EURO Emisyon Standartları

Araç sayısı her geçen gün hızla artmakta ve çevre kirliliğine yol açmaktalar. Son yıllarda bu artış oranı eskiye göre çok fazla. Araç sayısında ki büyük artış, bir çözüm üretmenin, bir yolun bulunması gerekliliğini gündeme getirdi. Çözüm olarak egzoz emisyonlarına standartlar çözülmesine karar verildi. Her bir aracın belli bir standartta çevreye egzoz gazı vermesi kararlaştırıldı. Bu standartlar her sene zorlaştırılıyor ve emisyon değerleri düşürülüyor.

 Birçok ülke emisyon değerlerini azaltmayı amaçlayan Kyoto Protokolü’nü onayladığından, otomobil firmaları ve bilim adamları hava kirliliğinin azaltılması için çalışmalar yapıyor. Hava kirliliğini önlemek amacıyla motorlu araçlara getirilen AB ülkelerinin ardından,2009 yılından itibaren ülkemizde de zorunla hale geldi.

        Yakıtların içerisinde HC ve S bulunuru. Bunlar havadan alınan O₂,N₂,H₂O ile yakılır. Yanma sonucunda N₂,O₂,H₂O,CO₂,CO,NO_X,SO₂ ve HC bileşenleri ortaya çıkıyor. Bu bileşenlerden bizler için önemli olanları CO,HC,NO_x dir. Bir insanın günlük ihtiyacı olan 15 m³ temiz havayı bir tek taşıtın sadece 10 dakikalık bir süre içerisinde tehlikeli hale dönüştürmekte. Euro emisyon standartları Avrupa Birliği ülkelerinde geçerli olup, egzozdan çıkan zararlı gaz ve partikülleri,kademeli olarak ve belirli bir takvim içerisinde azaltma programına Euro Emisyon Standartları deniyor. Bu gazların zamanla kademeli olarak azaltılması hedefleniyor. Eylül ayı itibariyle bu sene Euro-6 standartlarına geçiyoruz. Euro standardında rakam büyüdükçe taşıtların çevreye verdiği zarar azalmaktadır. Her yeni standartta zararlı gazlar biraz daha azaltılmış oluyor.

        Dünyada emisyonlara yönelik ilk düzenlemeler 1968 yılında California’da,ilk sınırlama ise 1972 yılında Avrupa Birliği ülkelerinde ECE R 15.00 Regülasyonu ve EEC 72/220 Yönetmelik’i ile başlamıştır.

          Euro Standartları Uygulayan Ülkeler = Asya-Avrupa-Güney Amerika-Afrika Ülkeleri

          EPA Standartları Uygulayan Ülkeler= Kuzey Amerika Ülkeleri

          Euro veya EPA standartlarını uygulayan Ülkeler = Orta Amerika Ülkeleri-Avusturalya

          Japan Standartları Uygulayan Ülke = Japonya

2012 Emisyon Standartları

Ülkemizde Euro Standartları uygulanmaktadır. Ülkemizde emisyon standartları şu şekilde adımlar atılarak başlandı:

•  1993: Otomotiv Sanayi Çevre Deklerasyonu yayınlandı.
•  1995: Otomobiller Euro 93 standardına artan yüzdelerle uygun hale getirilmeye başlandı.
•  1996: AB gümrük birliği anlaşması ile AB tip onayı mevzuatı çalışmaları başlatıldı. Üretilen taşıtların AB normlarına 5 yıl içinde uygun hale getirileceği bildirildi.
• 1996: Ticari araçlar emisyon (ECE R24) uyum programı yayınlandı.
• 2001: Tüm dizel araçlarda Euro 1 seviyesi başladı.
• 2008: Yeni tip onayında Euro 4 seviyesi başladı. Mevcut araçlarda 1.1.2009’da başladı.
•  2009: Ekim ayından sonra tüm araçlar EURO 5 standartlarına uygun hale getirilmesi zorunlu tutuldu.
• 2014: Euro 5 standartları geçerli. 1.9.2014 tarihinden itibaren üretilen ve ithal edilen araçlarda Euro 6 standartları şartı getiriliyor.

            Ülkemizde Euro standartları uygulaması geç başlamıştır. Türkiye’de 2008 yılı itibariyle EURO 1 standartları geçerli olmaya başlamış, 2009 yılından sonra EURO-4 standartlarına geçilmiştir. Ülkemiz  euro standartlarına geç girmesin ve Euro-2,Euro-3 normlarına geçişlerinin Avrupa’nın geride kalınmasından dolayı direk Euro-4 standartlarına geçilmiştir. Ülkemizdeki araç üreten şirketlerin Avrupa ihracatının da engellenmemesi için böyle bir yaptırım yapılmış. 

Emisyon sınırlarına uyum için motorlar sürekli geliştirilmekte, günümüzde motorlarda son derece kompleks ve pahalı teknolojiler kullanılmaktadır. Gelecekteki  “Sıfır Emisyon” hedefi için elektrik veya hidrojen gibi alternatif enerjiler kullanan “Hibrid” motorların geliştirme süreci başlamıştır.

