Kolejowe normy czystości spalin

Normal021falsefalsefalsePLX-NONEX-NONE MicrosoftInternetExplorer4

Spalinowe pojazdy szynowe, podobnie jak pojazdy drogowe, podlegają normom czystości spalin określanym przez Unię Europejską. Dla nowych pojazdów od stycznia 2012 r. obowiązuje etap III B, normujący maksymalną wielkość zanieczyszczeń w spalinach., zaś od 31 grudnia 2013 r. wprowadzony zostanie etap IV dopuszczający jeszcze mniejszy poziom zanieczyszczeń.

Aktualny stan prawny w zakresie norm czystości spalin dla pojazdów kolejowych określa dyrektywa 2004/26/WE z dnia 21 kwietnia 2004 r.

Silniki spalinowe w pojazdach szynowych występują w lokomotywach spalinowych, wagonach motorowych, spalinowych zespołach trakcyjnych (szynobusach) i w pojazdach pomocniczych.  W najmniejszych pojazdach mogą być stosowane silniki użytkowane w samochodach ciężarowych, natomiast w dużych pojazdach szynowych stosowane są specjalne, duże silniki o mocy rzędu kilkuset kilowatów i masie kilku ton.  Silniki spalinowe w lokomotywach to wyłącznie duże, specjalizowane jednostki.

Dopuszczalne wartości zanieczyszczeń (etap III B) określone w dyrektywie są następujące:

Limitowane są wielkości emisji tlenku węgla, wspólnie węglowodorów i tlenków azotu oraz cząstek stałych. Tlenki azotu oddziałują szkodliwie na układ oddechowy, a do tego przyczyniają się do powstawania dziury ozonowej i zwiększenia ilości szkodliwego promieniowania UV. Węglowodory są kancerogenne, a tlenek węgla (potocznie czad)  jest szkodliwy dla płuc, a także przyczynia się do powstawania smogu. Cząstki stałe są również kancerogenne.

Skąd się biorą te substancje? Do komory spalania trafia powietrze (głównie azot i tlen) oraz paliwo (łańcuchy węglowodorów). W wyniku spalania wyzwalana jest energia cieplna i ciśnienie, przetwarzane na pracę mechaniczną. Z substancji dostarczonych do silnika powstaje głównie dwutlenek węgla i para wodna. Te dwie substancje stanowią większość emitowanych gazów spalinowych. Węglowodory, tlenek węgla i sadza (cząstki stałe) są obecne w spalinach w wyniku niepełnego spalania. W wyniku nieuniknionej niejednorodności mieszanki w silniku paliwo nie zostaje spalone w stu procentach. Tlenki azotu pojawiają się w spalinach w wyniku występowania wysokich temperatur w komorze spalania. Wielkość emisji zanieczyszczeń zależy przede wszystkim od konstrukcji silnika, jakości paliwa, występowania układów oczyszczania spalin, prędkości obrotowej i obciążenia silnika.

W procesie rozwoju silników dąży się do ograniczenia emisji szkodliwych substancji. Zwiększenie emisji zanieczyszczeń w toku eksploatacji jest powodowane przez zużycie, niewłaściwą regulację lub uszkodzenie silnika.

W zestawieniu z pierwszym etapem norm emisji, w etapie III B dopuszczalne wielkości maksymalne emitowanych zanieczyszczeń zostały pomniejszone ponad 2-krotnie. 31 grudnia 2013 r. wprowadzony zostanie etap IV, przewidujący dalsze zwiększenie czystości spalin.

Należy zwrócić uwagę, iż limity są przedstawione w odniesieniu do kilowata mocy znamionowej silnika, toteż przykładowo 390-kilowatowy silnik pojazdu szynowego PESA Link może w ciągu każdej godziny pracy wyemitować maksymalnie 1,3 kg tlenku węgla, 1,56 kg tlenów azotu i węglowodorów oraz blisko 10  tys. cząstek stałych.

W porównaniu z normą Euro 5 obowiązującą obecnie dla samochodów ciężarowych i autobusów, spalinowe pojazdy kolejowe mogą emitować jednostkowo 2 razy więcej tlenku węgla, ponad połowę więcej tlenku azotu i węglowodorów oraz niemal tyle samo cząstek stałych. Na jedną lokomotywę spalinową lub szynobus przypada jednak (a przynajmniej powinno) znacznie więcej przewiezionych pasażerów.

/* Style Definitions */ table.MsoNormalTable{„”line-height:115%;font-size:11.0pt;”Calibri”,”sans-serif””Times New Roman”}table.MsoTableGrid{„Tabela – Siatka”border:solid windowtext 1.0pt;font-size:11.0pt;”Calibri”,”sans-serif”}