TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY Liikenteen ilmanlaatua heikentävien päästöjen kehittyminen 42. Ilmansuojelupäivät Lappeenranta 22-23.2017 Nils-Olof Nylund, tutkimusprofessori Miten käy polttomoottoriautojen? 18/08/2017 2 1
Kaksi päähaastetta (keskustelussa välillä puurot ja vellit sekaisin) Kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen käytetty energia ratkaisee (fossiilinen, hiilineutraali/uusiutuva) hiilisähköä käyttävä sähköauto tuottaa enemmän CO2 päästöjä kuin tavanomainen polttomoottoriauto Ilman laadun parantaminen ajoneuvotekniikka ratkaisee sähköauto paikallisesti nollapäästöinen 18/08/2017 3 Arvot ja arvostus Kuluttaja Suorituskyky, ml.: Polttoaineen kulutus Ajettavuus Teho ja kiihtyvyys Kustannustehokkuus Optimointia ajoneuvon tasolla Yhteiskunta Ilmastovaikutukset Paikalliset ympäristövaikutukset, mm.: Typen oksidit (NO x ) Hiukkaset (PM) Melu Optimointia järjestelmätasolla ulkoiset kustannukset huomioiden 18/08/2017 4 2
Pakokaasupäästöjen sääntely - henkilöautot dieselnet.com 18/08/2017 5 Pakokaasupäästöjen sääntely raskas kalusto Euro I -> VI: NOx -93 % PM -98 % dieselnet.com 18/08/2017 6 3
Pakokaasupäästöjen mittaus Henkilö- ja pakettiautot kokonaisilla autoilla Raskas kalusto irtomoottoreilla 18/08/2017 7 Pakokaasurajat kiristyvät mutta Euroopassa on edelleen ilmanlaatuongelmia 18/08/2017 8 4
Yhteys dieselautojen korkeiden päästöjen ja ilmanlaatuongelmien välillä ei ole uutinen http://www.transportenvironment.org/news/high-diesel-nox-emissions-%e2%80%98likelydecades%e2%80%99-due-failing-tests 18/08/2017 9 VW esitelmä silloin kun kaikki oli vielä hyvin (syksy 2014) Jos meillä olisi yhtä paljon tilaa käytettävissä kuin kuormaauto-ukoilla ei meillä olisi minkäänlaisia ongelmia 18/08/2017 10 5
Miksi autonvalmistaja haluaisi huijata? Ankarat päästövaatimukset täyttävä auto saattaa: Kuluttaa paljon polttoainetta Omata huonon ajettavuuden, esim. vastaa huonosti kaasupolkimeen Vaatia ajoittaista urean lisäystä Kuluttaja: Ei kykene havaitsemaan NO x päästöjä Kykenee arvioimaan ajettavuutta Osaa (useimmissa tapauksissa) laskea polttoaineen kulutuksen ja polttoainekustannukset Viilattu auto saattaa itse asiassa olla kuluttajalle houkutteleva 18/08/2017 11 Mikä on sallittua ja mikä ei? On tunnettu tosiasia että todelliset päästöt ovat testiarvoja korkeammat Henkilöautoilta ei aikaisemmin ole vaadittu raja-arvojen täyttymistä testisyklien ulkopuolella tulossa nk. real-driving-emission (RDE) testaus Toisin sanoen ei ole laitonta, että päästötaso on korkea esim. ajettaessa lujaa moottoritiellä Sen sijaan erityisten moottoriasetusten käyttö testilanteessa on kiellettyä Moottorikarttojen (engine maps) tulee olla jatkuvia Käytössä ei saa olla rinnakkaisia karttoja 18/08/2017 12 6
Ei uutta Länsirintamalta https://en.wikipedia.org/wiki/volkswagen_emissions_scandal 18/08/2017 13 Miten huijausjärjestelmä toteutetaan? Ideana on, että päästötestissä ja normaaliajossa käytetään erilaisia säätöjä Yksinkertaiset kytkimet Klassinen erimerkki on moottoritilan valokytkin. Aikaisemmin USA kokeessa vaatimuksena oli, että moottoripelti on raollaan. Jos lamppu paloi ajon aikana järjestelmä päätteli että autolla ajetaan pakokaasukoetta Softaan perustuvat järjestelmät Tämän päivän digitaaliset ohjausjärjestelmät mahdollistavat lukuisia tapoja tunnistaa pakokaasutesti VW:n järjestelmä perustuu reaaliaikaiseen ajoprofiilin laskentaan huijaus koski Euro 5 tasoisia autoja 18/08/2017 14 7
Volkswagen ei todellakaan ole yksin! 18/08/2017 15 Euro 6 autoissa VW on puhtaimmasta päästä! 18/08/2017 16 8
VTT tekee pohjoismaista yhteistyötä pakokaasupäästötutkimuksessa VTT Trafin rahoituksella Suomessa Trafikverket Ruotsissa Transportøkonomisk Institutt (TØI) Norjassa Norjalla ei ole omaa pakokaasulaboratoriota, joten norjalaiset teettävät mittauksia VTT:llä 18/08/2017 17 Ongelma ei ole poistunut Edes Euro 6 autot eivät toimi kunnolla 18/08/2017 18 9
Uusi testisykli parantanee tilannetta Euro 6c/2017 -> Worldwide harmonized Light duty Test Procedure (WLTP) Uusi vaativampi testisykli, todellinen transienttisykli Mahdollisesti uusia rajoitettavia komponentteja NO 2, N 2 O, NH 3, etanoli, aldehydit Myös Real Driving Emissions (RDE) testaus otetaan käyttöön Tehdään tien päällä Portable Emission Measurement System (PEMS) mittalaitteistolla Vaihtoehtoisesti tehdään Random testausta alustadynamometrissa Autojen tulee täyttää päästörajat riippumatta siitä miten niillä ajetaan Tietty ylitys sallitaan kuitenkin (kerroin 2,1...1,5) RDE vaatimus sisältyy jo nyt raskaan kaluston vaatimuksiin (Euro VI) Euro VI bussit ja kuorma-autot toimivat erinomaisesti 18/08/2017 19 Hyviä uutisia raskaalta puolelta: Euro VI toimii! 18/08/2017 20 10
Päästöjen arvottaminen Direktiivi 2009/33/EY 0,25 External costs for NOx & PM 0,2 /km 0,15 0,1 0,05 PM NOx 0 18/08/2017 21 Euro VI toiminta kylmässä 18/08/2017 22 11
Yhteenveto Dieselhenkilöautojen todelliset NO x päästöt ovat selvästi raja-arvoja korkeammat Koskee muitakin automerkkejä kuin Volkswagenia Eurooppalainen testimenetelmä on vanhentunut Alhaisten NO x päästöjen yhdistäminen alhaiseen polttoaineen kulutukseen ja hyvään ajettavuuteen on haastavaa Poikkeus: SCR järjestelmillä varustetut autot, mutta näissä on käytettävä ureaa eikä järjestelmät välttämättä toimi alhaisissa lämpötiloissa Uusi RDE testimenettely tullee takamaan sen, että autot ovat vähäpäästöisiä myös käytännössä Dieselautojen maine on kuitenkin saanut kolauksen RDE luo hintapaineita varsinkin pienille dieselautoille Voi hyvinkin olla että niin bensiini- kuin sähköautojen haluttavuus kohoaa Raskaalla puolella Euro VI näyttäisi toimivan hyvin RDE vaatimus on jo voimassa 18/08/2017 23 TECHNOLOGY FOR BUSINESS 12