Nowoczesne rozwiązania zmniejszające emisję zanieczyszczeń z transportu drogowego

Transkrypt

1 MERKISZ-GURANOWSKA Agnieszka 1 ANDRZEJEWSKI Maciej 2 Nowoczesne rozwiązania zmniejszające emisję zanieczyszczeń z transportu drogowego WSTĘP Wytwórcy pojazdów silnikowych na całym świecie stale doskonalą różne sposoby ograniczania uciążliwości eksploatacyjnej swoich produktów w aspekcie oddziaływania na środowisko naturalne. Sposoby te dotyczą m.in. poprawy procesu spalania paliwa w silniku zwiększenie sprawności konwersji energii oraz rozwijania zaawansowanych technik oczyszczania spalin. Nie tylko doskonałe jednostki napędowe pod kątem ekologicznym są w stanie zmniejszyć negatywne oddziaływanie pojazdów samochodowych na środowisko naturalne. Ważny w tym względzie jest także sam sposób ich późniejszej eksploatacji. Celem niniejszego opracowania było wykazanie, na podstawie szerokiej analizy literatury, nowoczesnych technicznych i eksploatacyjnych możliwości, powodujących znaczące zmniejszenie energochłonności ruchu pojazdów samochodowych oraz emisji substancji toksycznych w spalinach. Zawarto przede wszystkim informacje o: zmianach konstrukcyjnych wprowadzanych w silnikach spalinowych, montażu zaawansowanych technologicznie układów oczyszczania spalin, upowszechnianiu stosowania napędów alternatywnych oraz o sposobach dotyczących proekologicznego prowadzenia pojazdów (tzw. eko-jazda). 1. UKŁADY OCZYSZCZANIA SPALIN Ze światowym rozwojem motoryzacji, zwłaszcza tym dynamicznym, obserwowanym w przypadku Chin i Indii, nieuchronnie związany jest wzrost zużycia paliw kopalnych. W wyniku reakcji utleniania paliwa (spalania) oprócz energii cieplnej powstaje również wiele substancji, także tych szkodliwych dla środowiska naturalnego. Najbardziej znaczącymi wśród nich są: tlenek i dwutlenek węgla, węglowodory, tlenki azotu oraz cząstki stałe. Aby zminimalizować udział tych substancji w spalinach emitowanych przez silnik należy ciągle (bo przepisy dotyczące emisji spalin są obecnie w szybkim tempie zmieniane i zaostrzane) pracować nad nowoczesnymi układami oczyszczania spalin [17]. Wymagane jest stosowanie coraz doskonalszych oraz efektywniejszych konstrukcji, które zapewnią maksymalne zmniejszenie ilości zanieczyszczeń emitowanych z gazami wylotowymi. Współcześnie ograniczenie emisji szkodliwych produktów niezupełnego i niecałkowitego spalania paliwa w silnikach spalinowych zasadniczo może być osiągnięte przez realizację dwóch typów przedsięwzięć. Przedsięwzięcia te można określić jako [16]: pierwotne (tzw. wewnątrzsilnikowe), które polegają na wprowadzeniu odpowiednich zmian konstrukcyjnych lub regulacyjnych w podzespołach i układach silnika, powodujących, że spaliny opuszczające cylindry zawierają mniej substancji szkodliwych, wtórne (tzw. pozasilnikowe), w ramach których, w układzie wylotowym silnika instaluje się specjalne systemy oczyszczania spalin. Zagadnienie ograniczenia emisji szkodliwych składników spalin zostało do tej pory w zasadzie w sposób kompleksowy i zadowalający rozwiązane jedynie dla silników spalinowych o zapłonie iskrowym. Nastąpiło to dzięki zastosowaniu w układach wylotowych trójfunkcyjnych reaktorów katalitycznych (TWC Three Way Catalyst). W przypadku silników ZI o bezpośrednim wtrysku paliwa, montowanie jako układu oczyszczania spalin wyłącznie reaktora TWC staje się powoli 1 Politechnika Poznańska, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych; Poznań; ul. Piotrowo 3. Tel: , Fax: , agnieszka.merkisz-guranowska@put.poznan.pl 2 Instytut Pojazdów Szynowych TABOR ; Poznań; ul. Warszawska 181. Tel: , m.andrzejewski@tabor.com.pl 5240 Logistyka 3/2015

