Samochody disel – z silnikiem diesla

Na temat samochodów z klasycznymi silnikami spalinowymi zostało już prawie wszystko powiedziane i napisane. Znamy je od podszewki, nie ma się zatem nad czym rozwodzić. Warto tylko przypomnieć ich podstawowe wady i zalety.

Podstawowe informacje

Obecnie w powszechnie stosowanych silnikach diesla paliwo wtryskiwane jest do komory wstępnej, komory wirowej lub bezpośrednio do cylindra. W silnikach z komorą wstępną i wirową stosuje się zwykle świece żarowe, których żarzenie (rozgrzanie do czerwoności) wspomaga wystąpienie samozapłonu w zimnym silniku. Występuje tu bowiem silniejsze chłodzenie sprężanego powietrza od chłodnych ścianek cylindra i głowicy, niż w przypadku silnika z wtryskiem bezpośrednim. Zasilanie paliwem odbywa się poprzez układ hydraulicznego systemu wtrysku paliwa. Są to pompy sekcyjne, pompy rozdzielaczowe i nowoczesne rozwiązania konstrukcyjne (pompowtryskiwacze, system common rail) – te ostatnie konstrukcje świec żarowych zasadniczo nie wymagają.

Paliwem spalanym w silniku wysokoprężnym jest zwykle olej napędowy lub (w przypadku wolnobieżnych silników wielkogabarytowych) mazut. Istotną cechą paliw dla silników wysokoprężnych jest liczba cetanowa, która świadczy o zdolności do samozapłonu.

Ponadto paliwo musi spełniać funkcje smarne w układzie wtrysku paliwa, przez co paliwa alternatywne do silników wysokoprężnych (np. zużyty lub świeży olej roślinny – olej rzepakowy) do nowoczesnych systemów wtrysku nie nadają się, ponieważ istnieje możliwość zatarcia i zablokowania sadzami precyzyjnych otworków wtryskiwaczy. Ponadto jego liczba cetanowa jest niska, co stanowi istotną wadę (zwiększa się znacznie zwłoka zapłonu i silnik wchodzi w obszar dymienia). Znacznie lepsze są estry olejów roślinnych (tzw. biodiesel). Zużycie tego paliwa jest wyższe o kilka procent, co wynika z mniejszej wartości opałowej niż oleju napędowego.

Warto wspomnieć, że pierwszy silnik wysokoprężny, zbudowany przez Rudolfa Diesla zasilany był olejem arachidowym.

Dla kogo napęd diesel:

• dla osoby jeżdżącej dużo, głównie na długich dystansach, nie po mieście – diesel użytkowany na trasie to niższe ryzyko problemów
• potrzebującej dobrych osiągów samochodu
• liczącej się z niskim spalaniem paliwa

Podstawowe zalety jednostek diesel:

• niższe spalanie paliwa w stosunku do jednostek benzynowych – diesel pali mniej od samochodów benzynowych o podobnych parametrach

Podstawowe wady jednostek diesel:

• filtry cząsteczek stałych to zmora właścicieli kilkuletnich samochodów
• przeglądy i części zamienne diesli są droższe
• konieczność dolewania AdBlue lub płynu Eolys w autach z mokrym DPF
• wysokie koszt wymiany turbosprężarki, wtryskiwaczy, koła dwumasowego, pomimo tego że często elementy te można zregenerować za niższą cenę
• zanieczyszczenie środowiska

Przyszłość diesli

Przez wiele lat rządy i władze regionalne państw Europy oraz Wielkiej Brytanii, zachęcały do kupowania diesli poprzez dopłaty, niższy podatek drogowy czy ulgi dotyczące opłat za parkowanie. Ekologiczności diesli dowodził wówczas niski stopień emisji CO2.

W 2012 roku Światowa Organizacja Zdrowia ogłosiła, że spaliny z silników Diesla są kancerogenne, a emitowane przez nie tlenki azotu czy cząstki stałe przyczyniają się do zachorowalności na astmę, zawałów serca oraz alergii. Obecnie UE i rządy poszczególnych państw chcą jak najszybciej pozbyć się diesli i znów są gotowe za to zapłacić.

