NOX vs. CO2 (EU)

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Taannoisessa Koneviestissä oli juttu traktoreiden dieselmoottoreiden kehityksestä ja siinä mainittiin, että mikäli NOx-päästörajoja löyhennettäisiin, voitaisiin jo nyt tehdä huomattavasti pienikulutuksisempia ja muutenkin parempisuorituskykyisempiä dieseleitä. Sama pätee esim. lentokonemoottoreihin*. Kysymys kuuluukin: jos ollaaan niin huolissaan CO2-päästöistä, niin miksi tällainen fiksaatio nimenomaan NOx-päästöihin ja samalla heitetään merkittävät CO2-vähennykset mäkeen? Tietääkseni kun NOx-päästöjen haitat ovat vähäisempiä ja paikallisempia.

*Kesällä TM:ssä oli juttu Pariisin ilmailunäyttelystä. Siinä todettiin myös moottorinvalmistajien suulla, että jos halutaan vähäpäästöisempiä ja ennen kaikkea taloudellisempia moottoreita, on pakko tinkiä melurajoituksista. Itse ainakin kuuntelenm mieluummin vaikka R-25:ttä jp:llä kuin karvanoppa-Corollaa viidakkorumpuineen.

Kommentit (11)

Vierailija

Sen takia, että typpioksidit ovat pahimpia savusumun aiheuttajia ja melko myrkyllisiä. Tulee kaikenlaista happosadetta ja muuta, kun typen oksideja pääsee ilmaan.

Vierailija

Mutta: savusumu on etupäässä paikallinen, kaupunkien ilmiö (ja ken haluaa asua kaupungissä älköön valittako jos ilma ei olekaan niin puhdasta). Tsekkasinpa pari lähdettä ja ainakin minun mielestä NOx-haitat ovat minimaaliset verrattuna ylisuuriin CO2-päästöihin. Eli EU:n direktiivinlaatijat pitäisi teloittaa ja korvata paremmilla.

Vierailija
pasoleati
Mutta: savusumu on etupäässä paikallinen, kaupunkien ilmiö (ja ken haluaa asua kaupungissä älköön valittako jos ilma ei olekaan niin puhdasta). Tsekkasinpa pari lähdettä ja ainakin minun mielestä NOx-haitat ovat minimaaliset verrattuna ylisuuriin CO2-päästöihin. Eli EU:n direktiivinlaatijat pitäisi teloittaa ja korvata paremmilla.

Niin, mitäpä sitä pienistä myrkkypäästöistä, vaikka kaupunkilaiset kärsivätkin. Eihän suomenkaan väestöstä kuin yli puolet asu kaupungeissa.

Se mikä säästetään polttoaineessa hävitään kasvaneina hengitystie-elin sairauksina ja korkeampana kuolleisuutena, sekä kaupunkiympäristön ja sen ympäröivän luonnon saastumisena.

Vierailija
pasoleati
Taannoisessa Koneviestissä oli juttu traktoreiden dieselmoottoreiden kehityksestä ja siinä mainittiin, että mikäli NOx-päästörajoja löyhennettäisiin, voitaisiin jo nyt tehdä huomattavasti pienikulutuksisempia ja muutenkin parempisuorituskykyisempiä dieseleitä.

Mihin tämä perustuu?
Miten kulutusta tiputetaan ja samalla typpioksideja lisätään pakokaasuissa?

Vierailija
Lyde
pasoleati
Taannoisessa Koneviestissä oli juttu traktoreiden dieselmoottoreiden kehityksestä ja siinä mainittiin, että mikäli NOx-päästörajoja löyhennettäisiin, voitaisiin jo nyt tehdä huomattavasti pienikulutuksisempia ja muutenkin parempisuorituskykyisempiä dieseleitä.



Mihin tämä perustuu?
Miten kulutusta tiputetaan ja samalla typpioksideja lisätään pakokaasuissa?

