Приложение III. Меры по ограничению выбросов летучих органических соединений (ЛОС) из дорожных механических транспортных средств

Приложение III

Меры по ограничению выбросов летучих органических соединений (ЛОС) из дорожных механических транспортных средств

Введение

1. Настоящее приложение основано на информации об эффективности различных методов ограничения выбросов и связанных с ними затратах, которая содержится в официальных документах Исполнительного органа и его вспомогательных органов; в докладе "Летучие органические соединения из дорожных транспортных средств, источники выбросов и способы борьбы с ними", подготовленном для Рабочей группы по летучим органическим соединениям; в документах Комитета Европейской экономической комиссии (ЕЭК) по внутреннему транспорту и его вспомогательных органов (в частности, в документах TRANS/SC.1/WP.29/R.242, 486 и 506); а также на дополнительной информации, предоставленной назначенными правительствами экспертами.

2. В свете постоянного расширения познаний в области новых транспортных средств, использующих технологии с низким уровнем выбросов, в области разработки альтернативных видов топлива, а также в области модернизации существующих транспортных средств и других связанных с ними направлений деятельности потребуется регулярно вносить в настоящее приложение уточнения и изменения. В настоящем приложении невозможно исчерпывающим образом перечислить все технические варианты; его цель заключается в предоставлении Сторонам общих ориентиров при определении экономически целесообразных технологий для выполнения их обязательств в соответствии с Протоколом. До получения дополнительных данных настоящее приложение затрагивает только дорожные транспортные средства.

I. Основные источники выбросов лос из механических транспортных средств

3. Источники выбросов ЛОС из механических транспортных средств подразделяются на: а) выбросы выхлопных газов; b) выбросы в виде испарений и в ходе заправки топливом; и с) выбросы картерных газов.

4. В большинстве стран - членов ЕЭК дорожный транспорт (не считая транспортировки бензина) является одним из основных источников антропогенных выбросов ЛОС: на его долю приходится 30-45% всех происходящих в результате деятельности человека выбросов ЛОС в регионе ЕЭК в целом. Крупнейшим источником выбросов ЛОС из дорожных транспортных средств являются транспортные средства с бензиновыми двигателями, на долю которых приходится 90% от общего объема выбросов ЛОС из транспортных средств (при этом 30-50% составляют выбросы в виде испарений). Выбросы в виде испарений и в ходе заправки топливом образуются главным образом в результате использования бензина и считаются незначительными в случае использования дизельного топлива.

II. Общие аспекты технологий ограничения выбросов лос из дорожных механических транспортных средств

5. К автотранспортным средствам, рассматриваемым в настоящем приложении, относятся легковые автомобили, грузовые автомобили малой грузоподъемности, дорожные транспортные средства большой грузоподъемности, мотоциклы и мопеды.

6. В настоящем приложении рассматриваются как новые, так и находящиеся в эксплуатации транспортные средства, однако основное внимание в нем сосредоточено на мерах борьбы с выбросами ЛОС из новых типов транспортных средств.

7. Кроме того, настоящее приложение служит руководством по вопросу о влиянии изменений свойств бензина на выбросы ЛОС в виде испарений. Заменители топлива (например, природный газ, сжиженный нефтяной газ (СНГ), метанол) также могут обеспечить уменьшение выбросов ЛОС, но этот аспект не рассматривается в настоящем приложении.

8. Приводимые показатели затрат для различных технологий представляют собой скорее оценки издержек производства, нежели розничные цены.

9. Важно обеспечить, чтобы конструкции транспортных средств могли обеспечить соответствие нормам выбросов в процессе эксплуатации. Этого можно достичь путем: соблюдения установленных требований в процессе производства; обеспечения эксплуатационной надежности в течение всего срока службы; выдачи гарантий на узлы, используемые для контроля выбросов; и изъятия из обращения неисправных транспортных средств. Что касается уже находящихся в эксплуатации транспортных средств, постоянное соблюдение норм выбросов также может обеспечиваться путем осуществления эффективной программы техосмотра и технического обслуживания, а также мер, направленных на недопущение несанкционированного вмешательства в работу агрегатов и неправильной заправки топливом.

10. Уменьшение выбросов из уже находящихся в эксплуатации транспортных средств может быть обеспечено на основе таких мер, как уменьшение испаряемости топлива; введение экономических стимулов, способствующих ускоренному внедрению соответствующей технологии; приготовление топливных смесей с низким содержанием кислорода (для двигателей, работающих на обогащенных смесях) и переоборудование. Ограничение летучести топлива является наиболее эффективным методом сокращения выбросов ЛОС из находящихся в эксплуатации транспортных средств.