W 2023 roku Parlament Europejski przegłosował przepisy w sprawie całkowitej redukcji emisji CO2 dla nowych samochodów. W efekcie od 2035 roku w państwach członkowskich UE będzie można rejestrować wyłącznie auta z napędem elektrycznym lub wodorowym. To prawdziwa rewolucja na rynku motoryzacyjnym, która ma zmniejszyć skutki zmian klimatu.

Jeśli więc ktoś posiada kilkuletni samochód z silnikiem diesla, to pojazd może mu jeszcze posłużyć przez wiele lat. Problemem mogą być jednak innego rodzaju ograniczenia. Strefy czystego transportu wprowadzane w kolejnych polskich i europejskich miastach spowodują, że starsze auta nie będą mogły się w nich poruszać, albo będą mogły, ale z dużymi ograniczeniami.

Należy również pamiętać że technika pozwalająca jeździć oszczędnie stosując zasady ekojazdy (jazdy ekonomicznej), przy wysokiej kulturze pracy i wysokim momencie obrotowym silnika diesel, wymaga nadspodziewanie wysokich wydatków. Czynności eksploatacyjne związane z wymianą filtra cząsteczek stałych, sprzęgła z kołem zamachowym, czy regeneracja wtryskiwaczy sporo kosztują i mogą obniżyć zysk z niższego spalania jednostek wysokoprężnych.

Samochody z napędem diesla a zanieczyszczenie powietrza

Emisja zanieczyszczeń z diesli wiąże się z obciążeniem dla środowiska i ekosystemów. Toksyczne substancje dostają się nie tylko do powietrza, którym oddychamy, ale też do wody i gleby, co przekłada się m.in. na gorszą jakość żywności dla ludzi. Konkretne zanieczyszczenia zawarte w spalinach z pojazdów z silnikiem diesla są czynnikiem ryzyka różnych chorób.

Przewlekłe narażenie na spaliny powoduje czynnościowe i morfologiczne zmiany w układach oddechowym, odpornościowym, nerwowym i krążenia. Sprzyja m.in. niekorzystnym zmianom w komórkach płuc, zaburzeniu funkcji makrofagów, zwłóknieniu płuc, metaplazji nabłonka. Nasila przebieg takich chorób, jak astma czy alergia, a także może mieć negatywny wpływ na męską płodność. Zwiększa również częstość występowania niektórych rodzajów nowotworów, szczególnie płuca, pęcherza moczowego.

Według danych Międzynarodowej Organizacji Badań nad Rakiem w UE rocznie ponad 4200 zgonów z UE jest związanych z narażeniem na spaliny emitowane z wysokoprężnych silników Diesla.

Szkodliwe związki emitowane przez pojazdy napędzane dieslem i ich wpływ na środowisko:

Dwutlenek węgla CO2

Transport drogowy jest istotnym źródłem emisji gazów cieplarnianych. W UE prawie 30% emisji CO2 pochodzi z sektora transportowego, z czego aż 72% z transportu drogowego. Największym źródłem emisji CO2 w transporcie drogowym są samochody osobowe (60%). Emisja gazów cieplarnianych z transportu przyczynia się także do zmian klimatycznych, które odbiją się na wszystkich mieszkańcach Ziemi.

Tlenki azotu (NOx)

Raport Międzynarodowej Rady ds. Czystego Transportu (ICCT) wykazał, że silniki zasilane olejem napędowym emitują w rzeczywistości o 50% więcej szkodliwych tlenków azotu, niż można się tego spodziewać w oparciu o badania laboratoryjne. Eksperci dodają, że problemem są manipulacje, oraz złe procedury pomiarowe.

Tlenki azotu (NOx) tworzą m.in. związki kwasowe, które po przedostaniu się z powietrza do wody i gleby zakwaszają je, co ma ogromny wpływ na ekosystemy. Związki kwasowe obecne w powietrzu negatywnie wpływają na rośliny, np. hamując, uniemożliwiając ich rozwój.