                                Taşıtlara Göre Euro Standartlarına Geçiş Yılları

Binek Araçlarda Emisyon Değerleri

Hafif Ticari Araçlar İçin Emisyon Değerleri-1305kg dan hafif araçlar

Hafif Ticari Araçların Emisyon Değerleri 1305-1760 kg arasındaki araçlar

Hafif Ticari Araçlar İçin Emisyon Standartları 1760-3500kg arasındaki araçlar

Kamyonlar(Dizel) ve Otobüsler (Dizel) İçin Emisyon Standartları

Peki gazların bizlere ne gibi zararları oluyor:

·         Azot Oksitler (NO_x) = Yüksek sıcaklıktaki yanma sonucu oluşur. Yağmur suyuyla karışarak aside dönüşür.Bu yağışlara maruz kalan insanlarda akciğer fonksiyonlarında olumsuz değişimler meydana gelir.

·         Karbon Monoksit (CO)= Verimsiz yanma sonucu çıkar. Renksiz kokusuz, tahriş etmeyen ancak çok zehirli bir gazdır. Aynı zamanda karbondioksitten daha güçlü şekilde sera etkisine yol açar.

·         Hidro Karbon= Yanmamış yakıttan kaynaklanan uçucu yakıt buharıdır.

·         Parçacık Maddeler (PM)= 2.5 µm’den küçük bronşları dolduran parçacıklardır.

Dizel Motorlarda Egzoz Emisyon Kontrolü

      Benzinli araçların yanında dizel araçlarda kullanılıyor. Dizel araçların kullanım alanı genellikle toplu taşımacılık ve yük taşımacılığı diyebiliriz. Günümüzde dizel araçlar,benzinli araçların yerini alıyor. Bundan dolayıdır ki dizel motorlardan kaynaklanan emisyonlarında azaltılması gerekiyor.

Dizel motorlardaki kirleticilerin önemli olanları:

·Karbon Oksitle:Yanma ürünleri arasında CO bulunmasının ana nedeni yeterli Oksijenin C(karbon) ile tepkimeye girememesidir.  Dizel motorlarında genellikle fakir karışım oranları ile çalışıldığından CO emisyonu düşük olmaktadır.

·Azot Oksitler: İçten yanmalı motorlarda yanma odasındaki sıcaklık 1800K’nin üzerine çıktığında,havanın içerisindeki azot ve oksijen kimyasal olarak birleşerek azot oksit denilen,insan sağlığına ve çevreye zararlı bir gaz haline dönüşür.

· Kükürtlü Bileşenler: Yakıtlarda kullanılan S(kükürt) yanma sırasında SO₃ e dönüşür. Motor soğukken yoğuşan su buharı ile birleşir ve sülfürik aside (H₂SO₄) e dönüşür. Sülfürik asit,motor yağına karışarak motordaki segmanlar, yataklar gibi motor aksamını aşındırır ve motor ömrünü kısaltır.

·  Hidrokarbonlar: Yakıtın tam yanmaması ve yakıtın buharlaşması neticesinde ortaya çıkıyor.

·Aldehitler:Yakıt olarak kullanılan hidrokarbonların eksik yanması neticesinde emisyon olarak kısmen yanmış hidrokarbonlar yani aldehitler ortaya çıkar.

· Partiküller: İyi ayarlı bir benzin motoruna göre dizel motorlu taşıtlar daha fazla duman ve koku veren madde yaymaktadır. Dizel motorlarında değişik işletme şartlarından kaynaklanan dört tip partikül emisyonlarına rastlanmaktadır.

§  Beyaz Duman: Soğuk havalarda görünen genellikle su buharıdır. Bu kirletici değildir.

§  Mavi Duman: Tam yanmamış yakıt veya bilhassa aşınmış motorlarda yağ zerreciklerinin oluşturduğu dumandır.

§  Siyah Duman: İs-Karbon parçacıklarının oluşturduğu dumandır. Tam yükte ve düşük hava/yakıt oranlarında ortaya çıkar.

§  Diğer Parçacıklar: Sülfatlar,yağlama yağı ve yakıt içindeki katkılardan gelen parçacıklardır.

Dizel motor yakıtı olarak kullanılan motorin genellikle C₁₇H₃₄ kullanılır. Hava ile karışan motorinden yanma sonucunda yanma ürünleri oluşur. Bunlar CO₂,H₂O ve N₂ dir. Eğer yakıt çevrim sonucu tam olarak yanmamış ise bu bileşenlere ek olarak CO,HC,NO_X,PM gibi ürünler de oluşur. Dizel motorlarda PM ve NO_X emisyonlarının yüksek düzeyde,CO ve HC emisyonlarının ise daha az olduğu görülmektedir. Çünkü dizel motorlarda hava fazlalık kaysayısı, benzinli motorlara göre daha yüksektir.

Araçta Egzoz Emisyonuna Etki Eden Faktörler:

 1.Sıkıştırma Oranı: Sıkıştırma oranı artıkça motor gücü artmakta ve özgül yakıt tüketimi de azalmaktadır. Yakıt ekonomisi sağlanması emisyon değerlerini de düşürmektedir.

