Emisie nie sú prísne, výrobcovia áut s nimi súhlasili, tvrdí odborník na motory

Volkswagen (VW) inštaloval softvér, ktorý dokázal sofistikovane manipulovať s výsledkami emisií. Ide podľa vás len o bublinu alebo škandál, ktorému sa venuje oprávnene. O tomto probléme sa vedelo už pred dvoma rokmi a nič zásadné sa neudialo.

Je to pre mňa ako motorára skutočne nepríjemné prekvapenie a nemyslel som si, že takáto celosvetovo významná firma sa dá takouto cestou riešenia emisií. Podvodné konanie síce pomerne rýchlo priznali, ale napáchané škody sú veľké a obnoviť dôveru v mysliach potenciálnych zákazníkov bude ťažké. Neviem, prečo sa na to VW vôbec dal. Možno za tým mohla byť vidina lepšieho predaja, keďže niektorí spotrebitelia si medzi automobilkami porovnávajú parametre.

(Sporné emisie boli preukázané pri naftovom dvojlitri TDi 2.0 a motore 1,6 TDi. Šlo o motory z rokov 2009 až 2014. Tieto motory boli namontované do modelov od VW, Audi, Seatu a Škody)

Nie sú prísne limity? Americký a európsky trh sa v legislatíve dosť výrazne líšia.

Niekto môže VW obhajovať, že emisné limity sú prísne, ale nie je to celkom pravda. Boli pripravované a schvaľované v súlade s možnosťami výrobcov automobilov. Inak by to ani nešlo. Môžete si nastaviť legislatívu, akú len chcete. Keď nebudú dostupné technológie, ktoré vám ju nebudú plniť, je to zbytočné. Výrobcovia povedali, že sú schopní to urobiť a mali tak aj urobiť.

Limity aj v Európe sú prísne, ale sú to limity, ktoré sa dajú plniť. Je to skôr otázka chamtivosti v myslení ľudí. Z pohľadu firmy je to snaha, čo najviac predať a zarobiť. Je to logické z podnikateľského hľadiska. Pre bohatšieho klienta s dostatkom peňazí zasa nejde primárne o emisie. Chce poriadny točivý moment, aby auto akcelerovalo, malo výkon a jemu zodpovedajúcu maximálnu rýchlosť. Hoci ju nikdy nevyužije, ak dodržiava dopravné predpisy. Na to potrebuje samozrejme výkonnejší motor, a teda aj vyššiu spotrebu. So spotrebou idú hore následne aj emisie skleníkového plynu - oxidu uhličitého (CO₂).

Ako to teda funguje v naftovom (vznetovom) motore?

Vznetový motor pracuje v oblasti takzvaných chudobných zmesí. To znamená, že vo valcoch motora je prebytok vzduchu v porovnaní s teoreticky potrebným množstvom vzduchu potrebným na dokonalé spálenie vstreknutého paliva. Nafta pre tieto motory obsahuje ťažšie uhľovodíky, ktoré účinnejšie zhoria práve pri uvedenom prebytku vzduchu. Ak by nezhoreli, vzniká nadbytok pevných častíc (sadzí).

Na to, aby zhoreli teda potrebujem dostatok vzduchu?

Áno, pri vznetových motoroch potrebujete prebytok vzduchu. Ak chcete vyšší výkon budete sa snažiť o menej chudobné zmesi s väčším pomerom paliva. Tým ale rastie aj teplota počas spaľovania a s ňou spojená vyššia tvorba oxidov dusíka. Inak povedané, ak meníte pôvodne nastavené zloženie spaľovanej zmesi, meníte výkonové parametre motora, ale meníte aj hodnoty škodlivých emisií v jeho spalinách. A to sa zrejme dialo aj v motoroch od VW.

Čiže, ak tomu dobre rozumiem, softvér ovplyvňoval práve množstvo vzduchu vo valci?

Jednoduchšie je meniť množstvo vstrekovaného paliva do valcov motora, a tým meniť zloženie zmesi. Máte ale pravdu v tom, že toto zloženie bolo zrejme softvérom ovplyvňované. Princíp práce riadiacej jednotky fungoval asi tak, že rozpoznala, kedy je vozidlo testované. Vtedy prestavila zloženie zmesi na zmes chudobnejšiu, pri ktorej sa tvorí menej oxidov dusíka. V normálnej prevádzke prestavila zloženie na dosahovanie vyšších výkonových parametrov, ale aj vyššiu tvorbu emisií. To sú ale len veľmi zjednodušené úvahy a o tom, ako to v skutočnosti fungovalo, sa snáď dozvieme v budúcnosti od samotnej spoločnosti.

