Что вреднее бензин или дизель

Правда ли, что дизельный двигатель вреднее, чем бензиновый?

Дизельные моторы с недавних пор впали в немилость. Заслуженно ли?

Дизельный мотор — это поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу самовоспламенения распылённого топлива от воздействия разогретого при сжатии воздуха. Он применяется в автомобилях, тепловозах, автобусах и грузовиках, тракторах, кораблях и другой технике. Спектр видов топлива для дизельных двигателей весьма широк, включая все фракции нефтеперегонки и ряд продуктов природного происхождения.

По сравнению с бензиновыми двигателями в выхлопных газах дизельного двигателя, как правило, меньше окиси углерода (СО), хотя в связи с применением каталитических нейтрализаторов на бензиновых двигателях это преимущество уже не так заметно. Основные токсичные газы, которые присутствуют в выхлопе дизеля в заметных количествах — углеводороды (СН), окислы азота (NOх) и сажа или её производные в форме чёрного дыма.

В России больше всего загрязняют атмосферу двигатели старых грузовиков и автобусов, которых у нас ещё довольно-таки много на дорогах. Две самые вредные для здоровья составляющие выхлопа дизельного мотора — оксиды азота, вызывающие нарушения дыхания, и ультрадисперсные частицы сажи, увеличивающие риск сердечно-сосудистых заболеваний и рака лёгких. Для борьбы с сажей дизели снабжают фильтром, который владельцы автомобилей часто удаляют из-за дороговизны его замены.

Разумеется, такой мотор наносит ощутимый вред окружающей среде. А на махинациях с содержанием в выхлопных газах оксидов азота в последнее время ловили и самих автопроизводителей – у всех до сих пор на слуху знаменитый «Дизельгейт». Напомним, тогда Volkswagen поймали на фальсификации результатов измерений содержания вредных выбросов при помощи использования специального программного обеспечения.

7 фактов про дизтопливо, которых вы не знали

Чтобы мотор не портил атмосферу, необходимо тщательно сжигать топливо в его цилиндрах. Хорошо было бы вообще обойтись без выхлопной трубы, но увы — не получается. Тем не менее «зеленые экологи» уже много лет требуют снижать выбросы каждый год. Загнанные в угол инженеры обеднили смесь так, что на выходе появилась мельчайшие несгоревшие частицы углерода, они же – нанопыль, или, проще говоря, сажа. Потом появились баки с мочевиной, были запущены дизельгейты, а дальше дизельный мотор вообще предали анафеме. Но вредоносность дизельной сажи не сказать чтобы признается всеми специалистами.

И еще про пыль

Первоначально Рудольф Дизель рассчитывал сжигать в своих моторах каменно-угольную пыль. Идея «французского немца» была идеологически и экономически отменной, благо угля в Германии было полно – в отличие от нефти. Однако в ходе работы оптимизм изобретателя иссяк. Как подавать пыль в цилиндры, он так и не придумал. К тому же любая пыль, даже немецкая – это абразив, который способен стереть в порошок что угодно. От идеи пришлось отказаться, что очень не понравилось немецким промышленникам.

Европейские шараханья

История дизелестроения для легковушек и фургончиков началась в Европе до Второй мировой войны. Впереди были немцы: Мерседес с дизельным двигателем еще в тридцатые годы прошлого века использовался для работы в такси. После войны европейцы пересели в малогабаритные бензиновые машинки, однако потихоньку немецкие, французские и итальянские производители стали заниматься и дизелями. А восьмидесятые годы в Европе характерны унификацией топливной аппаратуры. Тогда большую часть рынка захватил Bosch c его знаменитыми топливными насосами серии VE, и только часть рынка принадлежала насосам Lucas. Надежная и долговечная топливная аппаратура вместе с надежными двигателями заставила европейцев позитивно относиться к дизелям. Двигатели были просты, и в принципе могли ездить вообще без электропитания. А на экологию тогда особого внимания не обращали.

Где взять топливо, которого нет?