2 niewystarczające, aby sprostać wymaganiom współczesnych norm emisyjnych [17]. Konieczne jest więc łączenie go z innymi dodatkowymi układami, co niestety powoduje wzrost kosztów produkcji całego pojazdu. W związku z inną specyfiką oraz odmiennymi parametrami pracy (w tym zmienną wartością współczynnika nadmiaru powietrza λ i inną strukturą wydzielanych substancji szkodliwych) silników o zapłonie samoczynnym, nie można w nich bezpośrednio zastosować reaktorów działających na tej samej zasadzie, co reaktory trójfunkcyjne w silnikach ZI. Zmniejszenie emisji substancji toksycznych z silników ZS jest więc jednym z ważniejszych zagadnień, którymi zajmuje się wiele podmiotów z branży motoryzacyjnej. Sprzedawane na rynku europejskim, na przestrzeni ostatnich lat, samochody osobowe napędzane silnikami o zapłonie samoczynnym często wyposażano w utleniające reaktory katalityczne (DOC Diesel Oxidation Catalyst). Tego rodzaju reaktory montowano także w niektórych układach wylotowych silników typu HDD (Heavy Duty Diesel), służących m.in. do napędu samochodów ciężarowych. W typowych utleniających reaktorach katalitycznych następuje dopalanie produktów niezupełnego spalania (tlenku węgla i węglowodorów) oraz frakcji organicznej cząstek stałych (jedynie częściowo). Natomiast w celu zmniejszenia emisji tlenków azotu oraz cząstek stałych (jako całości frakcja organiczna i nieorganiczna) stosowane są odrębne rozwiązania, takie jak selektywna redukcja katalityczna SCR (Selective Catalytic Reduction) oraz filtr cząstek stałych DPF (Diesel Particulate Filter). Parametry procesu spalania w silniku ZS mogą być optymalizowane albo w aspekcie minimalizacji emisji PM albo NOx. Jeśli regulacja jednostki napędowej jest zorientowana na uzyskanie małej zawartości tlenków azotu w spalinach (np. przez zastosowanie układu EGR Exhaust Gas Recirculation), wówczas niezbędne jest zainstalowanie filtra cząstek stałych w układzie wylotowym. Natomiast, gdy optymalizacja parametrów procesu spalania jest ukierunkowana na osiągnięcie małego poziomu emisji PM, wówczas w celu zmniejszenia emisji NOx stosuje się najczęściej układ selektywnej redukcji katalitycznej SCR. Oba wymienione sposoby umożliwiają spełnienie norm emisji spalin Euro V oraz EEV (Enhanced Environmentally-friendly Vehicle). Aby jednak osiągnąć wymagane aktualną normą Euro VI poziomy emisji tlenków azotu i cząstek stałych, należy stosować oba rozwiązania jednocześnie (rys. 1). Rys. 1. Silnik firmy MAN (Euro VI) z zaawansowanym układem oczyszczania spalin [8] Technologia BlueTec koncernu Daimler jest przykładem zastosowania opisanych wcześniej metod ograniczania emisji tlenków azotu i cząstek stałych w samochodach osobowych. Została ona zaprezentowana przez Daimlera na rynku amerykańskim w roku W rzeczywistości nie chodziło o jedno konkretne rozwiązanie techniczne, a raczej o jeden efekt: zapewnienie zgodności Logistyka 3/

3 z istniejącymi w Stanach Zjednoczonych, wymagającymi normami w zakresie czystości spalin (według przepisów EPA Environmental Protection Agency lub CARB California Air Resources Board). Wyróżnić można dwa systemy BlueTec. Pierwszy, to stosowane powszechnie w wielu pojazdach użytkowych dawkowanie do układu wylotowego silnika preparatu mocznikowego, który uwalniając w wysokiej temperaturze amoniak, umożliwia pracę reaktora SCR [2, 3, 5]. Reaktor ten rozkłada znaczną część tlenków azotu, zawartych w spalinach. Firma Daimler zdecydowała się również wprowadzić na rynek motoryzacyjny system BlueTec w innej, mniej skomplikowanej technicznie wersji bez dawkowania roztworu mocznikowego. W zamian system wykorzystuje reaktory katalityczne DeNOx oraz SCR (ten drugi działający dzięki wytwarzaniu amoniaku w pewnych fazach pracy reaktora DeNOx). Drugim przykładem zaawansowanego układu oczyszczania