Čo sa dialo v motore, keď boli prekročené limity na oxidy dusíka (NOx)?

Ak sa už počas spaľovania v motore tvorí viac oxidov dusíka, potom odchádza do výfukového potrubia a je potrebné sa s touto väčšou produkciou vysporiadať v dodatočných zariadeniach na znižovanie škodlivých emisií. Predpokladám, že pri nastavení zloženia zmesi v prípade testovania vozidla tieto zariadenia plnili svoju funkciu dokonale, ale pri prestavení na „výkonnejšiu“ zmes to zrejme bol problém.

Aké dodatočné zariadenia pomáhajú eliminovať škodlivé emisie?

Aby ste eliminovali oxid uhoľnatý a nespálené uhľovodíky potrebujete oxidačný katalyzátor. Na to, aby sa znižovalo množstvo NOx potrebujete pri súčasných legislatívne povolených limitoch mať vo výfukovom systéme zabudovaný takzvaný DENOx respektíve SCR katalyzátor. Funguje na princípe, že sa pred tento katalyzátor vstrekuje istá dávka riedenej močoviny (AdBlue), uskladnenej v špeciálnej nádobe. Reakciou v katalyzátore sa oxidy dusíka transformujú na neškodný dusík a vodnú paru.

Problémom vznetových motorov sú aj pevné častice (sadze). Ako ich riešia automobilky?

Čo sa týka sadzí, tak približne zo 70 percent ide o voľný uhlík, ktorý vzniká pri takzvaných krakovacích teplotách. Sadze sa v prípade vznetových motorov v súčasnosti zachytávajú vo filtroch pevných častíc taktiež zabudovaných do výfukového systému motora. Po naplnení filtra sa počas jazdy regeneruje. Elektronická riadiaca jednotka rozpozná stupeň naplnenia filtra a zabezpečí zvýšenie jeho teploty nad 600 ^oC a voľný uhlík (sadze) sa spáli na oxid uhličitý CO₂, ktorý uniká do atmosféry.

Ako to vyzerá v praxi? Musí vodič k mechanikovi?

Vodič si regeneráciu filtra prakticky ani nevšimne. Je to pre bežného človeka oveľa prijateľnejší systém ako ten, ktorý fungoval v minulosti, keď sa pevné častice vypúšťali do ovzdušia. Kedysi ešte za socializmu po Bratislave chodili maďarské kĺbové autobusy Ikarus s motormi MAN. Keď sa takýto autobus rozbiehal z autobusovej zastávky vychádzali z výfuku kúdole sadzí, ktoré sa vznášali v ovzduší a ľudia ich dýchali. V ovzduší sa držia tieto karcinogénne sadze pomerne dlhý čas, sadajú na pokožku a dostávajú sa aj do pľúc.

VW bude zvolávať autá so softvérom a upraví ich takzvanou servisnou procedúrou. Otázny je efekt takejto procedúry vzhľadom na náklady, počet áut a časový tlak takéhoto riešenia. Je možné, že v konečnom dôsledku sa zmenia aj parametre auta, teda jeho výkon? Podľa toho čo hovoríte je totiž možné, že VW bude nútený na obmedzenie emisií meniť zloženie zmesi, čo sekundárne ovplyvní aj jeho výkon.

Je to možné, ale z celého prípadu mám zmiešané pocity. Pozrite sa. Aby rozlíšili medzi laboratórnym testovaním a reálnou prevádzkou, softvér nastavili dvojako. Zatiaľ nepoznáme odpoveď na otázku, na základe čoho riadiaca jednotka rozpoznala, o akú prevádzku ide. K vašej otázke o prípadnej zmene výkonových parametrov motora po úprave softvéru motorov EA 189, ktoré patria vývojovo k starším verziám motorov a SCR katalyzátor nemajú aplikovaný, predpokladám, že dôjde. V akom ale rozsahu musia povedať vývojári motorov VW. Sám mám dosť otázok, ktoré nemám zodpovedané.