Дизельные легковушки в нашей стране были мечтой. Основная причина – простая: дизель виделся всем как мотор, практически не потребляющий топливо, которого вокруг было хоть залейся. Да, на АЗС его не продавали частникам, но это никого не смущало: по дорогам разъезжали КАМАЗы и прочие грузовики с большим топливными баками… Кроме того, никто не сомневался в том, что дизтопливо, появись оно на всех АЗС, будет гораздо дешевле бензина.

Когда СССР убили, мечта стала воплощаться в жизнь в извращенной форме. Отечественные разработки ушли в небытие, но зато в страну хлынули подержанные иномарки с любыми моторами, в том числе и с дизельными. Их новые владельцы радостно лили в баки всё подряд – от «печной соляры» до тепловозной горючки: кто чем разжился. Дизели быстро помирали, мечты разбивались о неприглядный быт.

Кто сильнее воняет – старый дизель или свежий?

В Германии есть общественная организация Deutsche Umwelthilfe (DUH) — можно перевести как «Немецкие экологи». Так вот, в ходе проверки Audi A8 4.2 TDI с заявленными Евро-6 выяснилось, что машина возрастом чуть более двух лет и ценой в 150 000 евро по части выбросов многократно хуже дизелей 15-летней давности. Дело в том, что декларированные параметры Евро-6 – это липа, которую можно обнаружить только на стенде. А задача инженеров порой сводится к тому, чтобы выдать желаемый уровень выбросов за действительный.

Что вреднее бензин или дизель?

Извечные споры о том, какой двигатель вреднее никогда не утихают. Последние годы в Европе наметилась тенденция к снижению уровня продаж дизельных легковых автомобилей. Главной причиной стало мнение о том, что дизельные двигатели наносят экологии существенно больший вред, чем бензиновые. Ещё совсем недавно общественное мнение было совершенно иным, дизеля считались более «чистыми». Где же истина?

Выбросы ДВС, их токсичность

Основными видами горючего для современных автомобилей являются автомобильный бензин и дизельное топливо.

Бензином называется горючая смесь из сжиженных углеводородов лёгких фракций, имеющих температуру кипения от +33°C до +205°C. Средняя плотность чистого бензина без присадок колеблется в районе значения 0,71 г/см³.

Дизельным топливом называют жидкий углеводородный продукт, состоящий из смеси керосиново-газойлевых фракций, полученных при перегонке нефти. Ещё его в народе называют «солярка». Продукт используется как топливо для дизельных двигателей. Солярка тяжелее бензина. Плотность её колеблется от 840 кг/м³ до 860 кг/м³.

Двигатель внутреннего сгорания, сжигая бензин или дизтопливо, преобразует химическую энергию топлива в механическую энергию. Коэффициент полезного действия у них разный. У современного дизельного двигателя с турбокомпрессором он достигает 55%, у бензинового – не превышает 35%. При сжигании топлива оба типа моторов выбрасывают в атмосферу продукты сгорания, многие из которых являются весьма токсичными. Степень загрязнения среды зависит от следующих факторов:

1. Качества, вида топлива.
2. Уровня технического и экологического совершенства ДВС.
3. Состояния ДВС.
4. Режима работы ДВС.
5. Процентного содержания кислорода в воздухе, поглощаемом ДВС.

Основными видами вредных выбросов ДВС являются продукты сгорания топлива, а также вредные вещества, в нём содержащиеся:

• Окись углерода (СО).
• Окись и двуокись азота (NО, NO₂).
• Двуокись серы (SO₂).
• Сажа.
• Не догоревшие углеводороды (С_хН_у).
• Формальдегид, акролеин.
• Соединения свинца (для этилированного бензина).
• Бензапирен.
• Картерные газы.
• Пары топлива.

Процентный состав вредных веществ зависит от типа двигателя (дизельного или бензинового).

