Euro 7:aa odotellessa 24.05.2023 Juha Kiiskinen

Pakokaasupäästöjä säätelevän normin Euro 7:n tulosta on supistu jo vuosia. Kun sitä ei ole saatu vietyä toteutukseen asti, on päivitetty voimassa olevaa Euro 6-normia.

Tähän saakka tapahtunutta, osa 1

Euro 6 oli aikamoinen tiukennus eurooppalaisten valtioiden pakokaasupäästöjä säätelevässä lainsäädännössä etenkin dieselmoottoreiden osalta, sillä typpioksidien päästörajoja pienennettiin alle puoleen aikaisemmasta tasosta. Käytännössä tämä vaati pelkistävän SCR-katalysaattoritekniikan ja siihen liittyvän urealiuoksen käyttöönottoa. Näiden tarpeellisten uudistusten myötä NO_x-päästöjä saatiinkin leikattua varsin tuntuvasti.

Voimaan Euro 6, eurooppalaiselta asetusnumeroltaan 459/2012 EY, astui syyskuussa vuonna 2014.

Euro 6b-päivitys toi mukanaan muun muassa tarkistetun menetelmän pakokaasujen pienhiukkaspäästöjen mittaamiseen sekä pienhiukkasmäärien standardit koskien ensivaiheessa suoraruiskutustekniikalla varustettuja dieselmoottoreita.

Tähän saakka tapahtunutta, osa 2

Seuraava uudistus, Euro 6c, ajoittui vuodelle 2017, kun EU päätti laboratorio-olosuhteissa, rullien päällä ajettuna ottaa käyttöön WLTP-mittausproseduurin. 1990-luvulla käyttöön otettu NEDC-mittausmenetelmä olikin saanut kasvanutta kritiikkiä osakseen.

Yleisesti todettiin WLTP:n olevan lähempänä todellisia olosuhteita ja rasittavan moottoria tuntuvammin kuin nykyautoille ilmeisen köykäisen voimalinjakuormituksen kehittänyt NEDC-mittausmenetelmä.

Euro 6c-normi otettiin EU-tyyppihyväksynnässä käyttöön koskien henkilöautoja ja kevyitä hyötyajoneuvoja (ajoneuvoluokka N₁) koskevaksi syyskuussa 2017. Kaikkia uusia, myynnissä olevia vastaavia ajoneuvoja koskevaksi Euro 6c laajeni tismalleen 12 kuukautta myöhemmin.

Polttoaineesta riippumatta pienhiukkaspäästöjen enimmäismassaksi määritettiin 4,5 mg/km.

Euro 6d toi RDE-mittaukset

Seuraavaksi oli aika siirtyä Euro 6d-aikaan, jonka suhteen oli merkille pantavaa kasvava tietoisuus dieselmoottoreiden maantieajossa kehittämistä todellisista typpioksidipäästöistä ja bensiinin suorasuihkutuksella varustettujen ottomoottoreiden ilmeisen runsaista pienhiukkaspäästöistä.

Jälkimmäisen myötä bensiinikäyttöisiin henkilöautoihin alkoi ilmaantua hiukkassuodattimia lyhenteellä GPF. Näiden toteutus ja toiminta poikkeaa jonkin verran dieselmoottoreissa käytetyistä DPF-hiukkassuodattimista.

RDE puolestaan on lyhenne sanoista Real Driving Emissions tarkoittaen tien päällä, elävässä liikenteessä tapahtuvia päästömittauksia. Käytännössä niitä on mahdoton toistaa täsmälleen toisensa kaltaisina.

RDE-mittauksessa voimalaitteen rasitus on vielä napsun tai pari tuntuvampi kuin WLTP-testisyklin tapauksessa.

RDE-mittauksissa dieselmoottoristen ajoneuvojen tapauksessa tarkkaillaan etenkin typpioksidipäästöjä (NO_x), suorasuihkutusbensiinimoottorilla varustettujen ajoneuvojen kohdalla pienhiukkasten massaa (PM) ja pienhiukkasteen määrää (PN).

PEMS-mittalaitteet käyttöön

RDE-mittauksia varteen tarvitaan ajoneuvoon liitettävä pakokaasujen analysaattorilaitteisto, jollaiset on nimetty lyhenteellä PEMS tarkoittaen Portable Emissions Measurement Systems’iä.

RDE-mittauksen typpioksidipäästöjen yhdenmukaisuuskerroin eli niin sanottu PEMS-marginaali oli ensi alkuun 2,1 (vuonna 2017) tarkentuen lukemaan 1,43 kolmisen vuotta myöhemmin.

Joissakin yhteyksissä on 2,1-kertoimen tapauksessa käytetty merkintää Euro 6d-TEMP (Level 1) ja 1,43 kertoimen tapauksessa merkintää Euro-6d-FINAL (Level 2).