spalin, przeznaczonym jednak do pojazdów ciężarowych, jest system CRT (Continuous Regeneration Trap). Stanowi on połączenie reaktora katalitycznego utleniającego i filtra cząstek stałych SMF (Sintered Metal Filter, wykonanego z metali spiekanych), zamkniętych we wspólnej obudowie. Filtr w systemie CRT nie wymaga stosowania dodatku do paliwa, jego regeneracja zachodzi dzięki precyzyjnemu sterowaniu parametrami spalin. Układ CRT opracowano w niemieckiej firmie HJS Emission Technology [7]. Jest przewidziany do stosowania w autobusach i innych pojazdach użytkowych (rys. 1). Kolejnym przykładem konstrukcyjnym tym razem z grupy przedsięwzięć pierwotnych zastosowania skutecznych metod ograniczania emisji NOx i PM jest rozwiązanie szwedzkiego producenta pojazdów ciężarowych. Firma Scania, jako pierwszy na świecie producent, zbudowała swego czasu silnik spełniający normę emisji Euro V bez konieczności oczyszczania spalin za pomocą układów pozasilnikowych. W celu uzyskania dużych parametrów eksploatacyjnych silnika i jednocześnie małego zużycia paliwa, wprowadzono kilka nowych technologii (w tym nowy układ wtrysku paliwa). Dwa spośród nowej gamy silników, przeznaczone do zastosowań w transporcie miejskim, zaprojektowano również według wymagań normy emisji spalin EEV. Nową platformę silnikową opracowano od podstaw z myślą o technologii recyrkulacji gazów wylotowych EGR oraz Scania XPI (extra-high Pressure Injection) nowym układzie wtryskowym. Główny wpływ na założenia projektowe miały wymagania dotyczące parametrów użytkowych silnika i oszczędności paliwa, jak również ochrony środowiska, wytrzymałości konstrukcji i wygody eksploatacji. Między innymi dzięki innowacyjnemu układowi EGR emisja zanieczyszczeń jest utrzymywana na niskim poziomie już na etapie procesu spalania (rys. 2). W związku z tym nie ma potrzeby stosowania pozasilnikowych układów oczyszczania spalin i np. montowania w pojeździe zbiorników na dodatki chemiczne (jakie ma miejsce w przypadku układu selektywnej redukcji katalitycznej). Rys. 2. Rozbudowany system EGR w silniku Scania z dwustopniowym chłodzeniem (Euro V) [10] 5242 Logistyka 3/2015

4 2. ZMIANY KONSTRUKCYJNE W SILNIKACH Zaprezentowane w poprzednim rozdziale wybrane układy oczyszczania spalin w największym stopniu umożliwiają zmniejszenie ilości zanieczyszczeń emitowanych z jednostek napędowych pojazdów samochodowych. W tym aspekcie prowadzi się również działania nad optymalizacją konstrukcji i pracy samych silników, by już tzw. surowe spaliny charakteryzowały się jak najmniejszą zawartością substancji szkodliwych, a zwłaszcza tych toksycznych (CO, HC, NOx, PM). Działania te wpisują się w przedsięwzięcia pierwotne, polegające na wprowadzaniu pewnych zmian konstrukcyjnych lub regulacyjnych w podzespołach silnika, mających na celu minimalizację emisji spalin z cylindrów. We współczesnych silnikach ZI stosuje się wiele rozwiązań technicznych i technologicznych, pozwalających na polepszenie ich właściwości ekologicznych. Zmianom podlega przede wszystkim sterowanie silnikiem. Wprowadza się także sterowanie układem chłodzenia. Ponadto eliminuje się przepustnicę, stosuje bezpośredni wtrysk benzyny do cylindrów oraz różnego rodzaju doładowanie. Obecnie wielu producentów znacznie zmniejsza produkcję silników charakteryzujących się dużą objętością skokową i masą. W ich miejsce wprowadzają nowe jednostki napędowe o małej objętości skokowej (także z mniejszą liczbą cylindrów), często przewyższające swoimi parametrami eksploatacyjnymi jednostki większe gabarytowo. Tym sposobem z 1 dm 3 objętości skokowej silnika uzyskuje się znacznie więcej mocy użytecznej. Nowe konstrukcje silników spalinowych, oprócz mniejszych wymiarów, charakteryzują się także większą