Miliony aut do poprawy!

Przypomnijmy: sterowniki wielu modeli aut były tak skonfigurowane, żeby rozpoznawać, że auto poddawane jest badaniu, np. na podstawie tego, że koła jednej osi poruszały się, a drugiej stały w miejscu – tak jak dzieje się to wtedy, kiedy samochód stoi na rolkach hamowni. Później, kiedy odpowiednie instytucje zaczęły sprawdzać również auta innych koncernów, wyszło na jaw, że również one w warunkach rzeczywistych mogą emitować wielokrotnie więcej szkodliwych substancji, niż dopuszczają to oficjalne normy.

Producenci dosyć skutecznie wykorzystywali wszelkie luki w obowiązujących przepisach, np. to, że pozwalają one, żeby w specyficznych warunkach, w celu ochrony silnika niektóre elementy układów oczyszczania spalin mogły czasowo nie działać. Okazuje się, że w wielu modelach układy recyrkulacji spalin czy układy selektywnej redukcji katalitycznej (SCR) działają tylko w wąskim zakresie temperatur.

Według ekspertów z niezależnej organizacji ekologicznej Deutsche Umwelthilfe (DUH), przy niskich temperaturach wiele nowych aut spełniających teoretycznie normę Euro 6, emituje tyle szkodliwych tlenków azotu, że przekraczają one nawet normę Euro 1! Podczas badań prowadzonych przy temperaturach niższych niż przy testach homologacyjnych odnotowywano nawet kilkunastokrotne przekroczenia norm!

Badacze z DUH twierdzą, że w niektórych modelach skuteczność układów obniżania spalin wyraźnie obniża się już przy 17 stopniach Celsjusza, w innych wydajność układów recyrkulacji spalin jest programowo obniżana np. przy temperaturach poniżej 10 stopni. Z technicznego punktu widzenia – kiedy silnik jest rozgrzany do temperatury roboczej – nawet przy jeszcze niższych temperaturach nie ma to żadnego uzasadnienia.

O tym, że z nowymi, „ekologicznymi” autami coś musi być nie tak, mówiło się już od lat, przy okazji analiz skażenia powietrza w tzw. strefach ekologicznych, które wprowadzono w wielu niemieckich miastach. Choć do takich stref wolno wjeżdżać tylko autami spełniającymi wyśrubowane normy emisyjne, m.in. mierzone wartości stężenia tlenków azotu okazywały się znacznie wyższe od oczekiwanych.

Po ujawnieniu przekrętów producentów aut sprawa się wyjaśniła. Od tego momentu wiarę w „czyste diesle” stracili jednak politycy. M.in. w Niemczech i we Francji nasiliły się naciski, żeby w miarę możliwości wyeliminować auta z silnikami wysokoprężnymi przynajmniej z miast, a najlepiej całkowicie. Warto wiedzieć, że przez wiele lat w tych krajach sprzedawało się więcej diesli niż benzyniaków.

Utrudnienia dla właścicieli diesli oznaczać mogą w takiej sytuacji, po pierwsze, gwałtowną zapaść sprzedaży nowych aut z silnikami wysokoprężnymi (które dotychczas stanowią znaczną część oferty), a po drugie, miliardowe roszczenia ze strony wkurzonych właścicieli aut, którzy kupowali je z przeświadczeniem, że spełniają one aktualne normy. To dlatego kilka poważnych koncernów postanowiło przeprowadzić uderzenie wyprzedzające i zaproponować poprawki w sprzedanych już autach, zanim zmuszą je do tego odpowiednie instytucje poszczególnych państw. Do akcji naprawczych zobowiązało się m.in. Audi, które ma zmodyfikować 850 tys. aut mających spełniać normy Euro 5 i Euro 6 (silniki V6 TDI), Mercedes ma poprawić w całej Europie ok. 3 mln aut, podobne działania, choć nie wiadomo jeszcze na jaką skalę, zapowiada także m.in. BMW.

Firmy zostały zmuszone do szybkich działań także na skutek dochodzenia prowadzonego przez niemiecki urząd antymonopolowy oraz przez Komisję Europejską. Okazało się, że największe niemieckie koncerny motoryzacyjne prawdopodobnie już od lat 90. uczestniczyły w potajemnej zmowie, która mogła stać się zaczątkiem dla późniejszej afery dieslowskiej.

VW, Audi, Porsche, BMW oraz Daimler (Mercedes) miały nieformalnie dogadywać się m.in. co do kwestii technicznych, polityki cenowej, wyboru dostawców czy właśnie układów oczyszczania spalin w silnikach Diesla. W centralach firm dokonano przeszukań, których rezultaty musiały być dla śledczych interesujące – w międzyczasie przedstawiciele VW i Mercedesa złożyli zeznania i oświadczenia, które można uznać za przyznanie się do winy, BMW nadal podtrzymuje, że w tej współpracy nie chodziło o żadne nielegalne kartele, ale o zwykłe konsultacje i sondowanie rynku.

Skoro niemal wszyscy producenci aut kombinują przy testach emisji spalin, to może po prostu nie da się stworzyć „czystego diesla”? Aż tak źle nie jest – z technicznego punktu widzenia to wykonalne, ale przede wszystkim bardzo kosztowne. W przypadku spalin silnika wysokoprężnego największym zagrożeniem są tzw. cząstki stałe oraz tlenki azotu.