Ongelma johtunee siitä että typpioksideja syntyy kun polttoainetta poltetaan korkeissa lämpötiloissa ja reippaalla ilmaylimäärällä. Ilmasyöttöä kuristamalla voidaan vähentää typpioksidien syntyä, mutta hiilen palaminen kärsii jos happea ei ole tarpeeksi. Liian pieni ilmaylimäärä johtaa nokipäästöihin ja nokihan on palamatonta hiiltä, eli haaskattua polttoainetta.

Ja ennenkuin aletaan itkeä typpipäästöjen ilkeyttä tulisi muistaa, että nykyisten koneiden NOx päästöt ovat vain murto-osia vielä muutama vuosi sitten tehtyjen koneiden päästöistä, eli vaikka päästörajoista hieman tingittäisiinkin, niin konekannan korvautuessa uudella vähäpäästöisemmällä tulevat typpioksidipäästöt jokatapauksessa vähenemään rajusti.

Typpioksidien haitallisuutta ollenkaan väheksymättä voinen ainakin kysyä olisikohan jo aika pohtia tärkeysjärjestyksiä hieman uusiksi?

Vierailija

Jos nykyiset koneet päästävät vähän typpioksideja, ja niistä aletaan sitä kuristusta ottamaan pois, niin eikö typpioksidipäästöt jälleen nouse?

Ennenhän suosittiin, ja vieläkin suositaan verotuksessa meilläkin bensiiniautoja, nimenomaan tuon dieselin typpioksidipäästöjen takia.

Vierailija
Veikko
Jos nykyiset koneet päästävät vähän typpioksideja, ja niistä aletaan sitä kuristusta ottamaan pois, niin eikö typpioksidipäästöt jälleen nouse?



Riippuu mihin verrataan. Tottakai päästöt nousisivat suhteessa tiukemmilla direktiiveillä tehtyihin koneisiin, mutta jos otetaan huomioon että niitä direktiivejä on tiukennettu monessa portaassa ja reippain askelin ihan muutaman vuoden sisään, niin olemassaoleva konekanta ei ole lähelläkään edes edellisiä raja-arvoja, joten vaikka nyt otettaisiinkin yksi askel taaksepäin, niin konekanta kehittyisi silti myös typpioksidien suhteen parempaan suuntaan. Toki raja-arvoja edelleen tiukentamalla saataneen varmasti keskimääräiset päästöt alaspäin vieläkin rajumpaa tahtia, mutta kun typpipäästöt on kuitenkin jo saatu ohjattua selkeälle lasku-uralle, niin tässä voisi olla pohdinnan paikka, että kannattaako tosissaan jatkaa itsepäisesti mahdollisimman nopeaa NOx-päästöjen leikkaamista, jopa CO2-päästöjen kustannuksella, vai missä järjestyksessä noita vaivoja pitäisi hoitaa.

Ennenhän suosittiin, ja vieläkin suositaan verotuksessa meilläkin bensiiniautoja, nimenomaan tuon dieselin typpioksidipäästöjen takia.

Jaa-a, vaikea sanoa, itse veikkaisin kuitenkin hiukkaspäästöjä, niistähän diisselit ovat oikein kuuluisia. Toisaalta sittemmin on osoittautunut, että tällekään ei olisi ollut aihetta, sillä vaikka diisselin hiukkaspäästöt ovat suurempia määrältään, niin myös hiukkaskoot ovat suurempia, ja uuden tiedon valossa vaikuttaa siltä että pienemmät hiukkaset ovat terveydelle suuria haitallisempia, eli oikeastaan bensiinimoottori saattaa olla jopa haitallisempi vaihtoehto myös hiukkasten osalta. Sitten kun vielä huomioidaan se pikkuseikka, että bensakone kuluttaa enemmän polttoainetta ja siten myös tuottaa enemmän pakokaasuja, niin ehkäpä se hiukkasten määrien vertaaminen suhteessa pakokaasun määrään ei sekään ole kaikkein paras mittari. Vaan ehkäpä tekniikkaa pitäisi verrata suhteuttamalla päästöt tuotettua energiayksikköä kohden, ja ajoneuvoissa oleellinen tieto olisi tietysti myös ajokilometriä kohden tuotetut päästöt, jotta voitaisiin verrata ajoneuvojen haitallisuutta niin ympäristön kuin terveyden kannalta.