Bude sa týkať tento škandál len koncernu VW, alebo na rovnakom princípe fungujú aj iné automobilky?

Nezodpovedaná je tiež otázka, ak sa takéto „obídenie“ limitov emisií podarilo jednému výrobcovi, nepodarilo sa to aj iným a len ich zatiaľ nepoznáme? Netuším, ale pevne dúfam, že nie. Dúfam, že ide len o úlet tejto skupiny.

Proti vznetovým motorom hovorí ekonomická stránka veci. Ich adaptácia na stále prísnejšie emisné normy je čím ďalej drahšia (močovina, zložité katalyzátory, filtre pevných častíc) a napríklad v kategórii malých vozidiel je naftový pohon už nerentabilný. Má vývoj naftákov svoje limity, ktoré ich budúcnosť môžu potopiť?

Vývoj naftových aj benzínových motorov trvá už 140 rokov. Až do 60. rokov sa nejaké limity na emisie neriešili. Až vtedy si v Kalifornii uvedomili dopady smogu a začali štartovať emisné predpisy. Do Európy dorazili až v 70. rokoch minulého storočia. Súčasné limity v porovnaní s limitmi spred 40 rokmi sa znížili niekoľko 100-násobne.

Treba si pritom uvedomiť, že škodlivé emisie vo výfuku vznetových motorov predstavujú len asi 0,1 hmotnostného percenta z celkového množstva výfukových plynov a u zážihových motorov je to asi jedno hmotnostné percento. Napriek tomu vývojári motorov v snahe plniť emisné limity s nimi zvádzajú tvrdý súboj.

Dnes sú škodliviny minimálne, ale samozrejme chceli by sme, aby boli nulové. To, že sa budú naďalej limity sprísňovať, v tom máte pravdu, ale pôjdu ruka v ruke s vývojom technológií, ktoré ich budú schopné zabezpečiť . Doterajšie technológie znižovania emisií ukázali, že sa s nimi vieme vysporiadať a vieme ich limity plniť. S čím sa ale vieme ťažšie vysporiadať, je produkcia CO₂. Ten vzniká, keď spaľujete uhľovodíkové palivo a čím ho dokonalejšie spaľujete, tým viac CO₂ máte. Znižovať ho vieme znižovaním spotreby, využívaním alternatívnych palív a podobne. Ak sa bude snažiť ľudstvo v budúcnosti obmedziť množstvo CO2 v atmosfére, bude musieť pristúpiť k výraznému obmedzeniu spaľovania fosílnych palív.

Prečo sa Európa tak zamerala na CO₂, kým Američania sa zamerali na reguláciu oveľa vážnejšieho problému, a tým sú škodlivejšie oxidy dusíka, ktoré spôsobujú pľúcne ochorenia až smrť.

Myslím, že Európa sa vydala správnou cestou. Limituje totiž nielen škodlivé emisie (CO, CHx, NOx), ale aj tvorbu skleníkového plynu CO₂, ktorý rozhodujúcou mierou prispieva k otepľovaniu atmosféry. Táto cesta vedie k úspornejším maloobjemovým motorom, ktoré ale s rezervou pokrývajú potrebné výkonové parametre.

Doteraz najväčší znečisťovatelia ovzdušia USA a Čína na žiadnej klimatologickej konferencii nepristúpili na obmedzovanie emisií včítane CO₂, ktoré majú globálny charakter a musí sa na ich znižovaní dohodnúť prakticky celý svet. Ak by v USA mali snahu znižovať aj množstvo CO₂, potom by bolo potrebné na ich trhu do vozidiel montovať motory s ďaleko menšou spotrebou paliva ako je to teraz (orientačne na úrovni 15 l/100 km). Prispieť k znižovaniu CO₂ môžu aj alternatívne palivá, otázne je koľko ich budeme schopní vyrobiť.

Je pre motoristu lepší naftový alebo benzínový motor? Odhliadnime od ceny a emisií.

Pre mňa sú obidva typy motorov či už zážihový alebo vznetový zaujímavé aj z pohľadu výskumu. Záleží ale od konkrétneho vodiča, ktorému motoru s konkrétnou jeho charakteristikou dá prednosť. Z analýzy vývojových trendov obidvoch typov ale vyplýva, že rozdiely v spotrebe palive sa síce zmenšia, ale stále budú asi o 10 percent v prospech vznetových motorov.