Как технология предпускового электроподогрева блока двигателя может уменьшить загрязнение воздуха и выбросы углекислого газа

Article | 20 декабрь 2019

Холостой ход двигателя машины зимой выделяет выбросы парниковых газов и других загрязнителей воздуха, тогда как предпусковой электроподогрев блока двигателя может уменьшить негативное воздействие на окружающую среду.

Введение

Запуск автомобиля в холодный зимний день может быть затруднительным и проблематичным для вашего двигателя, кошелька и окружающей среды. Тратится топливо, загрязняется воздух, выделяются парниковые газы и происходит ненужный износ двигателя.

При запуске двигателя автомобиля масло циркулирует по всему блоку двигателя для смазки движущихся частей. В зимние дни, когда двигатель холодный, масло очень густое, и двигатель должен работать усерднее для преодоления внутреннего трения.

При температуре окружающей среды ниже 0°C двигатель после "холодного пуска" может потреблять примерно на 25% больше топлива, чем при нормальной рабочей температуре двигателя. Для среднестатистического автомобиля с 3-литровым двигателем каждые 10 минут холостого хода расходуют более четверти литра топлива впустую.

Также, помимо пустого расхода топлива, холостой ход может приводить к выбросу парниковых газов, что оказывает влияние на изменение климата. Диоксид углерода (CO2), наиболее распространенный парниковый газ, является неизбежным побочным продуктом сжигания бензина или дизельного топлива. Чем больше топлива используется, тем больше выбросов парниковых газов вырабатывается.

Чтобы уменьшить воздействие от запуска холодного двигателя автомобиля в зимние месяцы, предпусковой электроподогрев блока двигателя широко используется в северных регионах, таких как Канада, Финляндия, Швеция, Норвегия и Аляска. Технология используется уже более 50 лет.

Что из себя представляет технология предпускового электроподогрева блока двигателя?

Технология предпускового электроподогрева блока двигателя автомобиля прогревает двигатель припаркованного автомобиля в холодные зимние месяцы. Как маленький электрический чайник, он прогревает двигатель с помощью внешней электрической розетки.  Дополнительный обогреватель салона можно использовать для обогрева автомобиля и борьбы с оледенением стекол в холодные дни. Данная технология позволяет избежать холостого хода двигателя. Технология экономит топливо, снижает загрязнение воздуха и продлевает срок службы автомобиля.

Технология предпускового электроподогрева блока двигателя автомобиля состоит из трех основных компонентов:

  • Предпусковой электроподогрев блока двигателя. Это небольшой электрический нагреватель, устанавливаемый обученным механиком или производителем автомобиля на заводе-изготовителе. Это устройство нагревает охлаждающую жидкость, которая, в свою очередь, нагревает блок двигателя и смазочные материалы. Двигатель запускается легче и быстрее достигает нужной рабочей температуры. Энергопотребление меньше, чем у маленького электрочайника или кофеварки.
  • Электрический нагреватель с вентилятором. Он не только позволит разморозить внутренние поверхности стекол, но и обеспечит тепло и комфорт для пассажиров при посадке в автомобиль.  Потребление электроэнергии примерно такое же, как и у электрического фена.
  • Внешняя электрическая розетка. Она обеспечивает электропитанием блочный и внутренний нагреватели.

Проблема с холостым ходом двигателя зимой

В очень холодные зимние дни люди часто заводят двигатель на холостом ходу, чтобы прогреть салон автомобиля перед началом движения. Каждый сжигаемый литр бензина производит около 2,3 кг углекислого газа (двуокись углерода), парникового газа, который вызывает глобальное потепление и изменение климата. Чем больше топлива используется, тем больше углекислого газа производится. Один из способов сократить расход топлива - избежать ненужного холостого прогрева двигателя.

Один обычный автомобиль с 2,5-литровым бензиновым двигателем на холостом ходу в течение 60 минут в день в течение 200-дневного зимнего сезона в Нур-Султане (Казахстан) потребляет около 646 литров топлива.

Сжигание топлива также менее эффективно при холодном пуске двигателя, так как для эффективного сгорания в нем должно быть больше топлива и меньше воздуха.  Это приводит к резкому увеличению выбросов, таких как твердые частицы (сажа), а также большое количество монооксида углерода (CO), оксидов азота (NOX), диоксида серы (SO2) и летучих органических соединений (ЛОС). Эти выбросы влияют на качество воздуха, особенно на людей с астмой, пожилых людей и маленьких детей.