Ja toisaalta on myös syytä muistaa, että bensamoottorien pitämiseksi päästörajojen sisällä on jouduttu turvautumaan katalyyttien apuun jo kauan sitten, dieseleillä päästörajat saataneen vieläkin alitettua ilman katalyyttejä. Toisaalta toistaiseksi hiukkaspäästöjen suodattaminen on ollut vielä ongelmallista, sillä toimiakseen kunnolla hiukkassuodattimet olisivat vaatineet huoltoa, siksi sitä ei ole tähän mennessä vaadittu, mutta nyt alkaa jo tuotantoon tulemaan erilaisia menetelmiä hiukkaspäästöjen vähentämiseksi ja suodattamiseksi. Eli tälläkin saralla mennään eteenpäin... Ja sitten on tietysti vielä se perinteinen keino, jota ei suinkaan ole unohdettu, eli dieseleissä lisätään reikiä suuttimiin ja nostetaan paineita.

Teknisenä yksityiskohtana mainittakoot, että 50-luvun dieselissä saattoi olla suuttimessa vain 2 reikää, kun muistaakseni modernissa suuttimessa voi olla jopa 32 reikää. Vastaavasti suuttimen avautumispaine saattoi olla 1000 PSI, nyt modernit pumppusuuttimet tuottavat jo yli 1000 barin paineita. Ja eroa on kuin yöllä ja päivällä.

Vierailija

1930-luvun Junkersin vastamäntädieselissä ruiskutuspaine oli yli 500 baria ja suuttimet olivat avointa tyyppiä. Jokaisessa sylinterissä oli 4 kaksireikäistä suutinta ja yksi pumppu syötti aina kahta suutinta.

Ainakin joissain englantilaisissa sukellusvenedieseleissä oli myös yhteispaineruiskutus.

Vierailija
pasoleati
Ainakin joissain englantilaisissa sukellusvenedieseleissä oli myös yhteispaineruiskutus.

Voihan ollakin, mutta eihän commonrail itsessään mikään autuaaksitekevä keksintö olekaan, tai onhan silläkin toki omat etunsa, mutta ymmärtääkseni yksi suurimmista eduista perinteisiin tulee siinä että kun kuvioon lisätään vielä tietokoneohjatut suuttimet, niin polttoainetta voidaan syöttää useammassa erässä. Siihen ei sentään kyetty maailmansotien aikaisella tekniikalla.

Ja tietysti yksityiskohtia luettelemalla voisi jatkaa, että toisaalta tekihän mm. Fordson jo 50-luvulla aika modernia konetta, Major-traktoreiden dieselversioiden konepeittojen alla kun majailee 3,6 litran, 4 tahtinen, 4 sylinterinen, nopea käyntinen suoraruiskutusdiesel.

Tuon suuttimista mainittakoot, että niistä löytyi jo 4 reikää, mikä muodostui sittemmin pitkäaikaiseksi standardiksi, eivätkä 4 reikäiset suuttimet ole suinkaan vieläkään mihinkään hävinneet.

Lukemat tekee mielenkiintoiseksi se, että vielä nykyäänkin 4 sylinterinen, 4-tahtinen, noin 4-litrainen nopeakäyntinen diesel on melko tavallinen voimanlähde traktoreissa. Tosin nykypäivänä kierroksia on noin 1000 enemmän kuin tuolloin, eikä kenellekään tulisi mieleenkään antaa 4 pyttyisellä koneella varustetulle traktorille nimeä "major", "suuri". Ja tehojen kasvaessa niin kierroksia kuin ahtopaineita nostamalla, ovat myös painot kasvaneet. Siinä missä 50-luvun viljelijät vielä saattoivat valitella ettei 2,5 tonnista konetta voida enää kiskoa kuopasta hevosella, löytyy tämän päivän 4 tonnisista traktoreista jo monenlaisia lisäpainoja. Vetotehon kasvattaminen kun vaatii tehon lisäksi myös painoa.

