Dieselmoottori , jota kutsutaan myös dieselmoottorilla , on palamisen ja räjähdyksen moottori , jonka palaminen laukeaa aikana injektion ja polttoainetta palotilaan , jonka ilmiö itsesyttymisen liittyvät korkeat lämpötilat. Nämä 700 - 900 ° C: n lämpötilat saavutetaan korkean puristussuhteen (tilavuus-suhde 14 - 25: 1) ansiosta. Hehkutulppien käytetään usein kylmäkäynnistyksen pienet moottorit, jotka luovat hotspot vapauttamisen helpottamiseksi tulehdus ilman ja polttoaineen seoksen. Venemoottoreille ja suurille kiinteille raskaille polttoöljomoottoreille polttoaine kuumennetaan korkeaan lämpötilaan käynnistymisen mahdollistamiseksi.
Dieselmoottori on saanut nimensä saksalaisen insinööri Rudolf Dieselin työstä vuosina 1893-1897.
Dieselmoottorin voi olla joko kaksitahtimoottoreissa (erityisesti alusten, ylikuormittamista kompressori ja pneumaattinen injektio), tai nelitahtinen , erityisesti tieliikenteen ajoneuvojen ja useimmissa laivoissa.
Jos patentin polttomoottorin nostettiin 1807 mennessä Isaac de Rivaz , vasta Étienne Lenoir vuonna 1860 nähdä sen ensimmäinen todellinen sovellus näkyviin. Kipinäsytytysmoottoria muistuttava kone toimii ensin valokaasulla , mikä tarkoittaa, että se on kytkettävä kaupungin putkiin. Löytö öljy on 1850-luvulla , ja keksintö kaasuttimen että itävaltalainen Siegfried Marcus 1865, pyydetään Lenoir läsnä Universal näyttely 1867 bensiini moottori , sitten sivutuote tislaamalla maaöljyn. Lampant . Vaikka tekniikka parantaa erityisesti ensimmäisen sovellukset Nikolaus Otto teki of Beau de Rochas sykli 1876, Rudolf Diesel pyrkinyt helpotettava, pienempiä ja helpommin, jolloin voidaan käyttää mitä tahansa polttoainetta.. 27. helmikuuta 1892Hän jätti patentin jauhettua hiiltä moottori , joissa palaminen on laukaisi korkea pakkaus, eikä kipinäsytytyslaitteita. Ranskalaisen Frédéric Dyckhoffin avustamana ja Augsburgin konetehtaan (tulevan MAN ) johtajan tukemana hän sitoutui rakentamaan ensimmäiset prototyypit vuodesta 1894 lähtien. He testasivat erilaisia polttoaineita öljytuotteiden ja bensiinin välillä. todellinen tulos vuonna 1897: nestemäisen polttoaineen pneumaattisella ruiskutuksella varustettu moottori , jonka tilavuus on 19,6 litraa ja joka tarjoaa 14,7 kW ( 20 hv ) nopeudella 172 kierrosta minuutissa kulutuksella 238 g / kk / h .
Vuonna 1900 keksintö voitti kaupallisen lanseerauksensa aikana Grand Prix -näyttelyn .
Dieselmoottori on varattu raskaille koneille, koska sen mekaniikkaan ( sylinterinkansi , männät , kampiakseli ) kohdistuvat vahvistukset aiheuttavat sen painon ja pneumaattisen ruiskutuspumpun aiheuttaman monimutkaisuuden. Ensimmäinen varustaminen enimmäkseen kiinteät asennukset, se liittyi Venäjän telakoilla ja Ludvig Nobelin talvella 1902/1903, sitten Ranskan telakat 1903, kun Adrien BOCHET Frédéric Dyckhoff asennettu proomun Le Petit Pierre on Marne-Rein-kanavaa . Merivoimat joukkue 1904 ensimmäisellä sukellusvene jalohaikara , jossa on dieselmoottori 140 hv Ranskan Company kaasumoottoreiden ja koneenrakennuksen, ja kuninkaallisen laivaston rakensi ensimmäisen mallin kanssa Hornsby-Akroyd kuusisylinterinen hot - pallo moottori 500 hv seuraavana vuonna HMS A13: lla . Tilanne alkoi muuttua vuonna 1909, kun Benz & Cien työntekijä Prosper L'Orange keksi mekaanisen ruiskutuksen, järjestelmän, joka oli yksinkertaisempi ja kevyempi kuin ilman vastaava.
Ensimmäisen maailmansodan jälkeen diesel levisi koko merenkulkualalle ja jopa ilmestyi vetureihin . Teollisuus keskittyi sitten autoon. Peugeot testasi vuonna 1921 prototyypin Pariisin ja Bordeaux'n välillä . Seuraavana vuonna Benz saatettu markkinoille kaksi- sylinteriä varten maataloustraktoreihin , niin se oli Daimler joka vuonna 1923 osoitti kuorma Dieselmoottorit klo Berliinin autonäyttelyssä , ja teki matkan Berlin- Stuttgart -Berlin aluksella " toinen. Robert Boschin seuraavina vuosina tuomat optimoinnit täydentävät tietä demokratisoitumiselle. Citroën markkinoi vuonna 1933 melko luottamuksellisella tavalla Rosalie 11UD -mallia, maailman ensimmäistä dieselmoottorilla varustettua henkilöautoa, jonka iskutilavuus oli 1766 cm 3 . Mercedes voitti vuonna 1935 sopimuksen saksalaisten taksilaivaston varustamisesta dieselmoottoreilla. Seuraavana vuonna brändi julkaisi suurelle yleisölle tarkoitetun mallin 260 D , ennen kuin Peugeot jäljitteli sitä vuonna 1938 402: lla .
Toisen maailmansodan pysäyttäessä liike jatkui vuonna 1949 Mercedes 170 D: llä , sitten vuonna 1959 Peugeot 403 D: llä ja sen kuuluisalla Indenor- moottorilla , joka oli erittäin suosittu pariisilaisten taksien keskuudessa . Tieverkon kehitys ja taksien nousu pääkaupunkiseudulla edistävät itse asiassa dieselin kasvua, joka on kalliimpaa ostaa, mutta jota varten nyt määritellyllä polttoaineella, dieselillä , on halvemmat hinnat kuin bensiinillä . Vuosien 1973 ja 1979 kriisien jälkeiset verohelpotukset yhdistettynä ensimmäisten turboahtimien saapumiseen ( Mercedes 300 SD vuodesta 1977, varattu Yhdysvalloille , sitten sen eurooppalainen variantti 300 TD vuonna 1979, julkaistiin heti Peugeot 604 D: n jälkeen ), auttaa tekniikan käyttöönotossa. Volkswagen esittelee ensimmäisen kompaktin massamarkkinoilla valmistetun dieselmoottorinsa, Golf D: n , ja allekirjoittaa sitten suoraruiskutuksen tytäryhtiönsä Audi , 100: lla , TDI: n edeltäjällä , vuonna 1985 (tekniikka, jonka FIAT on kehittänyt Croma-mallille ja sitten myydään Volkswagenille). Kaksitoista vuotta myöhemmin, ensimmäinen sovellus yhteisen kiskon suora ruiskutus ilmestyi koskevasta Alfa Romeo 156 kehittämä Magneti Marelli ja sitten myydään Bosch .
Dieselin menestys Euroopassa (sen imago on edelleen huono Aasian ja Amerikan markkinoilla) alkaa laskea XXI - luvun alussa. Tämä tilanne johtuu useista samanaikaisista tekijöistä: toisaalta sen saastuttavien näkökohtien huomioon ottaminen heikentää yleisön näkemystä ja vahvistaa standardeja ; toisaalta käytettyjen järjestelmien optimointi ja monimutkaisuus johtavat hintojen nousuun ja lisäävät vikojen esiintymistä. Osuus dieselmoottoreiden uusien autojen myynti Ranskassa vähenee vuosi vuodelta: 65% vuonna 1 st neljänneksellä 2014 vastaan 69% samana ajanjaksona 2013, 73% vuonna 2012 ja 77% vuonna 2008. Ranskassa on kuitenkin edelleen, yksi ensimmäisistä Euroopan maista, joka suosisi dieselmoottoreita, Luxemburgin, Irlannin ja Portugalin takana, mutta Espanjan edellä (66,3%) ja selvästi Länsi-Euroopan keskiarvon yläpuolella (53, 3% vuonna 2013).