sprawnością. Oznacza to lepsze wykorzystanie energii chemicznej zmagazynowanej w paliwie mniejsze przebiegowe zużycie paliwa [12, 14, 18]. Te dążenia obserwowane wśród producentów silników, noszące miano downsizingu, dotyczą zarówno silników ZI, jak i ZS. W celu sprostania ciągle zaostrzanym normom dotyczącym emisji substancji szkodliwych, prowadzi się prace badawcze nad spalaniem niskotemperaturowym. Ponadto stosuje się zaawansowane systemy doprowadzania ładunku do cylindra oraz sterowanie silnikiem w pętli zamkniętej. Producenci silników pracują też nad polepszeniem sprawności redukcji tlenków azotu (konieczność opracowywania nowoczesnych systemów oczyszczania spalin). Pomimo stosowania bezpośredniego wtrysku paliwa oraz doładowania najczęściej turbosprężarkowego nadal wykonywane są też prace nad poprawą procesu spalania paliwa, w tym także nad systemami spalania ładunków homogenicznych (HCCI). Aby tego dokonać między innymi opracowuje się nowe strategie sterowania silnikiem. Technologie stosowane w silnikach ZI i ZS stopniowo się łączą następuje swoista unifikacja konstrukcyjna tych silników. Rozwój obu typów silników prowadzi do uzyskania wspominanego spalania niskotemperaturowego, co wpływa na zmniejszenie emisji tlenków azotu. W przypadku silnika ZI zwiększa się jego stopień sprężania, w celu poprawy jego sprawności, co przekłada się na zmniejszenie zużycia paliwa. Natomiast w przypadku silnika ZS zmniejsza się stopień sprężania, aby obniżyć maksymalną temperaturę procesu spalania i ograniczyć tym samym emisję NOx. Pośredni wtrysk paliwa, stosowany obecnie tylko w silnikach ZI, zastępowany jest przez wtrysk bezpośredni (taki, jak w silnikach ZS). Dąży się ponadto do uzyskania wtrysku kompleksowego, przy zastosowaniu w silniku dużego stopnia recyrkulacji spalin. 3. NAPĘDY ALTERNATYWNE W ewolucji układów napędowych pojazdów dużą rolę odgrywają obecnie paliwa alternatywne. Chociaż większość współcześnie produkowanych pojazdów napędzanych silnikami ZS zasilana jest konwencjonalnym olejem napędowym, coraz powszechniej spotyka się jednak pojazdy zasilane innym rodzajem paliw. Mały udział pojazdów zasilanych paliwami alternatywnymi w ogólnym rynku pojazdów wynika ze słabo zorganizowanej infrastruktury mała liczba stacji tankowania. Paliwami alternatywnymi, które aktualnie mają już dość ugruntowaną pozycję w środowisku motoryzacyjnym i mają szansę na dalsze zwiększanie swego udziału w światowym rynku paliw są: sprężony gaz ziemny (CNG Compressed Natural Gas), bioetanol używany jako samoistne paliwo lub jako biokomponent (w silnikach ZI oraz ZS), Logistyka 3/

5 estry metylowe kwasów tłuszczowych olejów roślinnych (FAME Fatty Acid Methyl Esters), a zwłaszcza estry metylowe kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego (RME Rapeseed Methyl Esters) stosowane jako biokomponenty w oleju napędowym lub jako samodzielne paliwo tzw. biodiesel. Współcześnie gaz ziemny w postaci sprężonej (CNG) stosuje się najczęściej do zasilania silników autobusów miejskich. Gaz ziemny jest naturalnym wysokokalorycznym paliwem występującym samodzielnie lub towarzyszącym pokładom ropy naftowej. Po wydobyciu wymaga jedynie osuszenia oraz, w niektórych przypadkach, odsiarczenia. Głównym jego składnikiem jest metan, którego zawartość wynosi od 85 do 98%. Pozostałe składniki to: etan, propan i butan oraz w mniejszych ilościach dwutlenek węgla, tlen, azot i niekiedy hel [13]. Do zasilania silników pojazdów wykorzystuje się wyłącznie gaz ziemny zawierający powyżej 90% metanu (tzw. wysokometanowy). Wielu producentów przystosowało silniki do zasilania tego rodzaju paliwem. Można je spotkać m.in. w autobusach marki Solaris, Volvo, MAN oraz Scania (rys. 3a). a) b) Rys. 