Šajā emuāra ierakstā tiek aplūkota dīzeļdzinēju transportlīdzekļu radītā gaisa piesārņojuma problēma un pēcapstrādes tehnoloģiju ierobežojumi un potenciāls tās risināšanā.
Seula vienmēr ir aizraujoša vieta. Braucot ar KTX vilcienu no Pusanas stacijas, divarpus stundas braucot un izkāpjot Seulas stacijā, jūs bieži vien pārsteidz. Īpaši pirmais, kas piesaista uzmanību, ierodoties Seulas stacijā, ir miglainās, duļķainās debesis. Vēl tikai trīs stundas iepriekš Pusanā debesis bija skaidras un caurspīdīgas, bet Seulā tās bieži ir ieguvušas pelēcīgu nokrāsu. Šis gaisa piesārņojums rodas no daudz lielākā iedzīvotāju skaita un transportlīdzekļu skaita salīdzinājumā ar Pusanu. Lai gan Seulas iedzīvotāji, kas katru dienu saskaras ar šīm pelēkajām debesīm, ir pie tām zināmā mērā pieraduši, tā nav tikai Seulas problēma. Pasliktinoša gaisa kvalitāte un smogs jau sen ir atzīti par nopietnām vides problēmām, ar kurām saskaras lielākās pilsētas visā pasaulē.
Patiešām, gaisa piesārņojuma problēma, ko rada automašīnu izplūdes gāzes, ir bijusi sociālo debašu temats kopš 20. gadsimta sākuma. Piemēram, kādā Aļaskas automašīnu muzejā ir apskatāms aizsargaprīkojums, ko 1900. gadsimta sākumā valkāja sievietes, lai pasargātu apģērbu vai ādu no izplūdes gāzēm, kas pierāda, ka gaisa piesārņojums tika atzīts par problēmu jau no paša automobiļu ēras sākuma. Automobiļu radītā gaisa piesārņojuma problēma laika gaitā ir kļuvusi arvien nopietnāka, liekot daudzām valstīm, tostarp Amerikas Savienotajām Valstīm un Eiropai, mūsdienās pastiprināt noteikumus par transportlīdzekļu emisijām.
Īpaši pieaug bažas par gaisa piesārņojumu, jo pieaug pieprasījums pēc dīzeļdzinējiem, kas izdala vairāk piesārņotāju nekā benzīna dzinēji. Lai gan dīzeļdzinējiem ir augsta degvielas patēriņa efektivitāte, tie rada arī lielāku piesārņotāju emisiju. Līdz ar to tiek izstrādātas dažādas pēcapstrādes ierīces un tehnoloģijas, lai samazinātu dīzeļdzinēju radīto piesārņojumu, un to nozīme tiek arvien vairāk atzīta.
Atšķirība starp dīzeļdegvielas un benzīna dzinējiem sākas ar degvielas fizikālajām īpašībām. Relatīvi vieglākas naftas sastāvdaļas tiek klasificētas kā benzīns, savukārt smagākas sastāvdaļas kļūst par dīzeļdegvielu. Šo degvielu svara atšķirība rada atšķirību to viršanas temperatūrā (temperatūrā, kurā tās iztvaiko), kas savukārt nosaka, kā tās tiek iesmidzinātas dzinējā. Benzīns pirms nonākšanas dzinējā tiek iepriekš sajaukts ar gaisu, kur sadegšana notiek vienmērīgi sajauktā stāvoklī. Tas ļauj benzīnam sasniegt relatīvi pilnīgu sadegšanu. Turpretī dīzeļdegviela ar augstāku viršanas temperatūru nonāk dzinējā atsevišķi no gaisa. Degviela tiek iesmidzināta un sadedzināta pēc tam, kad gaiss ir iespiests zem augsta spiediena. Šī atšķirība izraisa to, ka dīzeļdzinēji izdala degvielas daļiņas, kas nav pilnībā reaģējušas ar skābekli. Šīs daļiņas ir kaitīgās cietās daļiņas (PM), kas ir viens no galvenajiem gaisa piesārņotājiem, ko izdala dīzeļdzinēju transportlīdzekļi.
