Kokiems išmetamųjų teršalų standartams atitinka šiuolaikiniai dyzeliniai išoriniai varikliai

Pasaulinės išmetamųjų teršalų reguliavimo nuostatos, turinčios įtakos dyzeliniams išoriniams varikliams

IMO MARPOL VI priedo Tier III reikalavimai jūrų suspaudimo uždegimo varikliams

Tarptautinės jūrų organizacijos (IMO) MARPOL Šeštojo priedo Trečiojo lygio standartai nustato 70 % azoto oksidų (NOx) emisijų sumažėjimą palyginti su Antruoju lygiu jūrų suspaudimo uždegimo varikliams. Šie reikalavimai taikomi visame pasaulyje laivams, kurių varikliai turi daugiau kaip 130 kW galią, pastatytiems po 2016 m. ir veikiantiems specialiai nustatytose emisijų kontrolės zonose (ECAs). Atitiktis reikalauja pažangaus degimo optimizavimo ir išmetamųjų dujų valymo – dažniausiai integruotos selektyvios katalizinės redukcijos (SCR) bei uždarosios grandinės emisijų kontrolės sistemų. Sertifikavimas vykdomas pagal IMO NOx techninį kodeksą, įskaitant stendinį bandymą atliekant tipiškus jūrų eksploatacijos ciklus. Pastebėtina, kad Trečiasis lygis neapima variklių, kurių galia mažesnė nei 130 kW, todėl beveik visi dyzeliniai išoriniai varikliai į šio lygio taikymo sritį neįtraukiami.

JAV Aplinkos apsaugos agentūros (EPA) Ketvirtojo lygio standartai ir jų ribota taikymo sritis mažiems dyzeliniams išoriniams varikliams

JAV Aplinkos apsaugos agentūros (EPA) ketvirtosios kartos standartai užtikrina iki 90 % dalelių medžiagos (PM) mažinimą ir griežtus azoto oksidų (NOx) ribojimus – tačiau tik jūrų dyzeliniams varikliams, kurių galia yra nuo 56 kW iki 560 kW. Tai sukuria reguliavimo spragą mažesniems varikliams: dauguma dyzelinių išorinių variklių turi mažesnę nei 56 kW galią, o daugelis netgi žemesnę nei bendroji nekelio technikos išimties riba – 37 kW. Dėl to šiems varikliams federalinės sertifikavimo reikalavimų nėra. Nors kai kurie gamintojai savanoriškai įdiegia ketvirtosios kartos lygio technologijas – įskaitant dyzelinius dalelių filtraus (DPF) ir aukšto slėgio bendrąją kuro įpurškimo sistemą – jų naudojimas lieka neprivalomas ir priklauso nuo rinkos, o ne nuo įstatymų laikymosi reikalavimų. Reguliavimo priežiūra vietoj to remiasi regioniniais oro kokybės įstatymais, kurie nėra vienodi ir neturi pakankamos vykdymo griežtumo jūrų varomajai technikai.

Kodėl dauguma dyzelinių išorinių variklių neatitinka ketvirtosios kartos standartų: reguliavimo spragos ir išimtys

<37 kW išimtis ir jos poveikis dyzelinių išorinių variklių atitikčiai reikalavimams

JAV EPA 4-osios kartos reglamentai, įsigalioję etapais nuo 2008 iki 2015 m., taikomi dyzelinėms variklių sistemoms, kurių galia viršija 37 kW, ir reikalauja pažangios išmetamųjų dujų valymo technologijos, pvz., selektyvaus katalizinio reduktoriaus (SCR) ir dalelių filtro (DPF), kad būtų laikomasi NOx ir PM ribų. Tačiau šis agentūros reglamentas aiškiai neįtraukia variklių, kurių galia yra žemesnė nei nustatyta riba, įskaitant beveik visus dyzelinius išorinius variklius (daugiau kaip 80 % jų veikia mažesne nei 37 kW, t. y. apie 50 AG, galia). Ši išimtis pašalina privalomą sertifikavimą, leisdama gamintojams vietoj išmetamųjų teršalų kontrolės pirmenybę teikti kainai, svoriui ir paprastumui. Dėl to nesertifikuoti dyzeliniai išoriniai varikliai išmeta 15–30 % daugiau NOx nei jų sertifikuoti atitikmenys – tačiau vis tiek visiškai atitinka galiojančius JAV įstatymus.