Kuten bensiinimoottori , myös dieselmoottori koostuu kampiakseli - mäntäkokoonpanosta, joka liukuu sylintereinä , jotka on kytketty yhdystangoilla . Koko on peitetty sylinterikannella , jossa venttiilit , joita itse nokka-akseli synkronoi kampiakselin kanssa, avaavat ja sulkevat vuorotellen polttokammioita, jotka on liitetty imu- ja pakosarjoihin . Nykyaikaisissa suoraruiskutusjärjestelmissä ilma imetään palotilaan (männän laskiessa sylinteriin vapautuva tilavuus). Ylöspäin mäntä puristaa ja lämmittää aiemmin päästettyä ilmaa. Ympäri yläkuolokohdan , dieselpolttoainetta on puolestaan pistää. Näin muodostunut seos alkaa palaa työntämällä mäntää moottorin tahdissa, sitten palaneet kaasut tyhjennetään pakokaasuun nousevan männän avulla.
Beau de Rochas -syklin muunnos , Diesel-sykli jakautuu myös neljään vaiheeseen:
Dieselin spesifisyys on sen itsesyttymisessä kammiossa.
Seoksen itsesyttymisen sallimiseksi tuleva ilma puristetaan tasolle 20: 1 (noin 35 bar ) ja sen lämpötila nousee noin 600: sta 1500 ° C: seen. Heti kun ruiskutetaan polttoainetta (ruiskutetaan hienojen pisaroiden sumuna), se syttyy melkein välittömästi ilman tarvetta käyttää sytytystulppaa . Palaessaan, seos lisää suuresti lämpötila ja paine sylinterin ( 60 kohteeseen 100 baaria), työntää mäntää ja aiheuttaa kautta kiertokanki, kierto kampiakselin.
Dieselmoottorin sylintereissä tapahtuva palaminen koostuu polttoaineen vilkkaasta hapettumisesta ilmassa olevan hapen avulla. Tämän reaktion tuotteet muodostavat hiilidioksidia ja vettä, jos polttoaine sisälsi vain hiilivetyjä ja palaminen oli täydellinen eikä siihen liittynyt sivureaktioita. Palaminen on eksotermistä, toisin sanoen se antaa lämpöä.
Olettaen, että polttoaine koostuu kokonaan heksadekaanista , dieselmoottorin polttoreaktiota voidaan kuvata ensimmäisenä likiarvona heksadekaanin täydellisen palamisen yhtälöllä:
heksadekaani + dioksidi → hiilidioksidi + vesi tai:
2 C 16 H 34 + 49 O 2→ 32 CO 2+ 34 H 2 Ovapautuva lämpö on noin 9 951 kJ ( PCI ) / mooli poltettua heksadekaania.
"Neutraalin" polton stökiömetrisissä olosuhteissa (ilman ylimääräistä happea) tarvitaan 3,46 g dioksidia 1 g heksadekaanin polttamiseen , ts. Ilmassa tapahtuvaan palamiseen 14,96 g ilmaa (oletettuna kuivana) grammaa heksadekaania kohti. Tämä neutraali palaminen vapauttaa jokaisen palaneen heksadekaanin gramman kohdalla:
Käytännössä dieselmoottoreissa käytetty suhde on pikemminkin 30 g ilmaa grammaa dieseliä kohti. Todellisessa dieselpoltossa syntyvät jätekaasut käsittävät siten pääasiassa typpeä, happea, hiilidioksidia, vesihöyryä ja argonia; siihen lisätään erilaisia epäpuhtauksia johtuen pääpolton epätäydellisyydestä ja erilaisten sivureaktioiden olemassaolosta.
Dieselmoottoreiden pyörimisnopeudet ovat hyvin erilaiset moottoreittain. Itse asiassa, mitä suurempi moottori, sitä suurempi männän isku ja hitaampi moottori. Täten määritellään kolme moottoriluokkaa:
Moottorin enimmäisnopeusraja määräytyy sylinterin männän liikenopeuden mukaan. Moottorivalmistajat ovat moottorin käytöstä ja heiltä vaaditusta luotettavuudesta riippuen asettaneet seuraavat raja-alueet (kulutustestien tulos):
Nämä rajat määräävät moottorin käyttöiän ja sen tehon hevosvoimina tai kilowateina litraa kohti. Ylinopeus moottori saattaa johtaa mäntä venttiilin iskuja , jotka usein johtavat nurjahdus , että venttiilin varren tai niiden säätösauvat.
Moottorin pyörimisnopeus on suoraan sidottu männän iskuun (siten myös siirtymään) ja sen käyttöön. Kaavamaisesti, mitä suurempi mäntä, sitä suurempi sen isku. Esimerkiksi DW10-moottorin PSA: lla, kokonaistilavuus 1997 cm 3 (neljä sylinteriä), on tunnusomaista reikä 85 mm , iskunpituus 88 mm ja suurin nopeus 4000 kierrosta / min ; tälle moottorille männän sylinterissä kulkema etäisyys on siis 2 × 88 mm (yksi ulospäin suuntautuva ja yksi paluuisku) moottorin kierrosta kohti, ts. 176 mm ; on 4000 kierrosta minuutissa, keskimääräinen lineaarisen siirtymän nopeus on siis 0,176 x 4000 m / min , tai 11,7 m / s .
Jotkut hitaat kaksitahtiset dieselmoottorit ylittävät 100000 hv . Säiliö Emma Mærskin on siten varustettu moottori Wärtsilä RT-flex96C 14-sylinterinen , kaksitahtinen moottori hidas 108 800 hv on 92-102 kierrosta / min . Sylintereiden reikä on 96 cm ja mäntien isku 2,5 m . Tämä moottori on noin 13 metriä korkea ja 26 metriä pitkä ja painaa 2300 tonnia. Jokaisella kierroksella mäntä liikkuu 5 m (yksi ulospäin ja yksi paluuliike). Suurimmalla nopeudella 92 rpm keskimääräinen lineaarinen nopeus on sitten 8,5 m / s .
Dieselmoottoria käytetään mieluiten silloin, kun polttoainetehokkuus tai moottorin pitkäikäisyys ovat tärkeitä tekijöitä: veneet , veturit , kuorma-autot , maataloustraktorit ja rakennuskoneet. Niitä käytetään myös suuritehoisiin generaattoreihin ja joihinkin autoihin . Vaikka pääasialliset käyttötarkoitukset vastaavat käytännössä moottoreita, joilla on suuri vääntömomentti , dieselmoottorilla ei ole a priori suurempaa vääntömomenttia kuin kipinäsytytysmoottorissa, paitsi ahdosta, käytetyn polttoaineen ja tarpeen välttää. räjähdys ; hetki dieselin ja bensiinin arkkitehtuurit autoissa on tällä hetkellä korkeimmillaan noin 200 Nm / l siirtymän.
Historiallisesta näkökulmasta laivasto on ensin kiinnostunut dieselmoottoreista. Ensimmäisten dieselmoottoreiden mitat huomioon ottaen näyttää luonnolliselta, että insinöörit ja merivoimien arkkitehdit olivat ennen kaikkia muita kiinnostuneita uudesta moottorista, johon heillä oli paikka sijoittaa. Se oli kuitenkin tanskalainen kauppa-alus MS Selandia , joka varustettiin ensimmäisen kerran vuonna 1912. Muiden näkökohtien vuoksi tätä tulisi hillitä, koska se oli ennen kaikkea sukellusveneillä. Näin ollen ranskalainen insinööri Maxime Laubeuf asensi sukellusveneensä Aigrette (1901) dieselmoottorilla, koska bensiinimoottorit eivät tällöin kehittäneet tarpeeksi voimaa, ja höyrykoneet, jotka vapauttivat liikaa savua, olisivat tuottaneet haittaa, ja huoli oli nimenomaan huomaamattoman rakennuksen kehittäminen . Vaikka dieselmoottori edistyi huomattavasti sotien välisenä aikana, höyry pysyi hallitsevana (hiilen lämmityksestä luovuttiin vähitellen öljylämmityksen hyväksi). Näin on esimerkiksi tapauksessa liner Normandie tai jättiläinen sotalaivoja ja toisen maailmansodan ( Yamato , Bismarck , jne ).
Vasta toisella puoliskolla XX : nnen vuosisadan että dieselin vuoto meriliikenteen (aseellinen tai ei) tulla XXI : nnen vuosisadan liikuttelun standardi joka epäonnistui kilpailla käyttövoima ydinvoima (kalliimpaa eri tavoin). Ensimmäiset dieselmoottoreilla varustetut maakulkuneuvot ilmestyivät 1920-luvun alussa ( Benz ja Daimler ). Alun perin tarkoitettu "raskaille" kuljetusvälineille (erityisesti kuorma-autoille), dieselmoottori on päätynyt veistämään paikan henkilö- tai perheautossa, vaikka "bensiinimoottori" pysyisi enemmistönä.