11. Технологии, основанные на применении каталитических преобразователей, требуют использования неэтилированного топлива. Поэтому необходимо обеспечить повсеместную доступность неэтилированного бензина.

12. Хотя в настоящем приложении не рассматриваются меры по уменьшению выбросов ЛОС и других выбросов на основе рациональной организации движения транспорта в городах и междугородных транспортных потоков, они имеют большое значение как эффективный дополнительный способ уменьшения выбросов ЛОС. Основные меры по рациональной организации движения транспорта направлены на совершенствование системы распределения перевозок между различными видами транспорта на основе использования тактических, структурных, финансовых и ограничительных элементов.

13. Выбросы ЛОС из механических транспортных средств, не оборудованных средствами контроля, содержат значительные объемы токсичных соединений, некоторые из которых являются канцерогенными. Применение технологий уменьшения выбросов ЛОС (выбросы выхлопных газов, выбросы в виде испарений, выбросы в ходе заправки топливом и выбросы картерных газов) позволяет сократить эти токсичные выбросы в общей сложности в той же пропорции, в какой достигается снижение выбросов ЛОС. Уровень токсичных выбросов может быть снижен и за счет изменения некоторых параметров топлива (например, за счет уменьшения содержания бензола в бензине).

III. Технологии ограничения выбросов выхлопных газов

а) Легковые автомобили и грузовые автомобили малой грузоподъемности с бензиновыми двигателями

14. Основные технологии ограничения выбросов ЛОС перечисляются в таблице 1.

15. Основой для сопоставления в таблице 1 является технологический вариант В, который представляет собой технологию без использования каталитических преобразователей, разработанную на основе требований, установленных в Соединенных Штатах в 1973/1974 годах или вытекающих из Правила ЕЭК 15-04, принятого в соответствии с Соглашением 1958 года о принятии единообразных условий официального утверждения и взаимном признании официального утверждения предметов оборудования и частей механических транспортных средств. В таблице также представлены достижимые уровни выбросов при использовании каталитических преобразователей с замкнутым и незамкнутым циклами, а также последствия с точки зрения затрат.

16. Указанный в таблице 1 уровень "отсутствия контроля" (А) соответствует положению, которое существовало в регионе ЕЭК в 1970 году, но может все еще иметь место в некоторых районах.

17. Уровень выбросов в таблице 1 приводится на основе стандартных процедур проверки. Выбросы из транспортных средств в дорожных условиях могут значительно различаться, в частности, в зависимости от температуры окружающего воздуха, условий эксплуатации, свойств топлива и технического состояния транспортного средства. Однако указанные в таблице 1 потенциальные возможности сокращения выбросов, как считается, показывают, примерно какого сокращения можно добиться на практике.

18. Лучшей существующей в настоящее время технологией является вариант D. Применение этой технологии позволяет значительно уменьшить выбросы ЛОС, СО и .

19. В связи с программами регулирования, направленными на дальнейшее уменьшение выбросов ЛОС (например, в Канаде и Соединенных Штатах), в настоящее время разрабатываются усовершенствованные каталитические преобразователи тройного действия замкнутого цикла (вариант Е). Эти разработки направлены главным образом на создание более эффективных устройств контроля за работой двигателя, совершенствование катализаторов, использование бортовых диагностических систем (БДС) и на внедрение других усовершенствований. Эти системы станут наилучшей имеющейся технологией к середине 90-х годов.

20. Особой категорией являются легковые автомобили с двухтактным двигателем, которые в настоящее время находятся в эксплуатации в некоторых районах Европы; эти легковые автомобили в настоящее время характеризуются очень высоким уровнем выбросов ЛОС. Выбросы углеводородов из двухтактных двигателей обычно составляют 45,0-75,0 граммов при испытании, проводимом в соответствии с европейским циклом движения. В настоящее время предпринимаются попытки модифицировать этот тип двигателя и оснастить уже используемые двигатели каталитическими преобразователями. Необходимы данные о потенциальных возможностях уменьшения выбросов и надежности этих решений. Кроме того, в настоящее время разрабатываются различные конструкции двухтактных двигателей с потенциально низким уровнем выбросов.

b) Легковые и грузовые автомобили с дизельными двигателями

21. Легковые автомобили и грузовые автомобили малой грузоподъемности с дизельными двигателями имеют очень низкий уровень выбросов ЛОС, который, как правило, ниже уровня выбросов легковых автомобилей с бензиновым двигателем, оснащенным каталитическим преобразователем замкнутого цикла. Однако они характеризуются более высоким уровнем выбросов твердых частиц и .