Vēl viens dīzeļdzinēju radīts piesārņotājs ir slāpekļa oksīdi (NOx). Tā kā dīzeļdzinēji darbojas augstā temperatūrā un spiedienā, atmosfērā esošās stabilās slāpekļa molekulas savienojas ar skābekli, veidojot slāpekļa oksīdus. Slāpekļa oksīdi atmosfērā izraisa ķīmiskas reakcijas, kas noved pie ozona un smalku putekļu veidošanās. Tas ilgtermiņā var izraisīt elpošanas ceļu un sirds un asinsvadu slimības. Tikmēr tādas vielas kā slāpekļa oksīdi, kas atrodas transportlīdzekļu izplūdes gāzēs, parasti ir neredzamas un tāpēc viegli nepamanāmas. Tomēr, kad piesārņojums uzkrājas, tas var izraisīt smogu atmosfērā un radīt ilgtermiņa vides problēmas.
Lai mazinātu dīzeļdzinēju transportlīdzekļu radītās gaisa piesārņojuma problēmas, ir izstrādātas dažādas pēcapstrādes ierīces. Viena no tām ir dīzeļdegvielas daļiņu filtrs (DPF), kas caur filtru uztver izplūdes gāzēs esošās daļiņas, samazinot miljoniem dzinēja emitēto daļiņu līdz tikai tūkstošiem. DPF darbojas, uztverot daļiņas slēgtā filtra iekšpusē, kad izplūdes gāzes ieplūst, ļaujot izplūst tikai tīrām izplūdes gāzēm. Lai uzturētu šī filtra funkciju, periodiski jāveic "reģenerācijas" process. Tas ietver iekšējās temperatūras paaugstināšanu, lai sadedzinātu uzkrātās daļiņas. Lai gan šādas ierīces var efektīvi samazināt daļiņu daudzumu, filtra apkopes novārtā atstāšana var izraisīt filtra aizsērēšanu, kas var izraisīt piesārņotāju emisiju palielināšanos. Tāpēc ir svarīgi rūpīgi to pārvaldīt.
Vēl viena pēcapstrādes ierīce ir izplūdes gāzu recirkulācijas (EGR) sistēma. EGR recirkulē daļu izplūdes gāzu atpakaļ dzinēja sadegšanas kamerā, lai pazeminātu sadegšanas temperatūru, tādējādi nomācot slāpekļa oksīda (NOx) veidošanos. Lai gan EGR samazina NOx emisijas, tai ir trūkums, ka tā var ietekmēt dzinēja efektivitāti. Turklāt ir izstrādāta selektīvās katalītiskās reducēšanas (SCR) sistēma, lai ķīmiski neitralizētu slāpekļa oksīdus. SCR uzlabo izplūdes gāzu attīrīšanas efektivitāti, ievadot materiālu, kas satur reducētāju, kurš sadala slāpekļa oksīdus izplūdes gāzēs ūdenī un slāpeklī. Šo tehnoloģiju īpaši plaši izmanto tādi Eiropas autoražotāji kā Mercedes-Benz un BMW.
Tomēr šo pēcapstrādes ierīču klātbūtne neatrisina visas problēmas. Automobiļu pēcapstrādes sistēmas darbojas pareizi tikai virs noteiktas temperatūras. Tās var nedarboties efektīvi īsu braucienu vai atkārtotas braukšanas ar mazu ātrumu pilsētvidē laikā. Piemēram, lielākā daļa piesārņotāju intensīvi izdalās aptuveni 10 minūšu laikā pēc dzinēja iedarbināšanas, un šajā periodā pēcapstrādes sistēmas bieži vien nevar efektīvi darboties. Turklāt noteiktām pēcapstrādes ierīcēm ir tādas problēmas kā palielināts degvielas patēriņš vai iespējama citu piesārņotāju rašanās, kas nozīmē, ka vēl ir jārisina daudzas problēmas.
Pieaugot bažām par gaisa piesārņojumu, visā pasaulē tiek pastiprināti noteikumi par automobiļu izplūdes gāzu emisijām, veicinot aktīvu tehnoloģiju attīstību, lai samazinātu piesārņotājus. Tehnoloģiju uzlabošana, lai nodrošinātu dīzeļdzinēju pēcapstrādes sistēmu nemainīgu efektivitāti un stabilitāti dažādos braukšanas apstākļos, joprojām būs kritisks izaicinājums. Lai nodotu labāku vidi nākamajai paaudzei, autobūves nozare pieprasa uzlabotu emisiju samazināšanas ierīču un inovatīvu tehnoloģiju izstrādi. Tas pakāpeniski veicinās tīrāka gaisa nodrošināšanu mūsu ikdienas dzīvē.