Vierailija

Mikäs ihme tuo Plörtsönin kone on. Onhan jo esim. T-34 tankissa 12-sylinterinen 4-venttiilinen alumiinilohkoinen suoraruiskutusdiesel, jonka ominaiskulutus on pienempi kuin monessa 1990-luvun traktorissa.

Kierroslukua ei ole korotettu moneen vuoteen, päinvastoin. Kierroskone kun on epätaloudellinen ja huonommin kestävä.

Mitä tulee tietokoneohjauksiin, niin sanoisinpa, että niistä saatava hyöty ei mitenkään vastaa kasvaneita hankinta- ja huoltokustannuksia ja heikentynyttä luotettavuutta, ainakaan työkoneissa.

Vierailija
pasoleati
Mikäs ihme tuo Plörtsönin kone on. Onhan jo esim. T-34 tankissa 12-sylinterinen 4-venttiilinen alumiinilohkoinen suoraruiskutusdiesel, jonka ominaiskulutus on pienempi kuin monessa 1990-luvun traktorissa.



Anteeksi, mutta kerropas missä kohtaa väitin sitä ensimmäiseksi? Tai ihmeeksi?

Sanoin vain, että Fordsonin tuolloin tekemät perusratkaisut osoittautuivat järkeviksi, ja vielä nykyäänkin tehdään koneita melkeinpä pelottavan samankaltaisilla ratkaisuilla... Vaikka onhan moni asia kuitenkin myös muuttunut, esim. jos Fordson sai revityksi koneestaan irti ehkä 50 hv, niin pari vuosikymmentä myöhemmin Valmet sai saman kokoluokan vapaastihengittävästä koneesta irti jo 76 hv (Valmet 702), ja kun kylkeen lätkäistiin vielä turbo, niin tehoja löytyi jo 96 hv (702S). Sittemmin käytännössä katsoen samasta koneesta on saatu ilman turboa 80 hv (Valtra 800), ja turbolla ainakin yli 100 (Valtra Mezzo), ja muistaakseni ainakin 110 menee yli hyvin pitkälti samoilla perusratkaisuilla.

Kierroslukua ei ole korotettu moneen vuoteen, päinvastoin. Kierroskone kun on epätaloudellinen ja huonommin kestävä.



Niin? Entä sitten? Eipä taida kuitenkaan markkinoilta löytyä traktoria joka ei tehdasasetuksilla anna ryntäyskierroksia yhtään enempää kuin 1500 RPM. Jos sanon että nykyiset antavat jotakuinkin järjestelmällisesti noin tuhat enemmän, niin veikkaan etten kovin suurta virhettä tee. Toki tiedän että on olemassa joitain "eko-malleja", joiden kierroslukua on laskettu, mutta silti kierrokset ovat lähempänä 2500 RPM, kuin 1500 RPM, ja sittenkin jos puhutaan yleisellä tasolla, niin 2500 RPM on huomattavasti lähempänä tavallista kierroshuippua...

Ja mitä kestävyyteen tulee, niin ei siitä ole kauaa kun firma luopui vanhasta Valmetista mallia 702, valmistusvuosi oli '76, eli palvelusvuosia oli tuolla koneella takana ~30. Tämän koneen ryntäyskierrokset ovat jotain 2200-2500, en muista ihan tarkkaan, kaipa sekin tieto jossain lukee, mutta löydät varmaan itsekin jos kiinnostaa.

Tästä koneesta oli ainakin minun tietääkseni ehditty vaihtaa jo ainakin startti, puhaltimen moottori, laturi, ajovalot... Tarvinneeko edes jatkaa? Oleellista tässä on se, että olipa tuon moottori missä kunnossa hyvänsä, niin se oli ainakin niin hyvässä kunnossa että se käynnistyi, kulki ja yleisesti ottaen suoriutui tehtävistään. Mutta se kaikki muu alkoikin sitten lahota jo käsiin. Ihan viimeiseksi siitä leikkasivat jarrut kiinni, mutta moottori ei hajonnut.