W 2019 roku udowodniono wpływ dwutlenku azotu na rozwój astmy u dzieci żyjących w miastach. Szacuje się, że aż 95% przypadków astmy dziecięcej na świecie da się powiązać z ekspozycją na zanieczyszczenia zawierające NO2. Długofalowo, przy nadmiernej ekspozycji, dwutlenek azotu jest czynnikiem ryzyka chorób układu oddechowego i układu sercowo-naczyniowego oraz nowotworów płuc i raka piersi.

Ozon troposferyczny (O3)

Ozon troposferyczny (O3) oddziałuje negatywnie nie tylko na zdrowie ludzi i innych zwierząt, ale też na zdrowie roślin. Wnika w komórki roślin i zmniejsza ich odporność na choroby, warunki atmosferyczne i aktywność owadów, oraz na inne zanieczyszczenia. Ozon troposferyczny zawarty w zanieczyszczeniach z diesla ogranicza wzrost roślin, oraz ich zdolność do fotosyntezy. W dalszej konsekwencji, przewlekła ekspozycja roślin na wysoki poziom ozonu troposferycznego prowadzi do zaniku bioróżnorodności, zmian habitatu i zmian w poziomie nawodnienia gruntów. Ozon troposferyczny jest również jednym z gazów wzmacniającym efekt cieplarniany.

• dłuższa ekspozycja na ozon prowadzi do powstawania stanów zapalnych w obrębie dróg oddechowych oraz stresu oksydacyjnego.
• mieszkańcy i mieszkanki obszarów, na których występują wysokie poziomy ozonu troposferycznego często doświadczają bólu płuc w trakcie oddychania, bólu gardła, podrażnień śluzówki nosa, kaszlu, łzawienia oczu, bólu głowy, senności.
• może zaburzać funkcje układu hormonalnego i układu krążenia.
• pośrednio, wchodzą w reakcje, w których tworzą się inne związki, np. tlenki azotu, O3 odpowiada za konsekwencje zdrowotne tych związków

Cząsteczki stałe PM10, PM2,5 i mikrocząsteczki

Pył zawieszony może być przenoszony przez wiatr na długie dystanse, co sprawia, że dostają się do wód i gleby, a za ich pośrednictwem do wody pitnej i żywności. Pyły zawieszone zakwaszają zbiorniki wodne (naturalne i sztuczne) i negatywnie wpływają na ich bioróżnorodność. Pyły zawieszone zmieniają skład wody, czyniąc ją mniej przydatną do spożycia przez ludzi i zwierzęta oraz wykorzystania przez rośliny. Zaburzają chemiczną równowagę wód przybrzeżnych i rozlewisk, co negatywnie odbija się na ich bioróżnorodności. Związki zawarte w spalinach po przedostaniu się do wody i gleby uszkadzają rośliny, zarówno w naturalnych ekosystemach, jak i te uprawiane przez człowieka.

Cząsteczki stałe PM10, PM2,5 i mikrocząsteczki wraz z powietrzem przenikają do górnych dróg oddechowych i, w zależności od wielkości, dalej do innych narządów. PM10 zatrzymują się w płucach, PM2,5 docierają do oskrzeli, natomiast mikrocząsteczki są na tyle małe, że przez oskrzela dostają się do krwiobiegu i są rozprowadzane po całym organizmie.

• badania dowodzą, że nawet ekspozycja na krótkotrwałe wysokie stężenie PM10 może wywołać zawał serca lub udar mózgu
• cząsteczki zatrzymujących się w płucach powodują kaszel, zadyszkę oraz zwiększają ryzyko zakażenia infekcjami układu oddechowego
• powodują zaostrzenie objawów alergicznych oraz objawów chorób układu oddechowego, np. astmy
• nadmierna ekspozycja na PM2,5 i PM10 jest czynnikiem ryzyka nowotworu płuc
• cząsteczki stałe we wdychanym powietrzu podnoszą poziom kortyzolu (hormonu stresu)

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (PAHs)

W zanieczyszczeniach pochodzących z pojazdów z silnikiem diesla występują przede wszystkim duże węglowodory aromatyczne np. najczęściej benzopiren. To właśnie one uważane są za kancerogenne. Aktualne dane wskazują na ich związek z rozwojem chorób układu sercowo-naczyniowego, mają również negatywny wpływ na rozwój płodu.
Odmiany PAHs, zawierające atomy azotu, siarki lub tlenu na pierścieniach, zaburzają pracę układu endokrynnego, głównie prowadząc do wzrostu poziomu estrogenów.