Lämpöarvo on diesel (MJ / kg) on hieman pienempi kuin bensiini . Mutta koska ominaispaino on suurempi, litra dieselöljyä sisältää enemmän energiaa kuin litra bensiiniä: samankokoisissa ajoneuvoissa sama tankkitilavuus mahdollistaa suuremman etäisyyden dieselmoottorilla kuin "bensiinillä" vastaava.
Ajoneuvojen osalta Ranskassa hieman edullisempi verotus ja dieselmoottorien parempi hyötysuhde tarkoittavat, että ne ovat taloudellisempia pumpussa. Dieselmoottoreilla varustettujen ajoneuvojen ostaminen ja ylläpito on kuitenkin kalliimpaa, ja etenkin uusimpien mallien osalta, koska tuotantokustannuksia on lisätty näiden ajoneuvojen tiettyjen ominaisuuksien, kuten kiihdytystehon, parantamiseksi. kuin heidän bensiiniä vastaaviin. Jos dieselmoottorit ovat yleisiä Ranskassa, Yhdysvalloissa toisaalta autot ja kuorma-autot toimivat edelleen pääasiassa bensiinillä, joka on edelleen halvempaa kuin diesel. Japanissa tiukempien saastumisenestostandardien (hiukkaset ja typpidioksidi) vuoksi diesel ilman hiukkassuodatinta (DPF) on poistettu käytöstä.
Toisaalta dieselmoottoria käytetään harvoin moottoripyörissä ja lentokoneissa , erityisesti ajoneuvon massaa lukuun ottamatta, Clerget- koneita lukuun ottamatta, jotka erottautuivat bensiinin paino-tehosuhteella. moottori, mutta sen kehittämisestä luovuttiin toisen maailmansodan (1947) jälkeen. 1980-luvulla ilmestynyt dieselmoottoreiden käyttö kevyissä lentokoneissa alkoi kuitenkin kehittyä: Cessna L19 , joka oli varustettu Renault 25 -dieselmoottorilla, työnsi 135 hevosvoimaan vuonna 1988, Dieselis-amatöörien rakentama lentokone, jossa oli Isuzu ( Opel ) 70 hv vuonna 1998. XXI - luvulla on olemassa erityisiä moottoreita ( SMA ) tai autojohdannaisia (Centurion-pohjainen saksalainen Mercedes-moottorivalmistaja Thielert); Diamond DA40- ja DA42- turistilentokoneet itävaltalaiselta Diamond Aircraft -laitteelta, Ecoflyer ranskalaiselta APEX-lentokoneelta (ent. DR 400 Robinilta ), joka on varustettu Thielert Centurion 1.7 -laitteella , amatöörilentokone Gaz'aile 2 ja Dieselis. Dieselmoottori moottoripyörien kokenut satunnaisia testejä, mutta tuotanto pysyy onko amatööri tai hyvin intiimi pienyritysten, joko armeijan, mutta nyt hylätty.
Dieselmoottoreiden optimointi vuosien varrella on johtanut uusien tekniikoiden kehittämiseen, erityisesti palamisen ja pilaantumisen torjunnan alalla . Ne antavat valmistajille mahdollisuuden noudattaa yhä tiukempia voimassa olevia standardeja. Vuoden 2008 lopussa Volkswagen- konserni pystyi hyväksymään useita malleja (Q7, Jetta, A4 jne.) Yhdysvalloissa, vaikka niihin sovellettiin Kaliforniassa erittäin tiukkoja Tier2-, Bin5- ja LEV 2 -standardeja (mutta vuonna 2015 Volkswagen-tapauksen aikana kävi ilmi, että näitä standardeja ei aina noudatettu). Näitä tekniikoita on yleistetty myös kuorma-autoihin, jotka on pakotettu noudattamaan Euro 6 -päästötasoja (katso eurooppalaiset päästöstandardit )31. joulukuuta 2013.
Lataus on tekniikka moottorin tehokkuuden parantamiseksi . Se koostuu imettävän ilman puristussuhteen kasvattamisesta seoksen paineen lisäämiseksi. Tätä varten käytetään kompressoria, joka lisää moottoriin syötetyn ilman määrää samalle dieselmäärälle. Tämä lisähapen taistelu estää sellaisten kuumien kaasujen muodostumista, jotka eivät edistä palamista, mikä tekee mahdolliseksi lisätä kaasujen laajenemisnopeutta ja siten syntyvää tehoa ruiskuttamatta kuitenkaan lisää polttoainetta. Tekniikka on ensin todistettu ilmailussa, jossa korkeus vähentää tulevan ilman tiheyttä (ja siten sen happipitoisuutta), mutta levisi sitten kaikkiin lämpömoottoreihin.
Imuilman puristamiseen on olemassa suuri määrä ratkaisuja . Voimme mainita erityisesti:
Tämä tekniikka koostuu polttoaineen ruiskuttamisesta suoraan kammioon eikä enää ylävirtaan kuten epäsuorissa ruiskutusjärjestelmissä. Sen avulla voidaan tarkkailla tarkasti aluetta, johon dieseliä ruiskutetaan, ja siten optimoida seoksen palaminen.
Jos suoraruiskutusta on ollut olemassa Dieselin alusta lähtien, se on jo pitkään varattu teollisuuden, merivoimien tai raskaiden tavarankuljetusajoneuvojen hitaille moottoreille . Tekniset syyt (korkeampi savu ja melu, liian korkea paineen kaltevuus) pakottivat käyttämään erittäin kiinteitä ja erittäin painavia mäntiä, jotka eivät sovi yhteen pienentyneiden mittojen ja suurten nopeuksien kanssa. Vasta vuonna 1986 ja Toyota Land Cruiser HJ61: ssä nähtiin ensimmäinen suorasuihkutusdieselmoottori (kuuluisa 12HT) asennettuna tiettyyn ajoneuvoon. Kaksi vuotta myöhemmin sitä seuraa Fiat Croma TDid.
Uudet laitteet ovat äskettäin näyttäneet säätelevän ruiskutuksen laatua entistäkin tarkemmin. Jotkut moottorit on siten varustettu yksikköinjektioilla, jotka säätävät ruiskutuspaineita erikseen jokaisessa sylinterissä. Toiset käyttävät yhteistä kiskoa , jossa päinvastoin paine säädetään kiskossa, josta kaikki injektorit lähtevät. Tämä yhdistetään yhä useammin pietsosähköisiin injektoreihin , joiden hallinta sähköpulsseilla mahdollistaa hienomman hallinnan, ja dekorreloitu kampiakselista .
Vuoden 2014 moottorit tarjoavat jopa 2500 baarin ruiskutuspaineen , kun ensimmäisten yhteisten kiskojen noin 1400 ja 1980-luvun moottoreiden alle 1000 . Yhdessä injektorien tarkan ohjauksen kanssa se varmistaa jatkuvan, tasaisen ja hyvin jakautuneen dieselin sumutuksen, mikä on välttämätöntä hyvän palamisen kannalta.
Koska dieselmoottori toimii itsesyttymällä tietystä lämpötilasta, kylmäkäynnistys on mahdotonta ilman ulkoisen lämmönlähteen apua. Näin muodostettiin kammioon sijoitetun metallitulpan kautta "kuuma piste", joka luovuttaa seoksen sytytyksen .
Vaihtoehto on imuilman lämmitys käyttämällä järjestelmiä, jotka vaikuttavat kammion ylävirtaan. Näiden laitteiden puuttuessa tai niiden lisäksi valmistajat voivat lopulta säätää suuttimia ruiskutuksen ylikuormituksen käyttämiseksi käynnistyksen yhteydessä.
Raskaiden öljyveneiden moottoreissa polttoaine esikuumennetaan korkeaan lämpötilaan ennen käynnistysmenettelyn aloittamista.
Päästöjen määrä vähenee riippuen polttoaineen laadusta ja moottorin rakenteesta (parannettu ruiskutus, useita ruiskutuslaitteita jne. ). Joillekin tuskin syttyville hiukkasille voi olla tarpeen hiukkassuodatin (DPF). Tämä tekniikka yleistyi vuodesta 2009, jolloin eurooppalainen Euro V -kuorma-autojen päästöstandardi otettiin käyttöön . Se ei kuitenkaan voi suodattaa hienoimpia hiukkasia. Siksi DPF yhdistetään yleensä pakokaasuketjussa sitä edeltävien katalyyttien kanssa, joten teoriassa sen on vain estettävä suurimmat ja palamattomat hiukkaset.