3. Autobusy miejskie zasilane [8, 10]: gazem ziemnym (a) i bioetanolem (b) Innym paliwem alternatywnym, które znalazło zastosowanie przede wszystkim w autobusach miejskich jest bioetanol (rys. 3b). Jest ono produkowane z roślin zawierających cukier (buraki, trzcina, proso cukrowe), skrobię (zboża, ziemniaki) oraz celulozę. Używane jest jako samoistne paliwo oraz jako biokomponent. Najpopularniejsze paliwa oparte na bioetanolu to: E10, E20, E85, E95, E100 [20]. Po zastosowaniu paliw alternatywnych w pojazdach, kolejnym krokiem w ewolucji układów napędowych tych pojazdów było zastosowanie napędu hybrydowego. Coraz częściej można zaobserwować na ulicach miast, gdzie racjonalne jest stosowanie układu hybrydowego, pojazdy różnych kategorii homologacyjnych, wyposażone w silnik spalinowy w połączeniu z maszyną elektryczną. Jest to obecnie najpopularniejsza konfiguracja, na różny sposób rozwijana w ośrodkach badawczych (swoistym pierwowzorem obecnych rozwiązań był samochód Toyota Prius I generacji z 1997 roku). Głównymi zaletami pojazdów z napędem hybrydowym są [13]: możliwość odzysku energii podczas hamowania (tzw. hamowanie rekuperacyjne) mniejsze straty energetyczne, silnik spalinowy dobierany jest do średnich obciążeń mniejsza masa silnika, duży wzrost sprawności przy jednoczesnym zmniejszeniu emisji substancji szkodliwych. Pełny napęd hybrydowy w pojazdach ciężkich (o masie własnej powyżej 2610 kg) jako pierwsza postanowiła zaadaptować firma Volvo Trucks. Początkowo były to samochody ciężarowe wykorzystywane w transporcie komunalnym (rys. 4), a w szczególności śmieciarki. Z upływem czasu również inni producenci pojazdów użytkowych zaprezentowali swoje konstrukcje z segmentu średniego. Były nimi między innymi firmy: Renault Trucks (samochód Premium Distribution Hybrys Tech) i Daimler (Mercedes-Benz Econic BlueTec Hybrid) Logistyka 3/2015

6 Rys. 4. Układ napędowy samochodu Volvo FE Hybrid [11]: 1 silnik spalinowy Volvo D7, 2 sprzęgło, 3 silnik elektryczny I-SAM, 4 zautomatyzowana skrzynia przekładniowa I-Shift, 5 elektroniczna jednostka sterująca PMU, 6 akumulatory, 7 konwerter prądu Napęd hybrydowy został również zaadaptowany w publicznym transporcie osób (autobusy miejskie). Aktualnie największe zainteresowanie użytkowników jest jednak skierowane na samochody o napędzie hybrydowym, wykorzystywane w transporcie dystrybucyjnym (rys. 5). Dotyczy to zwłaszcza właścicieli dużych flot pojazdów, dla których (ze względu na efekt skali) najbardziej zauważalne mogą być korzyści ze stosowania układów hybrydowych w pojazdach. Pojazdy przeznaczone do transportu dystrybucyjnego, podobnie jak autobusy miejskie, muszą często ruszać i zatrzymywać się (pomijając warunki ruchu na drodze). Wynika to z istnienia sieci dość gęsto rozmieszczonych punktów odbioru towarów. Skrzynia przekładniowa Silnik spalinowy Silnik elektryczny Akumulatory Rys. 5. Napęd hybrydowy w samochodzie Mitsubishi Fuso Canter Eco Hybrid [9] Przyszłość w ewolucji systemów napędowych wiąże się z zastosowaniem do napędu pojazdów wodoru, jako bezpośredniego paliwa do silników lub wykorzystywanego do zasilania ogniw paliwowych. Największym problemem do rozwiązania jest sposób przechowywania tego paliwa w pojeździe oraz obecnie duży koszt jego wytwarzania. W przyszłości wzrośnie też udział napędu elektrycznego stosowanego w pojazdach. Pojazdy te mogą być zasilane z akumulatorów (ciągle trwają prace nad polepszeniem ich parametrów eksploatacyjnych) lub z ogniw paliwowych. 