źródło: materiały prasowe
Silnik o zapłonie samoczynnym, autorzy, licencja CC BY SA 3.0
Zanieczyszczenie powietrza
Zanieczyszczenie powietrza, autorzy, licencja CC BY SA 3.0

🚗 Transport ekologiczny – dodatkowe informacje:
bioetanol, biopaliwo, buspass, carbon offset, carpooling, carsharing, dekarbonizacja transportu, elektromobilność, mikromobilność, etykieta energetyczna dla opon samochodowych, ekojazda – ecodriving (podstawowe zasady jazdy ekonomicznej), ekonomiczna eksploatacja samochodu, hyperloop, inicjatywa ReFuelEU Aviation, inteligentne miasto, inteligentny parkingi, kilka prostych sposobów na oszczędzanie paliwa, kolei lewitująca (Maglev), MagRail, paliwa alternatywne, paliwa syntetyczne, paliwo HVO, parking P&R, Regulation for the Deployment of Alternative Fuels Infrastructure (AFIR), samochody autonomiczne, samochody elektryczne (BEV), samochody zero i niskoemisyjne, samochody z silnikiem diesla, smart mobility, smog, strefa Tempo 30, Strategia Wodorowa, strefa czystego transportu, strefa ograniczonego ruchu, strefa zakazu ruchu, ścieżka rowerowa, ślad węglowy (carbon footprint), transport lotniczy (powietrzny), transport publiczny, transport zbiorowy, turystyka ekologiczna, urządzenie transportu osobistego (UTO), wykluczenie komunikacyjne, zanieczyszczenie hałasem, zanieczyszczenie powietrza, zanieczyszczenie środowiska, zielona kerozyna, zielony amoniak, zielony metanol, zielony wodór, zmiany klimatu, zrównoważone paliwa lotnicze (SAF)

🧠 Wiedza ekologiczna – dodatkowe informacje:
aforyzmy ekologiczne, biblioteka ekologa, biblioteka młodego ekologa, ekoprognoza, encyklopedia ekologiczna, hasła ekologiczne, hasztagi (hashtagi) ekologiczne, kalendarium wydarzeń ekologicznych, kalendarz ekologiczny, klęski i katastrofy ekologiczne, największe katastrofy ekologiczne na świecie, międzynarodowe organizacje ekologiczne, podcasty ekologiczne, poradniki ekologiczne, (nie) tęgie głowy czy też (nie) najtęższe umysły, znaki i oznaczenia ekologiczne

🤝Dziękuję, że przeczytałaś/eś powyższe informacje do końca. Jeśli cenisz sobie zamieszczane przez portal treści zapraszam do wsparcia serwisu poprzez Patronite.

☕ Możesz również wypić ze mną wirtualną kawę! Dorzucasz się w ten sposób do kosztów prowadzenia portalu, a co ważniejsze, dajesz mi sygnał do dalszego działania. Nad każdym artykułem pracuję zwykle do późna, więc dobra, mocna kawa wcale nie jest taka zła ;-) 💪☕

🔔 Zapisz się na Newsletter i otrzymuj email z ekowiadomościami. Dodatkowo dostaniesz dostęp do specjalnego działu na stronie portalu, gdzie pojawiają się darmowe materiały do pobrania i wykorzystania. Poradniki i przewodniki, praktyczne zestawienia, podsumowania, wzory, karty prac, checklisty i ściągi. Wszystko czego potrzebujesz do skutecznej i zielonej rewolucji w twoim życiu. Zapisz się do Newslettera i zacznij zmieniać świat na lepsze.

Chcesz podzielić się ciekawym newsem lub zaproponować temat? Skontaktuj się pisząc maila na adres:
✉️ informacje@wlaczoszczedzanie.pl

🔍Więcej ciekawych informacji znajdziesz na stronie głównej portalu Włącz oszczędzanie