Вредные свойства бензиновых моторов

Объёмное содержание токсичных веществ в отработанных газах бензиновых двигателей составляет (%):

• Окись углерода (СО) – 0,1 – 10.
• Окись и двуокись азота (NО, NO₂) – 0,1 – 0,5.
• Двуокись серы (SO₂) – 0,0 – 0,003.
• Сажа – 0,04.
• Не догоревшие углеводороды (С_хН_у) – 0,2 – 3,0.
• Альдегиды – 0,0 – 0,2.
• Бензапирен – до 0,02.

Поставщиками вредных токсичных веществ являются не только отработанные газы. Картерные газы поставляют до 5% СО, до 5% СН и до 2% окислов азота (от общего количества вредных выбросов). Кроме этого, за счет испарения из топливных баков и негерметичных соединений, в атмосферу поступает до 40% СН.

Важнейшую роль играет правильная регулировка систем питания и зажигания. В отработанных газах неисправного мотора может содержаться до 10% СО, до 3% СН. Окись углерода — угарный газ, при определённых концентрациях является смертельно опасной для человека.

Бензапирен – опасное вещество первого класса, отнесённое к числу сильных канцерогенов. Вызывает онкологические заболевания у людей и животных.

Снижение концентрации СО, СН достигается правильной регулировкой двигателя, заставляющей его устойчиво работать на обеднённой смеси. Однако, это явление сопровождается ростом концентрации NO, NO₂ в выхлопных газах. Данное обстоятельство усложняет задачу снижения уровней токсичности выбросов и оптимальной настройки бензинового ДВС.

Токсичность дизельных двигателей

Концентрация ряда вредных веществ в выбросах дизельных агрегатов ниже, чем у бензиновых моторов. Но это не является свидетельством большей экологической чистоты. По уровню концентрации окислов азота и серы дизельные двигатели уступают бензиновым. За счет принудительного нагнетания воздуха создаётся избыток кислорода при горении смеси. Под воздействием высокой температуры и давления это способствует образованию большого количества окиси азота с двуокисью серы.

Объёмное содержание вредных веществ в отработанных газах дизельных ДВС составляет (%):

• Окись углерода (СО) – 0,01 – 0,5.
• Окись, двуокись азота (NО, NO₂) – 0,001 – 0,4.
• Двуокись серы (SO₂) – 0,0 – 0,03.
• Сажа – 0,01 – 1,1.
• Не догоревшие углеводороды (С_хН_у) – 0,009 – 0,5.
• Альдегиды – 0,01 – 0,09.
• Бензапирен – до 0,01.

С картерными газами в атмосферу поступает до 6% СО, СН и NO (по 2% от общего количества выбросов). Испаряемость дизельного топлива ниже, чем у бензина. В виде паров в окружающую среду поступает не более 8% СН. Процентное содержание NO и NO₂ в отработанных газах дизеля не велико, но массовая доля этих токсинов выше, чем у бензинового мотора. Хуже обстоят дела по показателям выброса сажи, сернистых соединений.

Сажа негативно влияет на окружающую среду. Попадание сажи в организм человека сопровождается сильным раздражением органов дыхания. Взвешенные частицы сажи снижают видимость на автодорогах, оседают на поверхностях транспортных средств, на коже человека, перенося на себе углеводородные канцерогены.

Двуокись серы, поступая с отработанными газами в воздух, превращается в SO₃ (сернистый ангидрид). Химическая реакция с парами воды преобразует ангидрид в серную кислоту. Кислота наносит огромный вред растениям, животным, здоровью человека. Усиливает процессы коррозии металлов.

Выводы и рекомендации

Сделать окончательный вывод о том, какой двигатель сегодня вреднее невозможно. Комплексных научных обоснований нет. Оба типа моторов постоянно совершенствуются по всем параметрам экологической безопасности. Качество настройки топливной аппаратуры имеет решающее значение для всех типов двигателей.

При оценке степени опасности следует учитывать не только процентный состав вредных веществ, но и их абсолютную массовую составляющую по каждому компоненту. На количество вредных выбросов влияют конструктивные особенности силовых агрегатов, их вспомогательного оборудования.

Многое напрямую зависит от мастерства водителя транспортного средства.