4. SPOSÓB EKSPLOATACJI POJAZDÓW Przykładem eksploatacyjnych sposobów na zmniejszenie zużycia paliwa przez pojazdy oraz emisji spalin, będących dobrym uzupełnieniem dla tych stricte konstrukcyjnych i technologicznych, są metody z zakresu inżynierii i organizacji ruchu. Zaliczyć do nich można choćby: zastosowanie nowoczesnych narzędzi kontrolingowych w postaci telematycznych systemów zarządzania flotą pojazdów oraz implementację inteligentnych systemów transportowych (ITS Intelligent Transportation Systems). Wdrożenie nowoczesnych systemów telematycznych (rys. 6), których podstawą działania jest system GPS/GSM, stanowi pewnego rodzaju remedium na poprawę funkcjonowania transportu. Systemy te są rozwiązaniami integrującymi technologie informatyczne i telekomunikacyjne z inżynierią transportu, przy wsparciu takich dziedzin naukowych jak ekonomia, inżynieria systemów, sterowanie ruchem, itp. To połączenie służy m.in. zwiększeniu bezpieczeństwa transportu, zwiększeniu jego efektywności i wygody oraz zmniejszeniu jego negatywnego oddziaływania na środowisko naturalne. Logistyka 3/

7 Rys. 6. Przykładowe elementy składowe systemu telematycznego stosowanego w transporcie [19] Systemy telematyki transportowej mogą być zastosowane m.in. w następujących obszarach [1]: sterowanie ruchem pojazdów na trasie; automatyczne systemy telematyki służą tu przede wszystkim zwiększeniu bezpieczeństwa i płynności ruchu oraz zmniejszeniu obciążeń środowiska, sterowanie ruchem pojazdów w sieci; jest to zadanie operatora systemu transportowego, informacje o sposobach i warunkach podróży, które powinny być dostępne zarówno przed rozpoczęciem podróży, jak i podczas jej trwania, ocena stylu jazdy kierowcy; monitoring sposobu prowadzenia pojazdu pozwala np. na skuteczne wdrażanie zasad ekonomicznej jazdy. Inteligentne systemy transportowe połączenie technologii informacyjnych i komunikacyjnych z infrastrukturą transportową i pojazdami są kolejnym przykładem na to, jak można pozytywnie wpływać na sposób eksploatacji pojazdów, a tym samym uzyskiwać korzyści ekologiczne i ekonomiczne (większa efektywność). Ponadto zwiększają one bezpieczeństwo transportu, gdyż dostarczają wiele narzędzi do zarządzania nim, począwszy od zaawansowanych systemów sterowania ruchem z wykorzystaniem sygnalizacji świetlnej do systemów ostrzegania o wypadku. Inteligentne systemy transportowe wpływają zatem na poprawę warunków podróżowania, i to w zakresie multimodalnym zajmując się prywatnymi i publicznymi środkami transportu drogowego, szynowego, morskiego oraz lotniczego. Od wielu lat są wdrażane w Ameryce Północnej, Japonii oraz w zachodniej i północnej części Europy [4]. Jednym z elementów, przynoszących największe korzyści środowiskowe, inteligentnego systemu transportowego jest BRT (Bus Rapid Transit). Skrót ten oznacza system szybkiej komunikacji autobusowej, będący dobrym sposobem na polepszenie warunków jazdy autobusów miejskich na zatłoczonych ulicach miast (rys. 7). Dzięki wykorzystywaniu autobusów przegubowych i dwuprzegubowych zapewnia ponadto przewiezienie zwiększonej liczby pasażerów. Autobus przegubowy lub dwuprzegubowy zastępuje 100 samochodów osobowych i zajmuje tylko 5% ich powierzchni, a to daje miastu więcej przestrzeni na różne inwestycje (np. parki, szkoły) [11]. Rys. 7. System szybkiej komunikacji autobusowej BRT [21] 5246 Logistyka 3/2015

8 WNIOSKI Pomimo prognozowanego dość znaczącego wzrostu udziału poszczególnych napędów alternatywnych w rynku motoryzacyjnym, rola konwencjonalnego silnika spalinowego w najbliższych latach będzie nadal dominująca. Postępująca coraz szybciej ewolucja systemów napędowych jest jednak w pewnym stopniu ograniczona, w tym: brakiem odpowiedniej infrastruktury (stacje tankowania wodoru i innych paliw alternatywnych, punkty ładowania pojazdów elektrycznych itp.) oraz większymi kosztami tych rozwiązań. Stąd bardziej racjonalnym rozwiązaniem jest dalsza praca nad optymalizacją silników zasilanych