При температуре -20°C предпусковой электроподогрев блока двигателя может увеличить общую экономию топлива примерно на 10%. Для одной короткой поездки при температуре -25°C экономия топлива может составить порядка 25 процентов.

Сокращение загрязнения воздуха и воздействия

Технология предпускового электроподогрева блока двигателя автомобиля также позволит существенно сократить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу и парниковых газов.

За счет широкого внедрения технологии предпускового электроподогрева блока двигателя, Нур-Султан может сократить потребление топлива на 220 миллионов литров и  углеродные выбросы на 430 000 тонн. Ниже представлена таблица расчетов выбросов от 350 000 автомобилей в городе Нур-Султан.

Выделяемый загрязнитель воздуха

Риски и его влияние на здоровье

Преимущество использования блочного нагревателя двигателя (суммарное сокращение)
Преимущество использования предпускового электроподогрева блока двигателя (суммарное сокращение) Вызывает глобальное потепление ↓ 433,65 тысяч тонн в год
Окись углерода (CO) Опасный газ для людей ↓ 14,5 тысяч тонн в год
Летучие углеводороды (ЛОС) Вызывает затруднение дыхания у людей с астмой, пожилых людей и маленьких детей. ↓ 2,26 тысяч тонн в год
Окись азота/диоксид азота (NOx) При воздействии солнечного света вызывает туман и дым. Может также вызывать кислотные осадки. ↓ 1,32 тысяч тонн в год
Твердые частицы (PM 2.5 и сажа) Вызывает затруднение дыхания у людей с астмой, пожилых людей и маленьких детей. ↓ 108,2 тонн в год

Источник: Расчеты Азиатского банка развития

Установка предпускового электроподогрева блока двигателя и подогрева салона аналогична установке уличного освещения. Стоимость будет зависеть от таких факторов, как цены на топливо, температура зимой и предпочтения водителей.

Вывод

Технология предпускового электроподогрева блока двигателя автомобиля является проверенным методом экономии финансовых средств, повышения комфорта, уменьшения загрязнения окружающей среды и сокращения износа двигателя. Это также улучшает качество воздуха, принося пользу жителям города.

Ресурсы

Government of Canada. Natural Resources Canada. 2008. Block Heaters Save Fuel and Help the Environment. 4 November.

Alberta Motor Association. 2018. Block Heaters 101. 6 April.

Спросите Экспертов

  • Na Won KimНавон КимСтарший специалист по окружающей среде управления устойчивой инфраструктуры Департамента Восточной Азии, Азиатский банк развития

    Навон Ким имеет около 20 лет опыта работы в вопросах устойчивого развития, устойчивого производства и потребления, инновационных систем, изменения климата, политики охраны окружающей среды и управления. В настоящее время, фокусируясь на вопросах низкоуглеродного развития городов, Навон Ким продвигает системное мышление, интегрированные решения и согласованные климатические решения в различных секторах, превентивный подход в целях повышения устойчивости и активного управления.

  • Kenzhekhan AbuovКенжехан АбуовКоординатор проектов Постоянного представительства АБР в Казахстане Департамента Центральной и Западной Азии, Азиатский банк развития

    Кенжехан Абуов работает над вопросами регионального сотрудничества в Центральной Азии, активно взаимодействуя с различными государственными органами, и в настоящее время участвует в работе над проектами низкоуглеродного развития в г. Нур-Султане. До АБР Кенжехан работал в различных государственных органах Республики Казахстан. Имеет степень магистра в области государственного управления Корейского института развития и управления, г. Сеул, Южная Корея.

    Страница Кенжехана Абуова на платформе LinkedIN

  • Ivor da CunhaАйвор да КуньяКонсультант по энергетике

    Айвор да Кунья - независимый консультант по вопросам энергоэффективности, базирующийся в Канаде. Он консультирует коммунальные предприятия, правительства, организации частного сектора и АБР по вопросам энергоэффективности, а также технологиям, программам и политикам сокращения выбросов парниковых газов По специальности Айвор является инженером-химиком с соответствующим опытом работы в Канаде, США, Европе и Азии.

    Страница Айвор да Кунья на платформе LinkedIN