BMW EFFICIENTDYNAMICS: SZCZEGÓŁY DOTYCZĄCE METOD POMIARU ZUŻYCIA PALIWA I EMISJI CO₂ ORAZ TECHNOLOGII SILNIKÓW WYSOKOPRĘŻNYCH.

Unia Europejska i wiele innych krajów na świecie zobowiązało się do znacznej redukcji emisji gazów cieplarnianych CO₂. W osiągnięciu tego celu klimatycznego ważną rolę odgrywa silnik wysokoprężny, ponieważ pojazdy w niego wyposażone dzięki mniejszemu zużyciu mają dobry bilans CO₂. I tak przykładowo silnik wysokoprężny spełniający unijną normę Euro 6 emituje o około 15% mniej CO₂ niż porównywalny silnik benzynowy. Na tym tle samochody osobowe z silnikami wysokoprężnymi w ciągu ostatnich 20 lat zaoszczędziły w Europie około 1 000 000 000 ton CO₂. A dzięki filtrom cząstek stałych, które w BMW są montowane seryjnie już od 2006 roku, udział pojazdów z silnikami wysokoprężnymi w emisji cząstek stałych z silników praktycznie nie ma już znaczenia.

Jako cząstki stałe definiuje się wszystkie rozproszone w powietrzu substancje stałe. Naturalnymi źródłami są erozja, pyły lotne, wybuchy wulkanów, ale także pyłki roślin. Źródła spowodowane działalnością człowieka to ruch drogowy, lotniczy i morski oraz przemysł. Około 20% emisji cząstek stałych pochodzi z samochodów, przy czym bardziej odpowiada za nie zużycie opon i zawirowania niż same spaliny. Dzięki filtrom cząstek stałych, które w BMW Group są montowane seryjnie od 2006 roku, nasze pojazdy nie emitują już niemal żadnych cząstek stałych z silnika.

Dwutlenek węgla jest gazem cieplarnianym powstającym na przykład w wyniku spalania węgla, oleju napędowego, benzyny, gazu ziemnego lub drewna. W przyrodzie odgrywa on ważną rolę dla metabolizmu wielu organizmów żywych, w tym roślin. Jednak w nadmiarze CO₂ znacznie przyczynia się również do powstawania efektu cieplarnianego i tym samym do zmian klimatycznych. Na terenie  UE transport jest odpowiedzialny za niemal 30% całkowitej emisji CO₂, z czego 72% przypada na transport drogowy. Bez silników wysokoprężnych, które ze względu na mniejsze zużycie emitują mniej CO₂ niż silniki benzynowe, wartości CO₂ byłyby znacznie wyższe.

NOx to wspólna nazwa dla tlenków azotu, czyli gazowych związków chemicznych tlenu z azotem (N). Zbyt wysokie stężenie NOx obciąża płuca i może szkodzić roślinom. Tlenki azotu powstają w wyniku wysokotemperaturowego spalania paliw, ale także węgla, ropy naftowej, drewna lub odpadów. W latach 1990-2017 emisja NOx spowodowana przez transport drogowy zmniejszyła się o ponad 60%. I tak udział transportu drogowego w całkowitej emisji NOx w UE w 2017 roku wynosił około 37,5%. BMW w redukcji tlenków azotu stosuje wieloetapowy proces, który jest obecnie powszechnie uznawany za bardzo skuteczny. Oprócz redukcji emisji w silniku i układzie recyrkulacji spalin obejmuje on w szczególności oczyszczanie spalin za pomocą kombinacji NSC (katalizator akumulacyjny NOx = Nitrogen Oxide Storage Catalytic Converter) i systemu SCR (Selective Catalytic Reduction). W interakcji z temperaturą spalin i wtryskiem AdBlue® katalizator SCR przekształca toksyczne tlenki azotu w nietoksyczne składniki – wodę i azot.
W nowym 6-cylindrowym silniku wysokoprężnym BMW dotychczasowy bardzo wydajny układ oczyszczania spalin składający się z katalizatora akumulującego NOx, filtra DPF i systemu SCR w podwoziu został zastąpiony układem o jeszcze większym potencjale działania. System SCR w pobliżu silnika (na DPF) został przy tym uzupełniony o system SCR w podwoziu, aby móc objąć bardzo szeroki zakres pracy silnika przy optymalnej przemianie NOx. Jest to również podstawa dla przyszłych norm emisji spalin.