22. В настоящее время ни одна из стран ЕЭК не имеет эффективной программы борьбы с выбросами ЛОС в выхлопных газах транспортных средств большой грузоподъемности с дизельными двигателями, поскольку уровень выбросов ЛОС таких транспортных средств, как правило, является невысоким. Однако во многих странах осуществляются программы борьбы с выбросами твердых частиц из дизельных двигателей, и технология, используемая для ограничения выбросов твердых частиц (например, усовершенствованные камеры сгорания и системы впрыска топлива), в конечном итоге позволяет снизить также и уровень выбросов ЛОС.

23. Предполагается, что активное осуществление программы ограничения выбросов твердых частиц позволит на две трети сократить выбросы ЛОС в выхлопных газах транспортных средств большой грузоподъемности с дизельными двигателями.

24. По своему составу выбросы ЛОС из дизельных двигателей отличаются от ЛОС, содержащихся в выбросах из бензиновых двигателей.

с) Мотоциклы и мопеды

25. Краткая информация о технологиях ограничения выбросов ЛОС из мотоциклетных двигателей приводится в таблице 2. Для соблюдения существующих правил ЕЭК (R.40) обычно не требуются технологии уменьшения выбросов. Будущие стандарты Австрии и Швейцарии, возможно, потребуют применения каталитических преобразователей с окислением, в частности для двухтактных двигателей.

26. Что касается мопедов с двухтактным двигателем, оснащенных небольшим каталитическим преобразователем с окислением, то при увеличении издержек производства на 30-50 долл. США можно сократить выбросы ЛОС на 90%. В Австрии и Швейцарии уже действуют стандарты, предписывающие применение этой технологии.

IV. Технологии ограничения выбросов в виде испарений и возникающих в ходе заправки топливом

27. Выбросы в виде испарений представляют собой пары топлива, выделяемые двигателем и топливной системой. Они подразделяются на: а) суточные выбросы, образующиеся в результате "дыхания" топливного бака в процессе его нагревания и охлаждения в течение дня; b) насыщенные горячие выбросы, образующиеся в результате выделения тепла из двигателя после его отключения; с) выделения из топливной системы при работе транспортного средства; и d) нерабочие потери, например, из емкостей, открывающихся через нижнюю часть (в случае их использования), и из некоторых пластических материалов, из которых изготовлена топливная система и которые, как предполагается, допускают потери в результате проницаемости, т.е. в результате медленной диффузии бензина через материал.

28. Технология ограничения выбросов, которая, как правило, используется для уменьшения выбросов в виде испарений из транспортных средств с бензиновыми двигателями, включает угольную камеру (с соответствующими подводными и отводными трубками) и систему удаления для регулируемого сжигания ЛОС в двигателе.

29. Опыт претворения в жизнь существующих программ борьбы с выбросами в виде испарений в Соединенных Штатах свидетельствует о том, что системы ограничения выбросов в виде испарений не смогли обеспечить желаемый уровень контроля, особенно в дни с низким содержанием озона в атмосфере. В какой-то степени это происходит из-за того, что летучесть бензина, используемого при эксплуатации транспортных средств, значительно выше, чем бензина, испытываемого на официальное утверждение. Это также объясняется тем, что неадекватная процедура испытания привела к разработке неадекватной технологии борьбы с выбросами. В 90-х годах в Соединенных Штатах в ходе осуществления программы ограничения выбросов в виде испарений основное внимание будет сосредоточено на применении в летнее время топлива с меньшей летучестью и на улучшении процедур испытаний для стимулирования разработки более совершенных систем ограничения выбросов в виде испарений, которые позволят на практике ограничивать выбросы из четырех источников, упомянутых выше в пункте 27. Для стран, в которых применяется топливо с высокой летучестью, единственной экономически эффективной мерой сокращения выбросов ЛОС является уменьшение летучести.

30. Таким образом, эффективное ограничение выбросов в виде испарений требует рассмотрения вопросов, связанных с: а) контролем летучести бензина в зависимости от климатических условий; и b) соответствующей процедурой испытания.

31. В таблице 3 показаны варианты ограничения выбросов, возможности уменьшения выбросов, а также оценки издержек, причем в настоящее время наилучшей имеющейся технологией борьбы с выбросами является вариант В. В скором времени вариант С будет представлять собой наилучшую имеющуюся технологию и явится значительным шагом вперед по сравнению с вариантом В.

32. Экономия топлива, которой можно добиться в результате применения технологий ограничения выбросов в виде испарений, согласно оценкам, составляет менее 2%. Такая экономия достигается благодаря использованию топлива с более высокой энергетической плотностью и малым давлением паров по шкале Рида (ДПР), а также благодаря тому, что происходит не выброс, а сгорание улавливаемых паров.