Suurin ongelma DPF: ssä on se, että se havaitsee vähitellen pidättyvien hiukkasten kerääntyvän nokeen vaarassa estää suodatinelementin. Siksi on tarpeen uudistaa se säännöllisesti polttamalla tämä noki. Jos DPF: n regeneraatio voi tapahtua yksin, suurella nopeudella, se tapahtuu yleensä lisäinjektiolla kammioon palamisen lopussa, kun moottori havaitsee ylipaineen DPF: ään. Kuitenkin tekniikka tuottaa myös päästöjä NO x (johtuen ylimääräisen injektio), ja HC ja CO (johtuu todellisen palamisen noen). Uusia DPF: itä tutkitaan tämän ongelman ratkaisemiseksi erityisesti uusien lisäaineiden, edistyneempien suodatustekniikoiden ja sisäisen diagnostiikan parantamisen avulla.
Vuonna 2005 taksilaivaston ( DPF: llä varustettu ja valmistajan suositusten mukaisesti ylläpitämä Peugeot 607 2.2 HDi) kahden vuoden aikana aiheuttamat päästöt MVEG- syklin aikana ja todellisessa tilanteessa osoittavat päästötasot suhteellisen vakaina jos emme ota huomioon uudistumisvaiheita. Toisaalta, nämä johtaa kasvua yli 20%: n kulutus, 50% enemmän NO x emittoidun, ja ennen kaikkea yhdeksän kertaa enemmän CO. FAP: n analyysi testien lopussa osoittaa pienen määrän suodattimeen loukkuun jääneitä metalleja, joissa sulfaatti ja rikki ovat erittäin hallitsevia . Kaiken kaikkiaan ADEME arvioi, että mukana olevista regeneraatioista huolimatta DPF: n läsnäolo on mahdollistanut pakokaasupäästöjen määrän vähentämisen 90 prosentilla ja vastaavasti 95 prosentilla. Organisaatio huomauttaa lisäksi, että cerium , jota käytetään lisäaineena FAP PSA: ssa , säilyy suodattimessa 95% .
NO x: n ja hienojen hiukkasten muodostumista vastaan taistelussa on useita järjestelmiä . Yleisin tähän mennessä on pakokaasujen kierrätys . Se koostuu osan pakokaasujen palauttamisesta imupiiriin sen jälkeen, kun ne on jäähdytetty, jotta vältetään liian korkea lämpötila palotilassa . Pakosarjan haarautunutta osaa ohjaava venttiili voi kuitenkin tukkeutua, erityisesti matalalla moottorin kierrosluvulla. Tämän haitan torjumiseksi voidaan käyttää lisäainetta tai moottorin kierroslukua voidaan lisätä esimerkiksi moottoritiellä ajettaessa.
Toinen hyvin yleinen tekniikka on valikoiva katalyyttinen pelkistys (tai SCR, englanniksi : selektiivinen katalyyttinen pelkistys ), jossa käytetään pakokaasuvirtaan ruiskutettua urealiuosta . Tätä nestettä markkinoidaan yhä useammissa huoltoasemissa nimellä " AdBlue " (rekisteröity tavaramerkki) Euroopassa ja " Diesel Emission Fluid " (DEF) Yhdysvalloissa.
Katalyysi NO x on varsin hankala, koska se on suhteellisen stabiili ja se voi kestää useita tunteja hajoa UV- säteet päivänvaloa. Sitten ne tuottavat otsonia (O 3 ), erittäin ärsyttävää, myrkyllistä kaasua, joka on siten haitallista alemmassa ilmakehässä, vaikka se on välttämätöntä suurilla korkeuksilla. Lisäksi tämä järjestelmä edellyttää, että korkean lämpötilan läsnäolo on tehokasta ja vaatii enemmän tai vähemmän pitkän lämmitysjakson riippuen ulkoisista olosuhteista. Tämä ilmiö aiheuttaa ongelman lämpömoottoreiden mukauttamisesta kaupunkiliikenteeseen, jolle on ominaista melko lyhyet matkat. Siksi jotkut katalysaattorit on varustettu laitteilla, jotka edistävät niiden lämpötilan nousua. Yksityisajoneuvojen teknisiä valintoja ei ole vielä vahvistettu. On edelleen mahdollista nähdä vaihtoehtoisten ammoniakkiannosten (kiinteä SCR tai ammiinimetalli ) syntyminen .
Moottorin optimoinnin ja pilaantumisen hallinnan tekninen kehitys ei saisi unohtaa, että käytetyt järjestelmät kuluvat ajan myötä ja menettävät tehokkuutensa. Siksi on tarpeen seurata niiden kuntoa, jotta ne voidaan tarkistaa tai jopa vaihtaa tarvittaessa. Tämä tilanne on saanut valmistajat aloittamaan ajoneuvon jatkuvan valvonnan ja laajentamaan sitten toimintakenttäänsä asteittain. Ajoneuvon diagnostiikkajärjestelmä tarkistaa jatkuvasti eri laitteiden toimintaa: anturit, anturit , toimilaitteet , ruiskutusjärjestelmä, katalysaattori jne. Jos havaitaan poikkeama, joka voi lisätä päästöjä, se näyttää kojetaulussa hälytyksen ( poikkeaman valoilmaisin (sisään) ) kannustaakseen kuljettajaa tarkistamaan ajoneuvonsa. Teoriassa tämä antaa mahdollisuuden pitää järjestelmät optimaalisessa tilassa ja siten rajoittaa suorituskyvyn menetystä päästöjen suhteen.
Syyt dieselmoottorin menestykseen autossa, veroetuja lukuun ottamatta, jotka ovat enemmän poliittisia kuin teknisiä valintoja, johtuvat pääasiassa sen korkeammasta hyötysuhteesta kuin bensiinimoottorin korkeamman puristussuhteen vuoksi. Tämä johtaa pienempään polttoaineenkulutukseen kuin bensiinimoottorissa .
Diesel tehokkuus edelleen hyötyy osuus teknologioiden, kuten ahtamisen tai suora injektio , yhdistettynä hienompia ja paremmin ohjattu sumutus dieselpolttoaineen , että polttokammiossa , ja tarkempi hallinta venttiilin avautumisen ja sulkeutumisen. .
Dieselmoottori voi polttaa kasviöljyä dieselpolttoaineen sijaan. Toisen maailmansodan aikana öljypulan edessä tutkittiin ensin kasviöljyn kehittämistä vaihtoehtoisena polttoaineena, mutta lopulta siitä luovuttiin puutavaran kilpailun ja öljyn asteittaisen täydentämisen vuoksi.
Nyt on mahdollista käyttää tällaista polttoainetta henkilöautossa sillä ehdolla, että polttoainejärjestelmää mukautetaan ja kunnossapitoa valvotaan. Kasviöljyllä on suurempi viskositeetti verrattuna dieseliin, pienempi setaaniluku ja erityiset epäpuhtaudet. Uusia muunnettuja ja puhdistettuja kasvipohjaisia polttoaineita, kuten diesteriä ja NExBTL: ää, tutkitaan myös , mutta niiden käyttöönotto on edelleen kallista verrattuna kierrätettyihin raakaöljyöljyihin.
Puhtaan kasviöljyn käyttöä polttoaineena siedetään monissa maissa, etenkin Saksassa, mutta se on kielletty Ranskassa tähän päivään saakka.
Raskas tavarankuljetusajoneuvoissa voidaan käyttää myös vesi-diesel- emulsiota (suuruusluokkaa 10 - 15% seoksesta vaaditaan ). Toisaalta polttokammioon injektoidut polttoainepisarat näkevät niiden koon pienenemisen, mikä johtaa parempaan palamiseen ja siten vähemmän hiukkasia vapautuu . Toisaalta, kun läsnä on vettä kammiossa laskee sen lämpötilan, siten päästöjen rajoittamista NO x . Tekniikka vaatii kuitenkin riittävän vankan moottorin (veden muodostamat hapettumisenkestävät materiaalit, sopiva ruiskutusjärjestelmä) ja johtaa kulutuksen kasvuun .
Muiden voimansiirtojärjestelmien tavoin dieselmoottoria on parannettu viime vuosikymmenien aikana. Tärkein etu tämän tyyppinen moottori on, että se tuottaa CO 2 -päästöjä yhtä suuri kulutus, koska sen suurempi tehokkuus.noin 10% pienempi kuin sen bensiiniekvivalentti . Se tuottaa myös vähemmän hiilimonoksidia (joka hapettaa nopeasti hiilidioksidiksi ilmakehässä) ja palamattomia hiilivetyjä kuin bensiinimoottorit. Asteittaisen käyttöönoton hiukkassuodattimet ja SCR ja EGR- järjestelmiä on myös osaltaan päästöjen rajoittamiseksi NO x ja hienoja hiukkasia, vaikka ne ovat edelleen paljon suurempi kuin bensiinimoottoreissa.