Vuorossa Euro 6e

Piakkoin – ja Euro 7:aa odotellessa – ollaan siirtymässä Euro 6e-aikaan, jonka voi nähdä evoluutioksi eurooppalaisessa ajoneuvojen pakokaasupäästöjä säätelevässä lainsäädännössä.

Euro 6d:n suhteen on viimeiset ajat eletty sen ISC-FCM-vaiheessa, joten Euro 6e edustanee luonnollista jatkumoa ajoneuvojen päästöihin liittyvien EU-asetusten virrassa. Perinteiseen tyyliin luvassa lienee pientä kiristymistä vähän siellä ja täällä.

Ensivaiheessa uuden normin käyttöönotto tapahtuu kuluvan vuoden syyskuussa koskemaan EU-tyyppihyväksyntää. Vuotta myöhemmin (syyskuussa 2024) asetus laajenee koskemaan M1/N1/N2-luokkien kaikkia uusia ajoneuvoja.

Tässä kohtaa on hyvä huomata, että tässä yhteydessä uusi ajoneuvoluokka N2 tarkoittaa raskaampia hyötyajoneuvoja, joiden suurin sallittu kokonaismassa viranomaisen mukaan on 12 tonnia.

Varovasti liikkeelle

Karkeasti ottaen Euro 6e-aloitusvaiheessa suurin muutos päästömäärien suhteen tapahtuu aikaisemmin mainittujen PEMS-marginaalien tapauksessa, jotka typpioksidipäästöjen (NO_X) suhteen muuttuvat lukemaan 1,10 ja pienhiukkasten lukumäärän (PN) suhteen lukemaan 1,34.

Ilmoitetut luvut koskevat M1-ajoneuvoluokan henkilöautoja, hyötyajoneuvojen suhteen lukemat ovat vielä hieman hakusessa.

Esimerkiksi ladattavien hybridien (PHEV) hyötykertoimen referenssitoimintamatka pysyy edelleen samana (800 km) kuin Euro 6d-normissa.

Seuraava uudistuminen tyyppihyväksynnässä tapahtunee vuoden 2026 alussa, jolloin Euro 6e-bis ottaa vetovastuun. Tässä ladattavien hybridien hyötykertoimen referenssitoimintamatka pitenee aina 2200 kilometriin asti. Samalla RDE-mittausten lämpötilarajoja nostetaan ympäristön enimmäislämpötilan suhteen muutamalla Celsius-asteella kuumempaan suuntaan.

Lisäksi moottoreiden ohjausjärjestelmät on mahdollista varustaa niin kutsutulla AES-strategialla (Auxiliary Emission Strategy), mikä selkokielisenä tarkoittaa (tavallaan avoimen lähdekoodin) toimintoa, jonka avulla voidaan ehkäistä polttomoottorin äkilliset ja mahdollisesti korjaamattomat vauriot.

Uusia autoja Euro 6e-bis tullee koskemaan vuoden 2026 alusta lähtien.

Finaalivaihe käyttöön 2027/2028

Lopuksi kaivetaan esiin – ainakin näillä näkymin – Euro 6e:n finaalivaihe merkinnällä 6e-bis-FCM. Tyyppihyväksynnässä tämä astunee voimaan vuoden 2027 alussa laajentuen koskemaan kaikkia uusia ajoneuvoja mainituissa luokissa tasan vuotta myöhemmin.

Finaalivaiheessa ladattavien hybridien hyötykertoimen referenssitoimintamatka pitenee 4260 kilometriin.

Näin EU haluaa saada mahdollisimman realistisen kuvan PHEV-ajoneuvojen todellisista hiilidioksidipäästöistä sekä sähkökäyttöisestä suorituskyvystä korkeajänniteakku ladattuna ja purettuna.

Ainoastaan PHEV-lataushybridiautoilta vaaditaan todellisen sähköenergian kulutuksen mittaamista polttoaineen ja energiankulutuksen valvonnan (OBFCM) avulla, kun taas akkukäyttöiset sähköajoneuvot (BEV) jäävät Euro 6e-normin ulkopuolelle.

Euro 7-ennakkotietoa

Ennakkotiedoista päätellen on hyvin todennäköistä, että Euro 7-normissa tullaan noteeraamaan niin jarrupölypäästöt kuin renkaista irtoavat mikromuovipäästöt. Ymmärrettävästi nämä tulevat myös koskemaan BEV-autoja. Edellisen suhteen voimakkailla sähkömoottoreilla tehokkaasti regeneroivat (jarruttavat) BEV-autot voivat olla vahvoilla, jälkimmäisen kohdalla näiden autojen suurehkoilla massoilla saattaa hyvinkin olla vaikutusta renkaiden kulumiseen. Lisäksi ajoakuille olisi tietojen mukaan tulossa minimi kestoikävaatimus.