Forurening fra traktorer og ikke-vejgående maskiner i Danmark

Bilag B
Emissionsfaktorer

De vigtigste kilder til dette afsnit er:

EU: "Emission Testing of Engines to be Installed in Non-Road Mobile Machinery", August 1999, service contract B4-3040/97/MAR/D3

EU: "Other Mobile Sources and Mashines", 1994

EPA's data beskrevet i docket A-99-06 (EPA's hjemmeside)

EU-rapport fra 1999 indeholder en serie målinger på nye motorer, hvorimod de to andre rapporter er beregnede faktorer.

EPA estimerer desuden indflydelsen på emissionerne fra slid og transiente forhold, men pga. af usikkerhederne i Danmark mht. opgørelse af antallet af maskiner, deres alder og brugsmønster, tages der ikke hensyn til disse korrektioner i denne rapport.

En sammenligning af data fra de tre kilder fremgår af nedenstående diagrammer for følgende motortyper:
Diesel
Benzin, firetakts
Benzin, totakts

Desuden behandles gasmotorer til trucks.

Figur 1:
HC-emission fra dieselmotorer.
      

Figur 2:
CO-emission fra dieselmotorer.
      

Figur 3:
NOx-emission fra dieselmotorer.
      

Figur 4:
Partikelemission fra dieselmotorer.

Det ses af figur 1-4, at der ikke er stor forskel på emissionsværdierne for dieselmotorer i de forskellige kilder. For NOx viser EU (1999) dog et par meget høje værdier, men denne rapport giver måleresultater for konkrete motorer, det viser, at emissionerne kan variere meget for forskellige motorer.

Figur 5:
Emission fra firetakts benzinmotorer. EU-værdierne er målinger for enkeltmotorer. EPA’s værdier er uafhængige af motoreffekten.

Figur 5 viser god overensstemmelse mellem de forskellige kilder for firetaktsmotorer.

Figur 6:
Emission fra firetakts udenbords benzinmotorer (EPA). De værdier, EPA benytter for små motorer, er også vist - altså de samme, som blev brugt i figur 5.

Figur 6 viser, at EPA's værdier for NOx stiger med motorydelsen, mens HC og CO aftager. EPA's værdier for HC er højere for små udenbordsmotorer end for små motorer til havearbejde. EPA har ikke værdier for partikler fra udenbordsmotorer, hvilket kan skyldes, at udstødningen ledes ud under vandet.

Figur 7:
Emission fra totakts benzinmotorer. EU-værdierne er målinger for enkeltmotorer. EPA giver værdier uafhængigt af motoreffekt.
         

Figur 8:
EPA-værdier for emission fra totakts udenbords benzinmotorer med samme EPA-værdier for små motorer som vist i figur 7.

Af figur 7 fremgår det, at EU og EPA er meget enige om værdierne af emissionerne fra totaktsmotorerne. Sammenlignes med figur 5, ses, at HC og partikler er væsentligt større for totakts- end for firetaktsmotorer.

Figur 8 viser, at EPA's data for både NOx, HC og CO stiger for de store og for de små motorer, således at der er et minimum på mellem 20 og 50 kW. EPA's NOx-værdier for små udenbordsmotorer er noget højere end for de små motorer, der benyttes til havearbejde.

Samlet kan det konkluderes, at de forskellige kilder giver nogenlunde samme værdier for emissionerne.

Tabel 1, 2 og 3 giver en oversigt over de benyttede værdier:

Tabel 1:
Emissionsfaktorer (g/kWh) benyttet for dieselmotorer. Der benyttes to faktorer for hver motorstørrelse - én før den angivne årgang og én for årgangen og de følgende årgange.

kW

År

HC

HC

CO

CO

NOx

NOx

PM

PM

før

derefter

før

derefter

før

derefter

før

derefter

18-37

1999

2,45

0,42

6,79

2,45

9,38

6,52

1,09

0,52

37-74

1998

1,36

0,76

6,79

2,72

9,38

7,20

0,98

0,50

74-129

1997

0,95

0,54

3,67

1,49

11,41

8,02

0,54

0,30

129-221

1996

0,95

0,48

3,67

1,09

11,41

7,88

0,54

0,26

221-442

1996

0,95

0,30

3,67

1,09

11,41

7,88

0,54

0,16

 

Tabel 2:
Emissionsfaktorer (g/kWh) benyttet for firetakts benzinmotorer. For udenbordsmotorerne er der faktorer, der afhænger af motorens maksimale ydelse.

Firetakt

kW

HC

CO

NOx

PM

Håndholdt

Alle

21

593

3,4

0,06

Udenbords

<8

30

585

5,2

0,06

Udenbords

8-18

18

455

8,0

0,06

Udenbords

18-37

20

455

10,0

0,06

Udenbords

37-74

11

346

10,0

0,06

Udenbords

74-129

10

346

12,0

0,06

 

Tabel 3:
Emissionsfaktorer (g/kWh) benyttet for totakts benzinmotorer, for udenbordsmotorerne er der faktorer, der afhænger af motorens maksimale ydelse.

Totakt

kW

HC

CO

NOx

PM

Håndholdt

Alle

281

771

1,0

7,7

Udenbords

<8

293

450

3,4

3,7

Udenbords

8-18

221

404

1,3

3,7

Udenbords

18-37

156

310

1,6

3,7

Udenbords

37-74

137

313

2,5

3,7


EPA har også værdier for to- og firetaktsmotorer med katalysator, men sammenlignet med de tilsvarende uden katalysator ser dataene ikke konsistente ud – reduktionerne er for små, også selvom motoren ikke har l -styring. Uden l -styring vil motoren i nogle perioder med luftoverskud reducere HC og CO. I perioder med luftunderskud vil NOx reduceres. I beregningerne antages der en 50% reduktion af disse tre emissioner i forhold til værdier for motorer uden katalysator.

EPA angiver emissionsværdier for LPG-gasmotorer for motorer større eller mindre end 25 Hk (18,4 kW). EU-rapporten fra 1999 angiver resultater fra måling på to motorer, heraf en med oxidationskatalysator. Tabel 4 viser resultaterne.

Tabel 4:
Emissionsdata for LPG-motorer, kilderne er EU- og EPA-rapporterne. #-data målt efter oxidationskatalysator.

 

Maks. effekt

CO

HC

NOx

PM

Brændstof-
forbrug

EU

kW

g/kWh

g/kWh

g/kWh

g/kWh

g/kWh

#

36,9

0,2

0,3

21,7

 

301

 

32,5

2,2

4,5

19,1

 

306

EPA

 

 

 

 

 

 

 

<18,4

5,8

153,5

9,6

0,07

427

 

>18,4

2,3

38,4

16,3

0,07

312


For motoreffekter over 18 kW er der overensstemmelse mellem emissionsværdier og brændstofforbrug bortset fra HC-emissionen. EPA's værdi for HC-emissionen er meget høj. I stedet benyttes EU-data ved beregningerne. EPA's data for mindre motorer giver store værdier for CO og HC, men en lav værdi for NOx. Dette passer teknisk sammen og skyldes, at en mindre motor - måske med lidt lavere kompression - har en lidt dårligere forbrænding.

Oxidationskatalysatoren er målt til at have en virkningsgrad på 90% på CO og 82% på HC, men den har ingen indflydelse på NOx , da det er en oxidationskatalysator.

Ved beregningerne benyttes EPA's emissionsværdier bortset fra HC, hvor EU's værdi benyttes. For katalysatorens virkningsgrad benyttes EU's værdier.