Traktorien moottorit kestävät jo ihan tarpeeksi pitkään vaikka kierrosluku onkin 1000 RPM korkeampi kuin 50-luvulla, eli ei minulla ainakaan ole ollenkaan ikävä 50-luvun kierroslukuja, ei ainakaan moottorin mekaanisen kestävyyden vuoksi.

Ja jos nyt 50-luvun tekniikka sitten olisikin kestävämpää, niin miksi traktorin pitäisikään kestää isoisältä pojanpojalle? Eihän vaarin nuoruudessaan ostamalla traktorilla kukaan enää kuitenkaan oikeasti juuri mitään tee, tekniikka on kuitenkin niin vanhentunutta ettei niistä ole enää työkoneiksi.

Mitä tulee tietokoneohjauksiin, niin sanoisinpa, että niistä saatava hyöty ei mitenkään vastaa kasvaneita hankinta- ja huoltokustannuksia ja heikentynyttä luotettavuutta, ainakaan työkoneissa.

Tietokoneista itsestään en osaa sanoa, mutta yleisesti ottaen moottoritekniikan kehitys on kuitenkin mahdollistanut sen, että käytännössä katsoen samoilla perusratkaisuilla on koneen teho saatu tuplattua. Toki voidaan sanoa, että suurin osa tästä kehityksestä on tapahtunut mekaanisella puolella, on lisätty kierroksia, laitettu turboja, nostettu ruiskutuspaineita jne. Toisaalta, osaako kukaan sanoa miltä moottorit näyttävät vaikkapa 50 vuoden päästä?

Vähän veikkaan että mekaanisella puolella kehitysvara alkaa olemaan loppu, ja kehityksen jatkuminen edellyttää elektroniikkaa. Eikä elektroniikka ole suinkaan pelkästään pahasta, esim. vähän veikkaan että latureiden puolellakin säätöreleistä luopuminen on pikemminkin parantanut luotettavuutta. Vaikka toki saattaahaan se mekaaninen relekin toimia ihan luotettavasti. Varmaa on ainakin se, että säätötarkkuus on ihan eri sfääreissä, ja kun latausjännite saadaan säädettyä tarkkaan, niin lataus toimii yleisesti ottaen paremmin.

Toisaalta, mitä yhdestä moottorinohjauslaatikosta? Nykyaikaisessa työkoneessa on kuitenkin kaikkea muuta elektroniikkaa jo sen verran ettei sillä ECU:lla ole oikeastaan minkäänlaista merkitystä kokonaisuutta ajatellen. Lisäksi, en ole edes kuullut että kenelläkään olisi ollut ongelmia moottorin ohjauksen kanssa. Ei sillä etteikö jollain olisi saattanut ongelmia ollakin, mutta vähän veikkaan että aika pieniä ovat ne todelliset haitat mitä niistä on ollut.

Toisaalta vähän veikkaan myös että elektroniikan hyödyt eivät ehkä näykään ihan suoraan työnteossa, mutta mitenköhän mahtaisi käydä jos yrittäisi toteuttaa vastaavia moottoreita perinteisemmällä tekniikalla? Mahtaisivatkohan kaikki vaaditut päästörajat alittua?

Ja kyllähän elektroniikalla niitä hyötyjäkin on, esim. elektroninen moottorinohjaus voidaan ohjelmoida niin että se antaa täyden tehon myös täysillä kierroksilla, eikä vaadi kierrosten laskua voidakseen lisätä polttoaineen syöttöä kuten perinteiset säätimet. Tällä on se käytännön merkitys, että jos teho riittää, niin traktorilla voi ajaa myös ylämäkeen täyttä vauhtia.

Toisaalta samaan ohjainyksikköön voidaan myös ohjelmoida erilaisia toimintamalleja, jolloin samaan koneeseen saadaan niin "eko-mallin" kuin tavallisenkin ominaisuudet, ja tilasta toiseen voidaan vaihtaa nappia painamalla.

Samalla onnistuu myös esim. nopeuden rajoitus 40 kilometriin tunnissa, muuttamatta vaihteistoa. Tästä on se hyöty, että siirtoajossa käytettävät kierrosluvut alentuvat, ja polttoainetalous paranee.

Uusimmat

Suosituimmat