Jurisdikcinės apribojimų sritis: emisijų kontrolės zonos (ECA), Arkties taisyklės ir trūkstantys konkrečių išorinių variklių reikalavimų

Net tais atvejais, kai taikomos griežtesnės taisyklės – pavyzdžiui, IMO III lygio reikalavimai emisijų kontrolės zonose (ECA) arba Arkties vandenyse – jų įvykdymas taikomas tik 130 kW ir didesnės galios varikliams, naudojamiems prekinėse laivuose. Nėra jokios tarptautinės ar nacionalinės reguliavimo priemonės, kurios būtų specialiai skirtos išorinėms variklių sistemoms, nepriklausomai nuo kuro rūšies ar panaudojimo srities. Skirtingai nuo vidinių ar užpakalinio variklio pavaros jūrų dyzelinės variklių sistemų, kurios reglamentuojamos MARPOL VI priede arba ES V etapo reikalavimuose, dyzelinės išorinės variklių sistemos veikia teisinėje tuštumoje už emisijų kontrolės zonų ribų. Šis specialių reguliavimo sistemų nebuvimas reiškia, kad nėra privalomų emisijų bandymų, nėra standartizuotos ataskaitų pateikimo tvarkos ir nėra našumo patvirtinimo – net ekologiškai pažeidžiamose regionuose. Gautas fragmentiškas reguliavimas palieka aplinkos atsakomybę gamintojų iniciatyvai, o ne teisiniam įsipareigojimui.

Kaip lyderiai tarp dyzelinių išorinių variklių gamintojų pasiekia aplinkosauginį patikimumą be Tier 4 sertifikavimo

Vidinės emisijų kontrolės technologijos (pvz., bendrojo kuro magistralės sistema, supaprastinta selektyvioji katalizinė redukcija (SCR-Lite), išmetamųjų dujų filtravimas)

Norint užpildyti reguliavimo spragą, lyderiai gamintojai įdiegia specialiai sukurtas išmetamųjų dujų kontrolės sistemas, pritaikytas kompaktiškoms jūrų technologijoms. Aukšto slėgio bendrojo kuro įpurškimo sistema su tiesioginiu įpurškimu leidžia tiksliai dozuoti kuro kiekį ir optimizuoti degimą, taip sumažinant tiek dulkėtųjų medžiagų (PM), tiek neišdegusių angliavandenilių kiekį. „SCR-Lite“ sistemos – supaprastintos karbamido įpurškimo sistemos – pasiekia iki 90 % azoto oksidų (NOx) konversijos, nepažeisdamos galios ir svorio santykio. Integruota išmetamųjų dujų filtracija, įskaitant neaktyvią ir aktyvią regeneruojamąjį dyzelino dulkėtųjų medžiagų filtras, sugauna daugiau kaip 95 % dūmų visame realaus eksploatavimo diapazone. Šios technologijos sukurtos taip, kad atitiktų ar net viršytų IMO III etapo NOx reikalavimus – net jei oficialus sertifikavimas nėra privalomas – ir taip parodytų techninį pajėgumą, kuris viršija minimalius teisinius reikalavimus.

Savivolinis sertifikavimas, gyvavimo ciklo bandymai ir atitiktis ISO 8178 bei ES V etapo standartams

Perspektyvios prekių ženklo įmonės patvirtina savo technines charakteristikas nepriklausomais, trečiųjų šalių atliekamais bandymais, kurie atitinka visuotinai pripažintus protokolus – ne tik rinkodaros tikslais, bet ir siekdamos parodyti inžinerinį tikslumą. Pavyzdžiui, ISO 8178-4 standarto pagalba vykdomi jūrų variklių išmetamųjų dujų tyrimai matuoja išmetamųjų teršalų kiekius viso apkrovos, dalinės apkrovos ir perėjimo režimuose – taip tiksliau atspindint realią naudojimo sąlygą nei vien tik maksimalios apkrovos laboratoriniai bandymai. Kai kurios gamintojų įmonės taip pat lygina savo rodiklius su ES V etapo standartais (kurie sukurti žemėje veikiančiems nekeliamiesiems varikliams) ir pasiekia palyginamus anglies monoksido (CO) bei azoto oksidų (NOx) sumažėjimus, neturėdamos teisinės privalomosios atitikties šiems reikalavimams. Šiuos bandymus papildo nuo „gimimo iki mirties“ ciklo vertinimai, kurie apskaičiuoja bendrą anglies pėdsaką – įskaitant gamybą, kuro gamybą ir naudoto produkto sunaikinimą – užtikrindami visapusišką skaidrumą. Šis savanoriškas susiejimas su autoritetiniais standartais stiprina pasitikėjimą aplinkosaugos sąmoningais pirkėjais ir parko operatoriais, kurie vis dažniau priversti laikytis vis labiau orientuotų į tvarumą viešųjų pirkimų politikų.