Auto B (Euro 6b, LNT): 1,69 x NED ja 0,8 x RDE syklin NO x päästöjen raja-arvo, päästötaso vaihteli RDE ja maantie vs. kaupunki Euro 6 RDE VTT Kaupunki VTT Maantie Euro 6 RDE raja-arvo 0.168 g/km (CF = 2.1) Tyyppihyväksyntä raja-arvo NEDC/WLTP 0.08 g/km 0,00 Car B VTT ref fuel Car A - VTT ref fuel Car B VTT ref fuel Car A - VTT ref fuel Car B VTT ref fuel Car A - VTT ref fuel Lämpötila 19.0 C 9.0 C 6.0 C 13.0 C 7.0 C 8.0 C 9.11.2018 VTT beyond the obvious 15

PN [#/km] 6,0E+09 5,0E+09 4,0E+09 3,0E+09 2,0E+09 1,0E+09 0,0E+00 Lämpötila Euro 6 dieselhenkilöautojen todellisen ajon päästöt Mitattujen autojen hiukkaslukumäärä hyvin matalalla tasolla suuruusluokkaisesti PN päästöt luokkaa 0,2 % raja-arvosta DPF toimii todella hyvin Euro 6 RDE Car B VTT ref fuel Car A - VTT ref fuel Car B VTT ref fuel VTT Kaupunki Euro 6 RDE raja-arvo 9.0E+11 #/km (CF = 1.5) Tyyppihyväksyntä raja-arvo NEDC/WLTP 6.0E+11 #/km Car A - VTT ref fuel Car B VTT ref fuel VTT Maantie Car A - VTT ref fuel 19.0 C 9.0 C 6.0 C 13.0 C 7.0 C 8.0 C 9.11.2018 VTT beyond the obvious 16

CO 2 [g/km] 150 140 130 120 110 100 90 80 Euro 6 dieselhenkilöautojen todellisen ajon päästöt Autojen CO 2 päästöt RDE syklillä yllättäen hyvin lähellä tyyppihyväksyntä arvoa Auto A: 90 g/km NEDC:llä Auto B: 106 g/km NEDC:llä Euro 6 RDE Car B VTT ref fuel Car A - VTT ref fuel Car B VTT ref fuel VTT Kaupunki Car A - VTT ref fuel Car B VTT ref fuel VTT Maantie Car A - VTT ref fuel Lämpötila 19.0 C 9.0 C 6.0 C 13.0 C 7.0 C 8.0 C 9.11.2018 VTT beyond the obvious 17

Yhteeveto Diesel Bussit Raskaan kaluston autot tuottavat uutena pääosin hyvin matalat NO x päästöt niin laboratorio-olosuhteissa kuin maantiellä (myös muut päästökomponentit) Autot varustettuna SCR:llä josta HD puolella kokemusta jo Euro IV lainsäädännöstä asti SCR:n NO x pelkistyskyky autojen ikääntyessä ja kylmissä lämpötiloissa (alle 0 C) ei vielä täysin tiedossa mm. HSL:n ja VTT:n ns. Rakebus-hankesarjan perusteella ensimmäisiä vihjeitä kohonneista NO x tasoista bussien ikääntyessä Hiukkaslukumäärä ei ole ongelma mitatuilla Euro VI busseilla Mitatut bussit A ja B tuottivat keskimäärin hyvin matalat NO x päästöt Bussi C tuotti NO x päästöjä yli virallisen ISC syklin raja-arvon molemmilla mittauskerroilla Bussi D:n NO x päästöt olivat yli 0 C suoritetuissa mittauksissa raja-arvojen sisällä, mutta 12 C suoritetuissa mittauksissa raja-arvojen yli NO x päästöt virallisella ISC syklillä vs. normaali bussin operointi kaupungissa? 9.11.2018 VTT beyond the obvious 18

Yhteeveto Diesel henkilöautot Euro 6a-c diesel henkilöautoilta ei ole vaadittu päästölainsäädännön rajojen täyttämistä maantieajon aikana => autot A ja B tuottivat NEDC sykliin nähden 3,67 ja 1,69 kertaiset päästöt Autolla A lähes sama NO x päästötaso virallinen RDE vs. maantiellä vs. kaupunki Auto B kuitenkin virallisen RDE syklin NO x päästörajan alapuolella Autolla B kaupunkiajossa lähes kaksin kertaiset NO x päästöt vs. RDE ja maantie Hiukkaslukumäärä ei ole ongelma mitatuilla Euro 6 dieselautoilla Euro 6d temp diesel henkilöautoilla raja-arvo ajonaikaisille päästöille, testaus RDE syklillä Osa autoista varustettuna LNT ja osa LNT+SCR järjestelmällä - autojen ikääntymisen vaikutus NO x päästöihin Virallinen RDE vs. normaali ajamisen päästöt? 9.11.2018 VTT beyond the obvious 19

Kiitoksia! Kysymyksiä! 9.11.2018 VTT beyond the obvious 20