Norma emisji spalin Euro określa wartości graniczne dla emisji w zależności od typu pojazdu i silnika. Nowe samochody z każdym rokiem muszą spełniać coraz bardziej rygorystyczne wymogi w zakresie emisji spalin, aby mogły zostać dopuszczone do ruchu. Wszystkie aktualne nowe samochody BMW Group spełniają normę emisji spalin Euro 6 – zarówno te z silnikami wysokoprężnymi, jak i benzynowymi. Istotna dla homologacji typu WE klasa emisji spalin Twojego pojazdu znajduje się w certyfikacie zgodności w punkcie V9.

Aby przestrzegać unijnych norm stężenia zanieczyszczeń w silnie zanieczyszczonych miastach i długofalowo poprawić jakość powietrza, niektóre duże miasta europejskie wprowadziły strefy ekologiczne lub niskoemisyjne o ograniczonym ruchu drogowym. W zależności od kraju wolno do nich wjeżdżać tylko pod pewnymi warunkami, takimi jak naklejenie specjalnych plakietek środowiskowych lub spełnienie określonych klas emisji spalin. Wszystkie aktualne nowe samochody BMW Group – zarówno z silnikiem wysokoprężnym, jak i benzynowym – spełniają normę emisji spalin Euro 6 i tym samym są dopuszczone do ruchu w większości europejskich stref ekologicznych.

Plakietka środowiskowa zawiera informacje o klasie emisji spalin UE pojazdu. W niektórych europejskich metropoliach, takich jak Berlin, jest ona wymagana do poruszania się w strefach ekologicznych o ograniczonej emisji spalin. Obecnie pojazdy w zależności od poziomu emisji zanieczyszczeń otrzymują plakietkę środowiskową w kolorze zielonym, żółtym lub czerwonym lub też nie otrzymują jej w ogóle. Wszystkie aktualnie dostępne nowe samochody BMW Group spełniają normę emisji spalin Euro 6, dlatego też przy rejestracji otrzymują zieloną plakietkę ekologiczną. Uprawnia Cię ona do wjeżdżania Twoim nowym BMW do większości stref środowiskowych w Europie.

Skrót WLTP onacza „Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure”.
Jest to nowa obowiązująca od 2018 r. wszystkie samochody procedura testowa umożliwiająca ustalenie realnego zużycia paliwa i emisji CO₂ danego pojazdu. WLTP zastępuje obowiązującą dotychczas procedurę NEDC.

Zużycie paliwa i emisja spalin zależą m.in. od stylu jazdy. Dlatego na potrzeby procedury WLTP zgromadzono dane z jazdy z całego świata. Na podstawie tych danych określono cztery reprezentatywne fazy o różnych średnich prędkościach jazdy: wolna (low), średnia (medium), szybka (high) i bardzo szybka (extra high). W każdej z tych faz przyspiesza, hamuje i zatrzymuje się itp. z różną intensywnością i częstotliwością, tak aby odzwierciedlić sposób jazdy w codziennej eksploatacji. Połączenie tych faz daje cykl jezdny, którego wartość podawana jest przez producenta jako cykl mieszany. Ponieważ samochody elektryczne i hybrydowe stosowane są głównie w miastach, ich cykl jezdny obejmuje piątą fazę: fazę miejską. Tworzą ją średnia prędkości wolnej (low) i średniej (medium).