paliwami ropopochodnymi, co czyni się w wielu ośrodkach naukowo-badawczych i badawczo-rozwojowych. Kluczowym jest ponadto stwierdzenie, że przedsięwzięcia podejmowane w dziedzinie zmniejszenia emisji zanieczyszczeń przez sektor transportu muszą mieć charakter systemowy. W oparciu o znajomość chemicznych i termodynamicznych podstaw tworzenia związków toksycznych oraz znajomość możliwych do zaimplementowania technologii, można podejmować odpowiednie decyzje prawno-administracyjne. Te z kolei będą stanowić podstawę do wprowadzania konkretnych rozwiązań technicznych. Zadania wprowadzania technologii przez konkretnych producentów pojazdów silnikowych muszą być odpowiednio zaplanowane i koordynowane, tak aby wprowadzane rozwiązania uzupełniały się w sposób możliwie najbardziej efektywny. Streszczenie W artykule przedstawiono charakterystykę wybranych nowoczesnych rozwiązań pozwalających na zauważalne zmniejszenie zużycia paliwa przez pojazdy samochodowe oraz emisji zanieczyszczeń w spalinach. Zawarto przede wszystkim informacje o następujących sposobach umożliwiających zmniejszenie energochłonności ruchu pojazdów silnikowych oraz emisji do atmosfery szkodliwych i toksycznych składników gazów wylotowych jednostek napędowych tych pojazdów: zmianach konstrukcyjnych wprowadzanych w silnikach spalinowych, montażu zaawansowanych technologicznie układów oczyszczania spalin, upowszechnianiu stosowania napędów alternatywnych oraz o sposobach dotyczących proekologicznego użytkowania pojazdów. The overview of modern solutions to reduce emissions from road transport Abstract This paper presents the characteristics of selected modern solutions leading to a noticeable reduction in fuel consumption by motor vehicles, and the emission of pollutants in the exhaust gases. It provides information about the following methods for reducing the energy consumption of motor vehicles, and the emission into the atmosphere of harmful and toxic exhaust gases: the structural changes introduced in internal combustion engines, installation of technologically advanced exhaust aftertreatment systems, promoting the use of alternative drive systems and ways of ecological use of vehicles. BIBLIOGRAFIA 1. Andrzejewski M., Telematyka w służbie ekologii. Samochody Specjalne nr 9/2012, s Auto Technika Motoryzacyjna, nr 2 (599), luty Auto Technika Motoryzacyjna, nr 4 (601), kwiecień Jamroz K., Oskarbski J., Inteligentny system transportu dla aglomeracji trójmiejskiej. Telekomunikacja i techniki informacyjne, nr 1 2/2009, s Materiały koncernu Daimler: Materiały firmy FIAT: 7. Materiały firmy HJS Emission Technology GmbH & Co. KG: 8. Materiały firmy MAN Truck & Bus: 9. Materiały firmy Mitsubishi Motors: Materiały firmy Scania: Materiały firmy Volvo Logistyka 3/

9 12. Merkisz J., Tendencje rozwojowe silników spalinowych. Combustion Engines, nr 1/2004 (118), s Merkisz J., Pielecha I., Alternatywne napędy pojazdów. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań Merkisz J., Pielecha J., Andrzejewski M., Wpływ downsizingu na zużycie paliwa i emisję substancji szkodliwych w spalinach. Logistyka 3/2011, s Planning a modern transport system. A guide to Intelligent Transport System architecture. European Communities, Postrzednik S., Żmudka Z., Termodynamiczne oraz ekologiczne uwarunkowania eksploatacji tłokowych silników spalinowych. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice Rokosch U., Układy oczyszczania spalin i pokładowe systemy diagnostyczne samochodów. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa SI engine downsizing The potential and limitations for two- and three-cylinder concepts. FEV Spectrum, Aachen (dostęp z dnia ) (dostęp z dnia ) (dostęp z dnia ) Logistyka 3/2015