33. В принципе, выбросы, образующиеся в ходе заправки, могут улавливаться с помощью систем, устанавливаемых на бензозаправочных станциях (этап II) или непосредственно на транспортных средствах. Технологии ограничения выбросов, используемые на заправочных станциях, уже получили широкое признание, а системы, устанавливаемые на транспортных средствах, были опробованы на нескольких прототипах. В настоящее время изучается вопрос об эксплуатационной безопасности бортовых систем рекуперации паров. Возможно, целесообразно разработать нормы безопасной эксплуатации для бортовых систем рекуперации паров для обеспечения безопасности конструкций. Этап II может быть осуществлен достаточно быстро, поскольку заправочные станции в данном районе можно оборудовать указанными системами. Меры, предусмотренные в рамках этапа II, могут быть применены ко всем транспортным средствам с бензиновыми двигателями, тогда как бортовыми системами могут быть оснащены только новые транспортные средства.

34. В настоящее время в регионе ЕЭК контроль за выбросами в виде испарений из мотоциклов и мопедов не осуществляется, однако по отношению к этим выбросам могут применяться те же общие методы ограничения выбросов, что и для ограничения выбросов из автомобилей с бензиновым двигателем.

Таблица 1

Технологии ограничения выбросов выхлопных газов для легковых автомобилей и грузовых автомобилей малой грузоподъемности с бензиновыми двигателями

Технологический вариант	Уровень выбросов (в %)		Стоимость* (долл. США)
	4-тактный двигатель	2-тактный двигатель
А. Отсутствие контроля	400	900	-
В. Модификация двигателя (конструкция двигателя, системы смесеобразования и зажигания, нагнетание воздуха)	100 (1,8 г/км)		**
С. Каталитический преобразователь незамкнутого цикла	50	-	150-200
D. Каталитический преобразователь тройного действия замкнутого цикла	10-30	-	250-450***
Е. Усовершенствованный каталитический преобразователь тройного действия замкнутого цикла	6		350-600***

* Предполагаемая сумма дополнительных издержек производства из расчета на одно транспортное средство с использованием технологического варианта В.

** Согласно оценке, расходы, связанные с модификацией двигателя при переходе с варианта А на вариант В, составляют 40-100 долл. США.

*** При использовании технологических вариантов D и Е, помимо уменьшения выбросов ЛОС, существенно снижаются также выбросы СО и . Технологические варианты В и С также могут обеспечить некоторое ограничение выбросов СО и/или

Таблица 2

Технологии и характеристики ограничения выбросов выхлопных газов для мотоциклов

Технологический вариант	Уровень выбросов (в %)		Стоимость* (долл. США)
	4-тактный двигатель	2-тактный двигатель
А. Отсутствие контроля	400 (9,6 г/км)	100 (2 г/км)	-
В. Наилучший вариант без каталитического преобразователя	200	60	-
С. Каталитический преобразователь с окислением, применение системы нагнетания вторичного воздуха	30-50	20	50
D. Каталитический преобразователь тройного действия замкнутого цикла	не применим	10**	350

* Предполагаемая сумма дополнительных издержек производства из расчета на одно транспортное средство.

** Предполагается, что этот уровень будет достигнут к 1991 году на нескольких конкретных типах мотоциклов (прототипы уже созданы и прошли испытания).

Таблица 3

Меры по ограничению выбросов в виде испарений из легковых автомобилей и грузовых автомобилей малой грузоподъемности с бензиновыми двигателями и возможности их уменьшения

Технологические варианты	Возможности уменьшения ЛОС (в %)*(1)	Стоимость (долл. США)*(2)
А. Небольшая емкость, нежесткие пределы ДПР*(3), процедура испытания, применяемая в США в 80-е годы	<80	20
В. Небольшая емкость, жесткие пределы ДПР*(4)/, процедура испытания, применяемая в США в 80-е годы	80-95	20
С. Усовершенствованные системы борьбы с выбросами в виде испарений, жесткие пределы ДПР4/, процедура испытаний, которая будет применяться в США в 90-е годы*(5)	>95	33

*(1) По отношению к положению, при котором контроль отсутствует.

*(2) Предполагаемая сумма дополнительных издержек производства из расчета на одно транспортное средство.

*(3) Давление паров по шкале Рида.

*(4) На основе данных, полученных в Соединенных Штатах, при условии, что предел ДПР составляет 62 кПа в течение теплого периода времени при стоимости 0,0038 долл. США на литр. С учетом экономии топлива при использовании бензина с низким ДПР скорректированная оценка издержек производства составляет 0,0012 долл. США на литр.

*(5) Процедура испытания в Соединенных Штатах в 90-х годах будет направлена на более эффективное ограничение многочисленных дневных выбросов, эксплуатационных выбросов, эксплуатационных выбросов при высокой температуре окружающей среды, выбросов насыщенных горячих паров после продолжительной эксплуатации и испарений из неработающих транспортных средств.