Problem polega na tym, że modyfikacje silnika, które powodują wzrost jego sprawności i niższą emisję cząstek stałych, jednocześnie skutkują też wzrostem emisji tlenków azotu. To dlatego nowoczesne, wysilone diesle o wysokiej sprawności potrzebują nie tylko układów recyrkulacji spalin (zaworów EGR), układów tzw. selektywnej redukcji katalitycznej (SCR) lub katalizatorów zasobnikowych (tzw. NOX Trap). Takie układy działają skutecznie, ale towarzyszą temu zawsze jakieś efekty uboczne.

Teraz producenci przyciśnięci przez urzędników oficjalnie obiecują, że poprawią czystość spalin nawet kilkunastu milionów aut. W większości przypadków ma się to odbywać w drodze modyfikacji oprogramowania sterowników – koszt przeróbki jednego auta ma wynieść średnio około kilkadziesiąt euro. Oczywiście, firmy twierdzą, że po takich modyfikacjach auta będą jeździły tak samo dobrze jak dotychczas, tyle że bardziej ekologicznie. Skoro to takie tanie i proste, to dlaczego nie zrobiono tego od razu?

Bo to wcale nie takie łatwe – w przypadku aut wyposażonych w układy SCR wykorzystujące do oczyszczania spalin z tlenków azotu roztwór mocznika (AdBlue) musi się to wiązać ze zwiększonym zużyciem tego płynu, tyle że producenci takiej możliwości wcześniej nie przewidzieli, więc zbiorniki na AdBlue są tak małe, że co chwila trzeba będzie robić dolewki.

W układach z katalizatorem zasobnikowym, gdy zasobnik się wypełni, czujnik wysyła sygnał sterownikowi, a ten wymusza pracę silnika na wzbogaconej mieszance, co powoduje zmianę tlenków azotu na mniej groźne azot i dwutlenek węgla – ale im częściej układ się włącza, tym auto więcej pali. Elektronika sterująca może też wymusić to, że zawór recyrkulacji spalin będzie kierował ich więcej do komór spalania, przez co obniży się panująca w nich temperatura i spadnie emisja tlenków azotu – ale to z kolei grozi tym, że skróci się nieco trwałość DPF-a.

Według prokuratury w Stuttgarcie Mercedes mógł przez niemal dekadę sprzedawać auta o zbyt wysokiej emisji spalin. Zarzuty dotyczą głównie dwóch rodzin silników: OM 642 (silniki V6 o poj. 3 litrów) oraz czterocylindrowych silników OM 651 o poj. 1,8 i 2,1 litra. Problem polega jednak na tym, że silniki te trafiały do niemal wszystkich modeli Mercedesów, a także do niektórych aut produkowanych przez byłego partnera – koncern Chrysler.

Mocniejsze silniki OM 642 zostały wprowadzone w  2005 roku w Mercedesach klasy C- i E, znaleźć je można także pod maskami Mercedesów M-, R-, G-, GL- oraz S-klasy, a nawet w modelach GLK, CLK i CLS, w vanach Vito i Viano oraz w Sprinterach. Ten silnik wychodzi właśnie z produkcji, jego następcą jest sześciocylindrowa, rzędowa jednosta OM 656.

Silnik OM 651 trafia do klas A-, B-, CLA- oraz GLA, a także do roadsterów SLK, klasy S i aut dostawczych. Problem ma dotyczyć około miliona aut wyprodukowanych w latach 2008-2016, Mercedes dobrowolnie chce poprawić parametry emisyjne aż 3 milionów aut.

Dla producentów aut najprostszym i najtańszym sposobem na poprawę czystości spalin jest modyfikacja oprogramowania sterownika silnika. Koszt takiej operacji to zwykle kilkadziesiąt euro – niby niewiele, ale przecież samochodów mogących wymagać przeróbek są miliony. Niezależni eksperci przestrzegają jednak, że wiele systemów oczyszczania spalin nie zostało fabrycznie przystosowanych do naprawdę intensywnej pracy – konstruktorzy konfigurowali je z myślą o tym, żeby tylko w określonych okolicznościach działały pełną parą, a przez większość czasu – jedynie na przysłowiowe pół gwizdka.

Zestrojenie ich w ten sposób, żeby nawet w warunkach rzeczywistych spaliny były oczyszczane do poziomu wymaganego przez przepisy, może się wiązać z wykorzystaniem wszystkich rezerw wydajnościowych i wytrzymałościowych, co w dłuższej perspektywie może mieć wpływ na trwałość i układu oczyszczania spalin, i samego silnika. Np. już teraz pojawiają się doniesienia, że po modyfikacjach dokonanych przez firmę VW w silnikach 1.6 i 2.0 TDI niektórzy użytkownicy skarżą się m.in. na usterki zaworów recyrkulacji spalin.

W pewnych przypadkach producenci mogą być jednak zmuszeni do zamontowania dodatkowych systemów oczyszczania spalin, np. układów selektywnej redukcji katalitycznej (SCR), wykorzystujących AdBlue. Tu nakład potrzebnych środków okazuje się znacznie wyższy i jest szacowany na ok. 1500 euro plus koszty montażu na jeden samochód! Tego typu przeróbki opłacać się mogą tylko w przypadku drogich, młodych aut.

Prawdopodobnie już od przyszłego roku auta z silnikami benzynowymi z bezpośrednim wtryskiem paliwa będą musiały być wyposażone w filtry cząstek stałych, zupełnie tak samo jak aktualnie sprzedawane diesle. To nie żaden urzędniczy kaprys – od lat wiadomo, choć producenci starają się o tym nie mówić głośno – że wiele nowoczesnych benzyniaków emituje więcej cząstek stałych niż silniki wysokoprężne. Dotychczas było to tolerowane dlatego, że w przypadku silników z zapłonem iskrowym oficjalne procedury pomiarowe nie przewidywały badania stężenia cząstek stałych.