Wprowadzenie procedury WLTP spowoduje zbliżenie się deklarowanych wartości zużycia paliwa i emisji CO₂ do wartości realnych. Niezależnie od tego uwzględnienie indywidualnego wyposażenia dodatkowego w procedurze WLTP zapewnia jeszcze bardziej realistyczne dane, ponieważ bazują one na konkretnej konfiguracji pojazdu. Jednocześnie bardziej realistyczne wartości oznaczają również wyższe wartości normatywne zużycia paliwa i emisji CO₂ w samochodach z silnikiem spalinowym i mniejszy zasięg w samochodach elektrycznych i hybrydach typu plug-in. W zależności od przepisów w niektórych krajach może wzrosnąć podatek zależny od emisji CO₂.

RDE to skrót od „Real Driving Emissions”. Jest to nowa procedura obliczania emisji substancji szkodliwych, takich jak tlenki azotu i cząstki stałe. Decydujące jest to, że pomiary dokonywane są w realnych warunkach podczas jazdy na drogach, a nie w laboratorium. Do pomiaru na rurze wydechowej testowanego samochodu montowany jest tzw. Portable Emissions Measurement System (PEMS).

Aktualna norma emisji spalin to Euro 6. Wyznacza ona niższe wartości maksymalne emisji cząstek stałych i tlenków azotu niż norma Euro 5. Od września 2018 r.* obowiązuje norma emisji spalin Euro 6c, która w porównaniu z normą Euro 6b narzuca jeszcze niższe wartości graniczne dla emisji cząstek stałych w pojazdach z silnikiem benzynowym. Dla samochodów z silnikiem wysokoprężnym w normie Euro 6b i Euro 6c obowiązują te same wartości graniczne. Normy emisji spalin Euro 6d-TEMP (od września 2019 r.*) i Euro 6d (od stycznia 2021 r.*) ze względu na dostosowanie do RDE zakładają nieco niższe niż dotychczas wartości graniczne cząstek stałych i tlenków azotu.
* Dotyczy tylko nowych pojazdów. Nowe typy pojazdów podlegają nowej normie emisji spalin o rok wcześniej.

W celu dalszej redukcji emisji spalin do silników wysokoprężnych doprowadzany jest płynny amoniak, tzw. AdBlue. Układ Selective Catalytic Reduction (SCR) z AdBlue® eliminuje nawet 90% tlenków azotu. Produktami reakcji są para wodna, azot i dwutlenek węgla.

W celu dalszej redukcji emisji tlenków azotu BMW stosuje w swoich samochodach technologię BluePerformance. Ta technologia umożliwia dodatkową redukcję emisji spalin w silnikach wysokoprężnych. Oprócz filtra DPF i katalizatora akumulacyjnego NOx wszystkie silniki 4-cylindrowe silniki wysokoprężne BMW są wyposażone w katalizator SCR („Selective Catalytic Reduction”) z wtryskiem AdBlue, który zapewnia istotne obniżenie zawartych w spalinach tlenków azotu. Wraz z wprowadzeniem nowej generacji 6-cylindrowych silników wysokoprężnych od 2020 roku katalizator akumulacyjny w pobliżu silnika został zastąpiony przez umieszczony również w pobliżu silnika jeszcze mocniejszy system SCR. Pozwala to na dalszą poprawę przemiany NOx, szczególnie podczas jazdy miejskiej. Dodatkowe wsparcie tak jak dotychczas zapewnia drugi katalizator SCR, który jest umieszczony w podwoziu i w zależności od pojazdu wyposażony we własny układ dozowania AdBlue®.

Filtr cząstek stałych to element redukujący emisję cząstek stałych, czyli pyłu zawieszonego, w silnikach wysokoprężnych i benzynowych.

Ponieważ samochody elektryczne i hybrydowe stosowane są głównie w miastach, WLTP przewiduje dla nich oprócz czterech faz – wolnej, średniej, szybkiej i bardzo szybkiej – dodatkową piątą fazę: fazę miejską. Łączy ona prędkości faz, które najlepiej odpowiadają jeździe miejskiej: wolną i średnią. Dzięki temu możliwe jest sformułowanie bardziej realistycznych danych dotyczących zasięgu.