В западной Европе усилилось давление экологов на производителей дизельных двигателей. В основном это касается силовых установок для легковых автомобилей, так как достойной замены тяжёлому дизелю пока не найдено. Многие заводы были вынуждены отзывать свои автомобили по причине несоответствия жёстким экологическим нормативам. Это подорвало доверие потребителей, пересмотревших свои предпочтения в пользу бензиновых агрегатов. Спрос на дизельные агрегаты упал, автозаводы понесли огромные убытки, были вынуждены переориентироваться на выпуск бензиновых автомобилей.

Эта ситуация не является доказательством того, что дизель вреднее бензина или наоборот. Просто так сложилась рыночная конъюнктура.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что для минимизации вредного воздействия на окружающую среду легковые или небольшие грузовые автомобили целесообразнее комплектовать бензиновыми моторами, а тяжёлые транспортные средства – дизельными.

Дизель против бензина: кто больше портит воздух?

Причиной тому главным образом распространившееся мнение об их экологической вредности.

Представители отрасли утверждают, что современные дизели на самом деле исключительно чистые, и обвиняют правительства и борцов за охрану окружающей среды в предубеждениях.

Действительно ли дизельные двигатели опаснее бензиновых, или их просто демонизируют в прессе.

Меньше, но хуже

Однозначного ответа нет, говорят независимые эксперты. Все зависит от конкретной марки автомобиля.

И дизельные, и бензиновые двигатели переводят химическую энергию в механическую путем сжигания топлива, но делают это по-разному.

Дизель потребляет в целом меньше горючего и соответственно выбрасывает в атмосферу меньше двуокиси углерода, чем бензиновый двигатель такой же мощности. Но выделяемые им мельчайшие частицы сажи считаются особо вредными для человека.

«Они проникают очень глубоко в легкие, вызывая раздражение, оседают на поверхностях, с которых кровь поглощает кислород, и способны попадать в саму кровь. Это повышает риск инсульта, сердечных приступов и астмы, особенно у людей, которые к ним предрасположены», — говорит Мэтью Локхэм, исследователь токсичных воздействий загрязнения атмосферы из университета Саутгемптона.

Однако новейшие дизели оборудуются специальными фильтрами.

«Фильтры задерживают до 99% мельчайших частиц, так что для современных дизелей этой проблемы больше не существует», — утверждает глава независимого исследовательского центра Emissions Analytics Ник Молден.

Возглавляемая им группа известна тем, что тестирует машины на ходу, тогда как автопроизводители проводят в основном стендовые испытания и на их основании получают сертификаты.

Кроме частиц сажи, дизели по сравнению с бензиновыми моторами выбрасывают больше двуокиси азота, продолжительный контакт с которой ухудшает функцию легких и провоцирует аллергию.

К счастью, современные технологии позволяют добиться хорошего результата и здесь. Экологический стандарт Евро 6, вступивший в силу в сентябре 2015 года, предусматривает снижение выбросов двуокиси азота вдвое для дизельных машин, выпущенных позже этого срока.

Британская ассоциация автопроизводителей и автодилеров в связи с этим утверждает, что современные дизели в экономическом отношении в основном соответствуют бензиновым по воздействию на окружающую среду.

Группа Emissions Analytics замечает, что ситуация все же не столь однозначна. Дело в том, что на дороге выбросы двуокиси азота резко, порой в 15 раз, превышают результаты стендовых испытаний. В целом, по оценке экспертов, бензиновые двигатели все-таки чище, но очень многое зависит от конкретной модели.

«Если взять 10% самых «чистых» дизелей и 10% самых «грязных» бензиновых двигателей, то разница будет, конечно, в пользу первых, и весьма существенная», — замечает Ник Молден.

С сентября прошлого года проверки на экологичность в реальных условиях сделались обязательными для новых моделей, производимых в ЕС. По словам специалистов, это должно дать более объективную картину.

Чтобы повысить экономичность бензиновых моторов, производители все шире используют технологию так называемого прямого впрыскивания, но это отрицательно сказывается на экологичности.