Nedaugelis žmonių žino, kad šiuo metu vyksta darbas, susijęs su elektrinių automobilių kietųjų dalelių filtrais. Įdomu tai, kad šį darbą atlieka ne viena, o daugelis žinomų kompanijų. Elektrinių automobilių kietųjų dalelių filtrai veiks visiškai kitaip nei tie, kurie montuojami automobiliuose su vidaus degimo varikliais.

Ar elektriniai automobiliai išmeta kietąsias daleles?

Kietųjų dalelių filtrai yra įrengiami šiuolaikiniuose dyzeliniuose automobiliuose (DPF/FAP) ir benzininuose automobiliuose (GPF/GPF FAP). Jų užduotis yra sulaikyti ir neutralizuoti suodžius ir pelenus, susidarančius deginant degalų ir oro mišinį. Elektriniai automobiliai neišmeta išmetamųjų dujų. Tačiau jie generuoja kietąsias daleles, nors ir šiek tiek kitokiu būdu. Inžinieriai norėjo įgyvendinti (utopinę) visiškai švaraus automobilių eismo viziją. Todėl kilo idėja elektrinius automobilius aprūpinti kietųjų dalelių filtrais.

Raktinis žodis: ne išmetamosios dujos

Elektriniai automobiliai yra kelis šimtus kilogramų sunkesni už savo vidaus degimo variklių analogus. Taip yra dėl traukos akumuliatoriaus su išplėsta aušinimo ir šildymo sistema. Kuo sunkesnis automobilis, tuo greičiau nusidėvi padangos. Padangų protektoriaus nusidėvėjimas sukelia kietųjų dalelių susidarymą.

Kuo sunkesnis automobilis, tuo greičiau nusidėvi stabdžių trinkelės. Dėl stabdžių trinkelių, kurios trina stabdžių diskus (išskyrus keramines trinkeles), taip pat susidaro dulkių. Sunkus elektrinis automobilis reikalauja galingesnių stabdžių (su didesniu trinties paviršiumi). Stabdant susidaro daugiau dulkių.

Čia reikėtų šiek tiek nukrypti, nes inžinieriai, kuriantys naujus sprendimus automobilių pramonei, „pamiršo“, kad elektriniai automobiliai dažniausiai naudoja regeneracinį stabdymą, todėl retai naudoja diskus ir trinkeles. Tačiau šiuolaikinė automobilių pramonė yra pilna prieštaravimų.

Dulkės taip pat plūduriuoja ore. Ateities elektrinis automobilis turėtų pats išsivalyti ir tuo pačiu išvalyti orą.

„Audi“ „Urban Purifier“

2020 m. „Audi“, bendradarbiaudama su „Mann-Hummel“ (kuris, be kita ko, gamina „MANN-FILTER“ prekės ženklo filtrus), pradėjo bandomąjį projektą, kurio tikslas – sukurti kietųjų dalelių filtrą elektromobiliams. Programa buvo numatyta ketveriems metams, per kuriuos turėjo būti atlikti projektavimo ir bandymo darbai.

Kaip turėjo veikti suprojektuotas filtras? Elektromobilių kietųjų dalelių filtras turėjo būti įmontuotas automobilio priekyje. Komponentas turėjo veikti kaip dulkių siurblys. Už jo įmontuotas ventiliatorius (taip pat naudojamas standartiniam aušinimo skysčio iš akumuliatoriaus ir variklio aušinimui) buvo skirtas sustiprinti natūralų oro srautą, susidariusį važiuojant. Įsiurbiamas oras buvo filtruojamas net ir tada, kai automobilis stovėjo.

Filtrai sulaikydavo iki 10 mikrometrų dydžio kietąsias daleles, kurios yra kenksmingos sveikatai. Pasak kūrėjų, filtras netrukdė automobilio veikimui ir nesukėlė papildomos apkrovos transporto priemonei. Pats filtras buvo pagamintas iš 15 % perdirbtų medžiagų ir turėjo būti keičiamas kiekvieno automobilio techninio aptarnavimo metu.

Šaltinis: „Audi“ žiniasklaidos centras

Pasak šio sprendimo kūrėjų, filtras „nulino“ automobilio, kuriame buvo įmontuotas, išmetamųjų teršalų kiekį ir taip pat valė orą dar dviem automobiliams. Nepaisant teigiamų atsiliepimų ir bandymų, filtras dar nėra pradėtas gaminti serijiniu būdu.

Dulkių filtrai stabdžių dulkių surinkimui

Minėta kompanija „Mann-Hummel“ taip pat dirbo prie kito sprendimo, skirto automobiliams su visų tipų pavarų sistemomis. Tai yra ant ratų montuojami dulkių filtrai, skirti surinkti stabdant susidarančias dulkes. Buvo svarstomi tiek pasyvūs filtrai (kurie nenaudoja energijos ir surenka dulkes), tiek aktyvūs filtrai (kurie naudoja energiją, įsiurbia dulkes ir yra efektyvesni).

Filtrai buvo išbandyti „Audi“, „Mercedes-Benz“ (elektriniai furgonai) gaminamuose elektrinės ir degimo variklio automobiliuose bei Singapūre naudojamuose „ALBA Group“ elektrinėse mašinose.

Britų įmonė „The Tyre Collective“ dirbo prie filtrų, montuojamų už kiekvieno elektrinės mašinos rato. Šie filtrai naudojo aerodinamiką ir elektrostatiką, kad surinktų ir sukauptų dulkes iš padangų, kurios vėliau galėjo būti perdirbtos. Šie filtrai 2020 m. laimėjo apdovanojimą (James Dyson Award), tačiau nėra žinių, kad jie būtų pradėti gaminti serijiniu būdu.

Teisinis kontekstas, arba kokia viso to prasmė?

Stabdžių dalelių filtrų kūrimas yra tiesiogiai susijęs su naujais ES reglamentais, žinomais kaip Euro 7 standartas, kurie pirmą kartą apima išmetamus teršalus, nesusijusius su degalų deginimu. Praktiškai tai reiškia, kad bus įvesti ribiniai dydžiai, taikomi stabdžių trinkelių ir diskų nusidėvėjimo metu išmetamoms kietosioms dalelėms, taip pat bus įvesta prievolė jas matuoti tipo patvirtinimo procedūrų metu.

Nors reglamentai nenustato konkretaus techninio sprendimo, transporto priemonių gamintojai ir stabdžių sistemų tiekėjai jau ieško būdų, kaip sumažinti dulkių išmetimą, kad atitiktų būsimus reikalavimus. Viena iš svarstomų galimybių yra dalelių surinkimo sistemos tiesiogiai stabdžių sistemoje, kartu su naujomis trinties medžiagomis ir konstrukcijos pakeitimais.