2.Hava/Yakıt Oranı: İdeal hava yakıt oranı bizler için yeterlidir. Fakir ve zengin karışımlar istediklerimizin bir kısmı sağlamaktadır. Bundan dolayı normal karışım en idealidir.

3.Ateşleme Avansı: Avans ayarı artınca yakıt ekonomisi iyileşmektedir. Her motorun değişik çalışma koşullarında değişik miktarlarda avansa ihtiyacı vardır.

4. Yakıt Kalitesi: Yakıt ne kadar kaliteli olursa kendiliğinden yanmaya karşı da o kadar dirençlidir. Kendiliğinden yanmayan yakıt,yanma olayı için ideal değerlerinin tutturulması açısından önemlidir.

5.Motorlarda Alev Hızı:Yanma olayının kısa sürede tamamlanması,bir diğer ifadeyle alev hızının yüksek olması motor performansı açısından çok önemlidir.

6. Motor Sürtünmesi:Motor sürtünmelerinden kaynaklanan kayıplarının önüne geçilmesi gerekiyor. Bu şekilde az enerjiyle yine eski gücü elde edebileceğiz. Bu şekilde yakıttan tasarruf sağlamış olunacak.

7.Motorlarda Kullanılan Yardımcı Sistemler (Su pompası,Soğutma Kompresörü,Alternatör):Motor gücünün bir kısmı bu parçalara verildiğinden verimde düşüşe sebep olmaktadır. Gerekli gücü elde edebilmek için daha fazla yakıta ihtiyaç duyulacaktır. Bu da emisyon değerlerini artıracaktır.

8. Yanma Odası Tasarımı:Etkili bir yanma oluşumunu sağlamak için ön alev tarafından kat edilen yol küçültülmelidir. Çabuk yanmayı kolaylaştırmak için de yeterli büyüklükte türbülansa sahip piston yapılmalıdır.

9.Taşıt Tasarımı:Taşıttın ağırlığın azaltılması yakıt tüketimini azaltacağı gibi emisyon değerlerini de düşürecektir. Ayrıca önden çekiş araçlar daha ekonomik ve performansı yüksektir.

10.Taşıt Aerodinamiği:İyi bir aerodinamik yapısı yakıt tüketimini azaltmakla beraber aynı zamanda,kirletici emisyonlarda,kararlılıkta, gürültü düzeyinde,hareket kabiliyeti ve taşıt iklimlendirmesini de olumlu yönde etkilemektedir.

Araçlardaki Emisyon Değerlerini Düşürmek İçin Kullanılan Donanımlar

§  Kapalı Çevrim Yakıt Sistemi: Egzoz sistemine takılan bir oksijen algılayıcısı ile atılan eksoz gazlarının içerisindeki kullanılmamış oksijen miktarı ölçülür. Buradan gelen sinyal ile yakıt püskürtme sistemi ona göre enjektörlerden püskürtülecek yakıtı ayarlar. 

§  Egzoz Gazı Çevrimi (EGR) : Egzoz emisyonunu düşürmek için,çıkan egzoz gazından bir miktar gazı tekrar yanma odasına ileten sistemdir. Bu şekilde NO_X gazının oluşumu engellenir.

§  İkinci Hava Püskürtme Sistemi (AIR):  Motor ısınıncaya kadar,tam yanmamış HC ve CO gazlarının yanması için egzoz manifolduna hava göndererek oksijen ile bu gazların yanmasını sağlar. Bu sistem ile dışarı CO ve HC atılmaz fakat egzoz sisteminin sıcaklığı artar.

§  Hava Buharlaşması Kontrol Sistemi(EVAP):EVAP(Evaporative emission control system). Yakıt depolarında sıcaklığın değişmesiyle yakıt buharı oluşur. Bu buhar değişik vasıtalar ile dışarı atılır. Bu sistem ise yakıttaki buharlaşmayı önlemek ve yakıt ekonomisi sağlamak için kullanılır. Benzin buharları,benzin deposundan merkezi bağlantı vasıtası ile bağlantı hortumunun içinden aktif kömür filtresinin içine gönderilir. Buradan benzin motora geri döner.

§  Kartel Havalandırma Sistemi: Yanma sonucunda kartele yanmış gazlar inmektedir. Bu yanmış gazlar ve içindeki artık maddeler motor yağının özelliğini bozar. Bu nedenle kartele inen kaçak gazların dışarı atılması gerekir. Kartel havalandırma sistemi, kartele inen kaçak gazların dışarı atılmasını sağlar.

§  Yavaşlamada Yakıt Kesme Sistemi: Motor Freni Esnasında

§  Katalitik Konvertör : Yanmamış hidrokarbonlara ikinci bir yanma ve kirletici gazlara bir indirgeme ortamı sağlar. Bu yanma ve indirgeme birtakım katalizörler kullanılarak yapılır. İkinci yanma işlemi motor dışında gerçekleştiğinden enerji elde edilmez. Bu gazlar daha sonra atmosfere salınırlar.

Hasan KARA

hasankara91@gmail.com

hasankara91.blogspot.com