Roger O. McClellan, Thomas W. Hesterberg ja John C. Wall, tutkijat, jotka työskentelevät tai ovat työskennelleet dieselpolttoaineiden alalla, korostavat tämän tekniikan edistymistä pyytääkseen uudelleenarviointia terveysväestölle aiheutuvista riskeistä.
Ranskassa Diesel on hyötynyt suotuisasta verotuksesta sodan jälkeen . Silloin oli kyse tieliikenteen, maatalouden ja käsityön edistämisestä, jotka käyttivät erityisesti tätä moottorointia. 1980-luvulla henkilöautojen valmistajat kävivät vuorollaan toisen öljyshokin seurauksena . Peugeotin asiantuntemus tällä alalla ja Renaultin valinta kehittää tätä tekniikkaa puolestaan ovat johtaneet Ranskan valtioon jatkamaan dieselpolttoainepolitiikkaansa. 2000-luvun alussa TIPP (nyt TICPE ) litraa dieseliä kohden oli kolmanneksen pienempi kuin lyijyttömän super-litran, mutta tämä ero pyrkii kaventumaan; vero työsuhdeajoneuvoja (TVS) on myös pienempi Dieselajoneuvoille koska se on sidottu CO 2 päästöt(pienempi samalla teholla, paremman dieselin hyötysuhteen vuoksi). Toinen komponentti lisättiin kuitenkin TVS: ään1. st lokakuu 2013, jotta voidaan ottaa huomioon ilman epäpuhtauspäästöt. Laskettu ajoneuvon käyttöönottovuoden ja moottorityypin perusteella tämä toinen komponentti rankaisee etenkin vanhimpia dieselajoneuvoja.
Vuodesta 2002 lähtien jokainen polttoaineveroasteikon muutos on tarjonnut mahdollisuuden pienentää hieman dieselin ja bensiinin välistä veroeroa. Vähennys oli havaittavissa erityisesti vuosina 2004 ja 2015. Yhä useammat äänet puhuvat tätä polttoainetta vastaan erityisesti sen hienojen hiukkaspäästöjen takia, mikä saa hallituksen nostamaan veroja. Skandaali Volkswagen-asiasta , vuonnasyyskuu 2015muun muassa vahvistaa Ranskan valtion valinnoissaan: se ilmoitti lokakuussa "dieselin ja bensiinin hinnan sovittamisesta viidessä vuodessa" alkaen kahdesta peräkkäisestä 0,02 euron / l korotuksesta vuonna 2016 ja sitten vuonna 2017. Vaikka verotuksellinen etu säilyy edelleen (dieselpolttoaineen vero pysyi 21% alhaisempana kuin bensiinin vero vuonna 2016), näiden kahden pääpolttoaineen veroeroja pyritään siten vähentämään.
Diesel antaa yrityksille mahdollisuuden hyötyä tärkeästä edusta, nimittäin alv: n palauttamisesta. Hallitus on päättänyt antaa bensiinin asteittain hyötyä tästä edusta: Vaikka bensiinin ostojen arvonlisäveron palautusaste oli nolla vuonna 2016, se nousee hieman vuosina 2017 ja 2018 saavuttaakseen saman verokannan vuonna 2022. elpyminen kuin diesel, kehittyvän tilanteen mukaan mittakaavassa.
Suuriin dieselajoneuvoihin kohdistuu myös pienempi rangaistus kuin bensiinikäyttöisillä ajoneuvoilla, joilla on sama teho osana ekologista bonusrangaistusta , koska ne päästävät vähemmän hiilidioksidia .. Niistä saattoi jopa alun perin hyötyä etenkin diesel-sähköisistä hybridiajoneuvoista, mutta tämä säännös on poistettu. Päinvastoin, sähkö- tai hybridiajoneuvojen ostajat voivat hyötyä ylimääräisestä bonuksesta, jos heidän ostokseensa liittyy vanhan dieselajoneuvon romuttaminen.
Vuonna purjehdus teollisuus , Diesel nauttii 30% etu laskettaessa DAFN (Annual oikeus Francization ja navigointi) vuoteen 2013, jolloin kaavan muutetaan poistaa mitään eroa kanssa 'bensiini.
Periaatteestaan johtuen, joka edellyttää optimaalista suorituskykyä, voimakasta ilman läsnäoloa kammiossa sekä korkeita paineita ja lämpötiloja, dieselmoottori indusoi tietyn määrän ei- toivottuja kemiallisia reaktioita, jotka johtavat haitallisten hiukkasten esiintymiseen ja purkautumiseen. kaasuja. Yhtäältä ilmassa olevan hapen ja typen välinen reaktio aiheuttaa typpioksidien (NO x ) ilmestymisen . Sitä vastoin hiili ytimet poltosta yhtyä happeen ja eri epäpuhtaudet kaasuöljyn muodossa hiukkasia, kuten polysyklisiä aromaattisia hiilivetyjä (PAH) ja oksygenaatteja, kuten aldehydejä . Nämä ilmiöt ovat sitäkin tärkeämpiä, koska ilman pitoisuus ja kammion lämpötila ovat korkeat. Pakokaasuissa on myös metalleja ja palamattomia hiilivetyjä .
ADEME: n vuonna 2005 tekemässä tutkimuksessa yritettiin laatia luettelo ja dieselmoottoreilla varustettujen ajoneuvojen päästöjen koostumus. Ensimmäinen havainto on, että päästettyjen hiukkasten lukumäärä ja tilavuus noudattavat normaalia lakia niiden halkaisijan funktiona, keskitettynä keskimäärin 100 ja 250 nm vastaavasti . Jotkut voivat mennä nanohiukkasten kokoon asti , mutta suurin on ne, jotka erottuvat huomattavasta kahdentoista tyyppisen metallin pitoisuudestaan ja viisi EPA: n ensisijaisiin epäpuhtauksiin luokittelemista 17 PAH-yhdisteestä , mukaan lukien bentsantratseeni , jota amerikkalainen katsoo korkea karsinogeeninen riski. Osa näistä päästöistä johtuu palamisesta, osa moottorin kulumisesta. Lopuksi jotkut, kuten sinkki tai mangaani , löytyvät myös hienommista hiukkasista johtuen niiden läsnäolosta polttoaineen lisäaineissa ja voiteluaineissa. Monet dieselpolttoaineen laatuun liittyvät tekijät voivat lisätä hiukkasten läsnäoloa: tiheys , puristettavuus , viskositeetti , setaaniluku , polyaromaattisten aineiden ja nafteenisten yhdisteiden pitoisuus . Päinvastoin, suuri määrä hapetettuja yhdisteitä rajoittaa hiukkasten päästöjä. Tutkimuksessa todetaan myös saastumisenhallintajärjestelmien, kuten katalysaattorien tai DPF: ien, huomattava myönteinen vaikutus .
ADEME: n lisäanalyysin mukaan vapautuneet hiilivedyt koostuvat pääasiassa etaanista , eteenistä ja kevyistä hiilivedyistä. Siinä todetaan myös, että päästetyt aldehydit ovat enimmäkseen formaldehydiä , jonka IARC on luokitellut todistetuksi karsinogeeniksi . Virasto ei kuitenkaan anna mitattuja määriä, ja ennen kaikkea täsmentää, että DPF: n käyttö vähentää melkein kaikkia päästöjä (loppuosa tulee pääasiassa kylmäkäynnistysvaiheista) .
Euroopan päästönormit vähitellen kovettunut: kun Euro 1 1993 maxing pienhiukkaset 140 mg / km ja ryhmitelty NO x ja palamattomien hiilivetyjen raja 970 mg / km , The Euro 6b 2015 kasvaa näiden maksimien vastaavasti 4,5 mg / km (jossa vastedes rajoituksen on 6 x 10 11 / km ) ja 170 mg / km , josta 80 mg / km erityisesti NO x ). Vieläkään ei ole ylärajaa tapauskohtaisesti NO 2 . Testit suoritettiin 52 varustettujen ajoneuvojen dieselmoottoreiden ja toistoon todellisia ajo-olosuhteita tiellä kuitenkin osoitti, ettei mikään kokeiltu malli noudattaneet sääntöjä, jotka liittyvät CO 2 päästöjä.ja NO x, jotka olivat vallitsevia, kun ne saatettiin markkinoille. Erityisesti typpioksidipäästöt olivat viisi-kymmenen kertaa korkeammat kuin Euro 5- tai 6-standardien sallimat raja-arvot (mallista riippuen).
TyppioksiditEuroopan päästönormit asettaa enimmäismäärä typen oksidien synnyttämä Uusien dieselkäyttöisten ajoneuvojen markkinoilla. Tällä hetkellä raja-arvo on 0,4 g / kWh kuorma-autoille ja linja-autoille (Euro VI -standardi) ja 0,08 g / km henkilöautoille (Euro 6 -standardi).
Me erottaa NO 2muut typpioksidit (NO x ). On nenän limakalvojen membraanien ENT pallo ja keuhkoihin , se yhdistyy kosteutta ja muodot typpihappoa siellä . NO 2: n osuuson tärkeämpi dieselmoottoreilla varustetuille ajoneuvoille kuin vastaavan eurostandardin mukaista bensiiniä käyttäville. Typpidioksidia ei sellaisenaan oteta huomioon näissä päästönormeissa, joissa asetetaan kynnysarvot kaikille typen oksideille .
Sisään Kesäkuu 2009The Yhdysvaltain ympäristönsuojeluviraston (EPA) on ehdottanut, tieteellisin perustein kiristää määräyksiä NO 2 päästöjä ajoneuvoilla, joissa on:
Ranskassa vuonna 2009 NO 2 -päästötKoska dieselmoottorit eivät ole vähentyneet yli kymmenen vuoden ajan (vuodesta 1995 vuoteen 2009), Ranskan ympäristö- ja työterveysvirasto (AFSSET) pyysi - odottamatta tulevia eurooppalaisia standardeja - vähentämään näitä päästöjä.
Katalysaattoreiden kehittyvät, ja vuodesta 2009 lähtien hiukkassuodattimen (DPF) uusiin dieselmoottoreihin. Katalysaattoreilla, mutta myös tietyillä DPF: llä (ns. "Katalysoidut" DPF: t eikä ns. "Lisäaineet" DPF: t), jos ne sallivat hienon noken "palamisen" suodattimessa tai katalysaattorissa, on paradoksaalinen vaikutus NO 2 -päästöjen lisäämisestä. Lisäämällä platina , erityisesti dieselmoottorin hapetuskatalysaattori (DOC), joka sijaitsee ylävirtaan hiukkassuodattimen (FAP), tuottaa NO 2 mikä edistää hiukkassuodattimien ns. "passiivista" uudistumista, mutta saastuttaa.
AFSSET varoittaa, että jos vähintään 30% tulevina vuosina asennetuista suodattimista on "epäpuhtauksia", NO 2 -tasotkevyiden ajoneuvojen päästöjen pitäisi vähentää vuosina 2009–2014, mutta jos alle 30% asennetuista suodattimista on, NO 2 kasvaa edelleen.
Siksi AFSSET suositteli vuoden 2009 puolivälissä:
Alkaen Toukokuu 2015tutkimukset osoittavat, että viimeisimmän sukupolven autojen pilaantumista rajoittavat järjestelmät, joiden on oltava Euro 6 -standardin mukaisia, eivät yleensä toimi täydellä kapasiteetilla, koska valmistajat ovat päättäneet rajoittaa tehokkuutensa vain eurooppalaisten hyväksyntätestien noudattamiseen. Teollisuusyhdistyksen AECC: n tekemä tutkimus, joka kokoaa yhteen pilaantumisen ehkäisyn järjestelmien valmistajat, perustuu suuren tieliikenteen ajoneuvojen testeihin, jotka on varustettu SCR- pilaantumisen torjuntajärjestelmällä , BMW: n, Mercedesen, PSA: n tai edistyneimmällä järjestelmällä. Volkswagen, testit suoritettiin 107 km : n etäisyydellä keskinopeudella 57 km / h , sisäisellä testausmenetelmällä, jota sovelletaan vuonna 2017 Euroopassa RDE-nimellä, kokoonpano realistisempi kuin virallinen sykli ( NEDC), joka testaa autoa vain 11 km nopeudella 33 km / h . Tämä testi osoittaa, että, kun auto teoreettisesti emittoi, mukaan NEDC, 70 mg / km NO x , todellinen tilanne on 272 mg / km , mikä on 3,4 kertaa enemmän kuin Euro 6 standardi ; kuitenkin Tutkimuksen tekijät saadaan päästöjen vain 111 mg / km , ohjelmoimalla useammin injektion AdBlue , joka on urea- perustuva neste , joka muuntaa NO x veteen ja typpi ; mutta tämä edellyttää AdBlue-säiliön täyttämistä 7000–8000 km välein . Valmistajat mieluummin rajoittuivat yksinkertaisesti noudattamaan Euro 6 -standardia, jotta asiakkaiden on täytettävä tämä säiliö vain 20 000 km: n välein .
Typpioksidit ovat otsonisaasteen edeltäjiä , etenkin aurinkoisella säällä, lämpöaalloilla ja sumuisella säällä (kutenTammikuu 2013 Pekingissä), ne vaikuttavat sulfaattien tuotantoon, kun fotokemiallinen aktiivisuus vähenee.
Kaasumaiset päästöt (CO, CO 2, NO 2, tolueeni, bentseeni, erilaiset muut VOC: t ja PAH: t sekä NOx) ja dieselmoottoreiden hiukkaset ovat haitallisia terveydelle. Ne ovat hengityksen vajaatoiminnan ja tiettyjen syöpien lähde (hienojen hiukkasten (PM 2,5) tason nousu 5 µg / m 3 lisää keuhkosyövän riskiä 18% ja 10 µg / m 3 kasvu suuremmissa hiukkasissa (PM10) lisää tätä riskiä 22%. Tämä riski kasvaa jopa 50% keuhkojen adenokarsinooman kohdalla . Riski on sama tupakoitsijoilla ja tupakoimattomilla. Ei näytä olevan kynnystä, jonka alapuolella ei olisi enemmän riskiä.
Dieselmoottoreiden pakokaasujen päästämät suspendoituneet hiukkaset voidaan hengittää ja kerääntyä hengitysteihin enemmän tai vähemmän syvästi niiden koon mukaan. Myrkyllisyysriski vaihtelee sairastuneen kohteen ja hengitettävän hiukkasen tyypin mukaan, mutta pysyy todellisena myös pienissä pitoisuuksissa. Hienoimpia hiukkasia pidetään vaarallisimpina, koska niiden pieni koko antaa niiden tunkeutua syvemmälle, jopa keuhkojen alveoleihin . Liittyvät terveysvaikutukset vaihtelevat hengityskomplikaatioista, kuten astmasta , lisääntyneeseen syövän kehittymisriskiin .
Keuhkolääkäri Michel Aubier oli puuttunut tiedotusvälineisiin minimoimalla dieselpäästöjen haitallisuuden, ja hänet oli kuunneltu asiantuntijana 16. huhtikuuta 2015senaatin tutkintalautakunta ilmakehän pilaantumisen kustannuksista toteamalla, että "sillä ei ole etua talouden toimijoiden kanssa". Hän tunnisti17. maaliskuuta 2016, ennen samaa palkkiota, saanut öljysäiliöalukselta yhteensä viisikymmentä tuhatta - kuusikymmentä tuhatta euroa vuodessa 1990-luvun lopusta lähtien. Liberation ja Le Canard enchaîné olivat paljastaneet edellisenä päivänä, että professori oli hoitanut lääketieteellisiä tehtäviä vuodesta 1997 lähtien. Totalin konsultti, joka vastaa ryhmän ylimmän johdon neuvonnasta terveysongelmissa.
Nature- lehden tutkimus julkaistu vuonnaToukokuu 2017 arvioi, että vuonna 2015 maailmanlaajuisesti 38 000 ennenaikaista kuolemaa johtui siitä, että dieselajoneuvot ylittivät kussakin maassa voimassa olevat normit, lähinnä Euroopan unionin maissa, Kiinassa ja Intiassa.
In Saksassa , vuonnahelmikuu 2018, liittovaltion hallinto-oikeus raivasi tietä vanhojen dieselajoneuvojen kieltämiselle suurissa kaupungeissa. Lukuun ottamatta ajoneuvoja, jotka täyttävät Euro 6 -standardin , tämä koskee yli yhdeksää miljoonaa dieselmoottoria, joilla on vanhemmat standardit, erityisesti Euro 4 ja Euro 5. Useat suuret kaupungit olivat päättäneet kieltää nämä vanhat ajoneuvot, mutta autojen aula oli vaatinut kieltojen peruuttamista. Ympäristönsuojeluyhdistys Deutsche Umwelthilfe (DUH) on kieltojen takana ja huomauttaa, että kirjatut hiukkaspitoisuudet eivät täyttäneet typen oksidien (NOx) päästöjä koskevia eurooppalaisia normeja. Oikeuden päätös antaa suurille kaupungeille luvan julistaa tällaisia kieltoja, mutta siinä määrätään asteittaisesta täytäntöönpanosta ja säädetään käsityöläisille poikkeuksista.
SyöpäDieselmoottoreiden päästöjä on luokiteltu vuodesta 2012 kategoriassa tiettyjen karsinogeeneja , joita International Agency for Research Cancer (IARC).
Dieselin myrkyllisyydestä ja ennen kaikkea syöpää aiheuttavasta luonteesta oli keskusteltu pitkään. Ennen 1980-lukua moottorit aiheuttivat vähitellen huolta visuaalisen vaikutuksensa (läpinäkymätön ja musta savu) ja potentiaalisen terveysriskin vuoksi ihmisille. Tutkimus tehostui, mikä osoitti, että niiden vapauttamat hiukkaset olivat usein perimän muutoksia aiheuttavia ja siten mahdollisesti karsinogeenisia .
INSERMin suoritti vuonna 2008, synteesi neljäkymmentä analysoivat tutkimukset syöpäsairauden vaaraa dieselin vuodesta 1980 kaikki liittyvät työperäisestä altistumisesta dieselin höyryt: linja-autonkuljettajat, taksit, paino- raskaiden ajoneuvojen tai veturit, ja niihin liittyvät mekaniikka. Tulosten perusteella voidaan todeta, että keuhkosyövän kehittymisriski on lisääntynyt, usein merkittävästi. Näiden riskien ja päästöille altistumisen keston välillä näyttää olevan myös suhde. Instituutti varoittaa kuitenkin tupakan kulutuksen ja asbestialtistuksen aiheuttamista todennäköisistä häiriöistä. Vaikka epidemiologinen keskustelu on käynnissä näiden kahden tekijän vaikutusten mittaamiseksi, INSERM uskoo kuitenkin, että se ei voi riittää muuttamaan päätelmiä rajusti. Tutkimuksen johtajan EPA: n sanoja käyttäen hän päättelee, että "se, että dieselhöyryt lisäävät ihmisillä keuhkosyövän riskiä, on biologisesta näkökulmasta hyvin uskottavaa" .
Vuonna 2012 IARC, joka vuodesta 1988 lähtien luokitteli dieselpäästöt ihmisten todennäköisten syöpää aiheuttavien aineiden ryhmään (ryhmä 2A), muutti arviointiaan ja luokitteli ne nyt tiettyjen syöpää aiheuttavien aineiden ryhmään (ryhmä 1). WHO: n syöpäviraston mukaan "tieteelliset todisteet ovat kiistattomia (...): Dieselmoottorihöyryt aiheuttavat keuhkosyöpää " . Virasto on myös huolissaan mahdollisesta yhteydestä virtsarakon syöpään .
HengitysvaikeudetTyppioksidit ovat erittäin myrkyllisiä kaasuja, erityisesti NO 2. Ne pääsevät keuhkoihin, ärsyttävät keuhkoputkia ja heikentävät veren kykyä hapettaa soluja. Ne ovat erityisen haitallisia lapsille ja astmaatikoille.
Hienet hiukkaset voivat syövän riskin lisäksi aiheuttaa muita sairauksia, kuten astmaa ja kroonista obstruktiivista keuhkosairautta (COPD).
Otsoni, joka muodostuu typpioksidien muutoksesta kuumalla säällä auringon ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta, on myös ärsyttävä kaasu keuhkoputkiin, nenään, kurkkuun ja silmiin.
Riskialttiit ammatitDiesel aiheuttaa lisääntyneen kuolemanriskin rautatieliikenteen keskuudessa . Eniten alttiina paikat ovat maanteitse tai rautateitse tunnelit , tietyissä teollisissa tarkkuudella mukaan lukien rajoittuu työpaikoilla ( autotallien , laitureita) tai maan alla, kaivos- erityisesti. Se aiheuttaa tai pahenee hengitysvaikeuksia, ja oireet ovat usein kroonisia joillakin autoilijoilla ja asukkailla tai työntekijöillä vilkkaan liikenteen alueilla.
Vuonna Yhdysvalloissa , noin 1,4 miljoonaa työntekijää altistuvat kroonisesti hiukkasten dieselmoottoreiden 1981-1983; ja 3 miljoonaa viidentoista Euroopassa vuosina 1990-1993. Vuonna 2012 amerikkalainen kaivosalan aulan Mining Awareness Resource Group vastusti tutkimusten julkaisemista pakokaasujen kaivostyöläisten terveydelle aiheuttamista vaikutuksista.
Ennenaikaiset kuolematVuonna 2015 maailmanlaajuisesti 47% ennenaikaisista 385 000 kuolemasta johtui dieselkäyttöisten ajoneuvojen ( yksittäiset, julkiset, teollisuus-, joki- tai maatalous- tai teollisuuskoneet, lukuun ottamatta meriliikennettä ) ilmansaasteista tuoreen tutkimuksen mukaan. (2019) 2 amerikkalaista yliopistoa ja ICCT (kansalaisjärjestö, joka paljasti "dieselgaten"). Näiden menetettyjen elämien vuosien (lisäkustannusten) on arvioitu olevan noin biljoona dollaria yhteiskunnalle.
Ranska, Saksa, Italia ja Intia olivat ensimmäiset uhrit, ja 66% liikenteen aiheuttamista ennenaikaisista kuolemista. Tämä osuus on 36% Yhdistyneessä kuningaskunnassa ja 32% Japanissa. Jos lisätään otsonin ja PM 2,5: n vaikutukset , liikenne aiheuttaa 11% 3,4 miljoonasta ennenaikaisesta kuolemasta johtuen saastumisesta, ts. 114 000 ennenaikaista kuolemaa Kiinassa ja 74 000 Intiassa. Tämä luku on Saksassa 13 000, Ranskassa 6400 ja Yhdysvalloissa 22 000, eli 31%, 32% ja 19% ilmansaasteiden aiheuttamista kuolemista. Saksa maksaa korkeimman hinnan, koska 17 ennenaikaista kuolemaa 100 000 asukasta kohden on kolme kertaa maailman keskiarvo. Milano, Torino, Stuttgart, Kiova, Köln, Berliini ja Lontoo ovat kärsineet eniten menetettyjen ihmisten vuosien suhteen. Kuolleiden lukumäärän suhteen Guangzhou kärsi eniten Aasiassa ja Milanossa, Kölnissä, Pariisissa ja Lontoossa Euroopassa. Nämä luvut ovat aliarvioituja kansanterveyden kannalta, huomioivat tutkimuksen tekijät, koska metodologisista syistä ei oteta huomioon useita saastuttavia päästöjä (esimerkiksi meridieselejä, kun taas 80% kuljetetuista tonneista tapahtuu. Merikuljetuksella), eikä tiettyjä saasteisiin mahdollisesti liittyviä sairauksia. Sivuvaikutus tehtyjen päätösten jälkeen Volkswagenin skandaalin päätökset kannustaa osto kuin dieselajoneuvojen on, että monet dieselautojen yli 5 vuotta vanha raa'asti viety, muun muassa Saksassa ja myydään maissa Itä tai Afrikka (esimerkiksi : Bulgarian ajoneuvojen maahantuojien liiton Hristo Hristovin mukaan vuonna 2017 Bulgariassa myytiin käytettyjä 280 000 saksalaista dieselautoa, diesel yli 40 prosentilla). Heillä on siellä mahdollisesti pitkä käyttöikä, ja kun he saapuvat Itä-Eurooppaan, heidät vapautetaan usein katalysaattoreiden ( jalometallit, jotka voidaan myydä uudelleen) sisällöstä . Ne ovat sitten vielä kestävämpiä ja saastuttavampia - paikallisesti ja troposfäärille kaukana näiden maiden rajojen ulkopuolella.
Dieselmoottorin käytöllä on erilaiset vaikutukset ympäristöön:
Ilmaston lämpenemisen, hapan sade, typen oksidit ovat esiasteita otsoni , kaasun kasvihuoneilmiötä , joka vaikuttaa maapallon lämpenemistä . Lisäksi NO 2reagoi kosketuksessa veden kanssa typpihapon muodostamiseksi , mikä johtaa järvien ja jokien rehevöitymiseen ja happosateiden muodostumiseen . Dieselmoottoreiden rikkipäästöt olivat aiemmin tärkeä tekijä happosateiden muodostumisessa, mutta säännökset rajoittavat nyt rikkipitoisuutta dieselpolttoaineessa.
Melu Toiminnan melutason aleneminen riippuu paljon ruiskutuksen ja äänieristyslaitteiden hallinnasta. Edistystä on kuitenkin vielä tehtävä, ja dieselmoottorit ovat aina meluisempia kuin bensiinimoottorit puristussuhteiden vuoksi. mekaaniset jännitykset.
Hajuja ominaisuus hajuja dieselmoottoreiden pakokaasujen aiheuttavat monimutkaisia orgaanisia yhdisteitä, kuten indolit , furaanit ja fenolit .
Ensimmäinen parannus dieselmoottoreille tarkoitetuissa polttoaineissa (dieselpolttoaine, polttoöljyt) koostui niiden rikkipitoisuuden asteittaisesta vähentämisestä kaikissa maissa , mikä vähensi happo- ja saastuttavien rikkijohdannaisten päästöjä. Nykyään eurooppalaiset säädökset edellyttävät, että diesel-, tie- ja muu ajoneuvo, sisältävät vähemmän kuin 10 mg / kg rikkiä. Kuitenkin, tämä parannus on energia- ja ympäristön kulut: rikinpoisto kaasuöljyn vaatii hoitoa vedyllä ja vedyn tuotantoon on itsessään merkittävä CO 2 -päästöjä. ilmakehään.
Yhteys nafteenisten ja aromaattisten hiilivetyjen ja erityisesti polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen (PAH) läsnäolon polttoaineessa ja hiukkasten muodostumisen välillä on todistettu, ja määräykset rajoittavat 8,0 painoprosenttiin yhdisteiden pitoisuutta. diesel polttoaine. On myös tunnettua, että hapettimien lisääminen parantaa palamisen laatua ja vähentää hiukkastuotantoa; rasvahappometyyliestereitä (VME) on tarkoitus sisällyttää kaasuöljyyn, mutta enintään 7,0 tilavuusprosenttia ilman vähimmäispitoisuuden vahvistamista.
Jotkut Kuvittele, että aromaattisten yhdisteiden pitoisuutta rajoitetaan tiukemmin tai velvoitetta lisätä tietty määrä hapettimia. Suuria vaikeuksia kuitenkin syntyy: aromaattisten aineiden poistaminen uuttamalla olisi dieselpolttoaineella paljon vaikeampi kuin bensiinillä; Niiden hydraus vetykäsittelyllä kuluttaisi paljon vetyä muuttaakseen ne nafteeneiksi, jotka eivät ole paljon parempia. Hyvä tapa rajoittaa aromaattista pitoisuutta (samanaikaisesti setaaniluvun nostamisen ja kylmänkestävyyden parantamisen kanssa) olisi turvautua enemmän hydrokrakkaukseen dieselpolttoaineen saamiseksi, mutta tämä vaatii suuria investointeja. Lisäksi öljy-yhtiöt ovat edelleen vihamielisiä hapettimien sisällyttämiselle polttoaineisiin.
Pidemmällä aikavälillä, jos kaasu-neste -prosesseja kehittyy, Fischer-Tropsch -prosessista saatu öljy, jota seuraa hydroisomerointi, antaisi täysin parafiinisen kaasuöljyn, minkä vuoksi erittäin korkealla setaaniluvulla isomeroitumisaste tekee mahdolliseksi kylmän. Tällainen koostumus vähentäisi huomattavasti hiukkaspäästöjä. Metoksimetaania , joka tunnetaan paremmin dimetyylieetterin (DME) nimellä, on myös tarkoitus käyttää dieselmoottoreiden polttoaineena, koska sen setaaniluku on korkea (55: stä dieselin lukumäärään 51: stä minimiin). Sen puoliksi kehitetty kaava CH 3 OCH 3osoittaa, että se on kevyt tuote, jolla on lyhyt hiiliketju ja ilman aromaattista rengasta, ja lisäksi hapetettu. Laatu palaminen olisi aivan erilainen, onko kyseessä hiukkasia ja palamattomien materiaalien kaikenlaisia tai NO x .
Näitä synteettisiä polttoaineita nykyisin pääasiassa tuotetaan fossiilisista polttoaineista ja niiden synteesin itse indusoi energian kulutus ja CO 2 -päästöjä. : globaalissa taseessa otetaan huomioon kaikki alan energiankulutukset ja päästöt, eikä vain se, mitä loppukuluttaja pystyy havaitsemaan ja suunnittelemaan. Mutta on mahdollista ajatella Fischer-Tropsch-prosessin syöttävän synteesikaasun tuottamista biomassasta, ja DME on yksi mahdollisista toisen sukupolven biopolttoaineista , jotka voisivat olla tyytyväisiä lignoselluloosaan raaka-aineena.
Tässä on luettelo nykyaikaisille dieselmoottoreille (pumpun injektorit tai common rail) saatavista eri nimistä niitä markkinoivien merkkien mukaan:
Audi on voittanut Le Mansin 24 tunnin ajo viidesti vuonna 2006 , 2007 , 2008 , 2010 ja 2011 ansiosta Audi R10 TDI varustettu V12 TDI (turbodiesel suoraruiskutus) moottori, Audi R15 + TDI varustettu V10 TDI ja Audi R18 TDI .
Aikana painos 24 tunnin Le Mans 2007 , Peugeot puolestaan tullut varustettu ajoneuvo dieselmoottorin Peugeot 908 HDi FAP . Se on varustettu V12 HDi -moottorilla, joka kehittää noin 700 hevosvoimaa. Yksi startin kahdesta Peugeotista tuli toiseksi.
Sen voittoputki dieselmoottoreiden sen suora kilpailija Audi, valmistaja Peugeot saavutti kaksinkertaisen ennen Audi sen 908 Diesel vuoden 2009 Le Mansin 24 tunnin ajo ja voitti Petit Le Mans on Yhdysvalloissa .
Peugeot 908 HDi FAP voitti vuoden 2010 24 tunnin Le Mans -turnauksesta (neljä autoa ilmoitettu, neljä nostoa) huolimatta Sebringin 12 tunnin ja Petit Le Mans -kilpailun vuonna 2010. Vuonna 2011 se voitti jälleen 12 tuntia Sebringistä (edelleen 908 HDi FAP vuodelta 2010 ja Orecan syöttämä, koska Peugeot on tulossa uuteen 908 ja sen 3,7 litran V8-moottori kehittää 550 hv (säädöillä vähennetty teho).) ja Petit Le Mans .
Näiden dieselmoottoreiden hallitsevuus “Le Mansin 24 tunnin aikana” on ollut paljon kiistanalaista. Tämä johtui nimenomaan lähinnä harvemmista kuopan pysähdyksistä, jotka johtuivat pienemmästä kulutuksesta kuin bensiinimoottorit, mutta myös näiden moottoreiden tuottamasta valtavasta vääntömomentista ( V12 TDI, jonka suurin teho saavutetaan noin 4100 kierroksella / min (430 rad / s ), teholla 474 kW ( 650 hv ), päätellään vääntömomentti (C = P / omega) 474 000/430 = 1100 N m ) (nämä laskelmat ovat likimääräisiä, mutta osoittavat täydellisesti ilmiön näiden moottoreiden ympärillä), mikä sallii kiihdytykset suurempi kuin bensiini. Mutta epäsuorasti heidän dominointinsa johtuu myös heidän arvostuksestaan, verrattuna bensiinimoottoreihin, Automobile Club de l'Ouestin (ACO), joka järjestää Le Mansin 24 tunnin kilpailun. ACO ja FIA ovat käsitelleet näitä bensiinin / dieselin vastaavuuden teknisten määräysten tasoa koskevia ongelmia kaudelle 2012, mikä merkitsee erityisesti FIA: n kestävyysmestaruuden uudestisyntymistä .
Kaudesta 2012 lähtien Audi ja Peugeot aikovat yhdistää dieselmoottorin sähkömoottoriin ja luoda siten hybridiauton.
Yritykset lisätä dieselmoottoreita kilpailuun toistavat näiden moottoreiden myyntiluvut verrattuna Euroopan bensiinimoottoreihin. Autonvalmistajat pyrkivät edistämään bensiiniä taloudellisesti mielenkiintoisemman dieselin imagoa valtion kannustimien (esimerkiksi dieselpolttoaineiden verojen alentaminen jne. ) Erittäin voimakkaan vaikutuksen alaisena .