VW'in karşı karşıya kaldığı emisyon skandalı adeta Pandora'nın Kutusu'nu açtı ve tüm dünya çapında başta VW olmak üzere birçok markanın başı bu konuda belada ve açıkçası karşılaşılan bu durum bize göre buz dağının sadece görünen kısmı. Otomobil devi rakip ülkeler arasında adeta bilek güreşine dönüşen bu durum dizellerin ne kadar temiz olduğunu da sorgulatır hale geldi. Diğer taraftan kağıt üzerinde dizel motorlar benzin motorlara göre daha temiz gibi görünüyor olsa da bu durum olduğundan daha karışık bir konu ve biz de bu doğrultuda her iki yakıt tipinin ne miktarda kirli yani zehirli olduğunu inceleyeceğiz.
Emisyon skandalı dizel motorların sonunu getirebilir
Bu doğrultuda ilk olarak aynı hacim ve silindir sayısına sahip ülkemizde de satılan 1.5lt BMW motorlarına göz atalım;
- 1.5lt sıralı 3 silindir turbo-benzin
- Güç: 136ps @4400d/d
- Tork: 220nm @1250d/d-4300d/d
- Ortalama tüketim: 5.1lt/100km
- CO2 Emisyonu: 119gr/km
- 1.5lt sıralı 3 silindir turbo-dizel
- Güç: 116ps @4000d/d
- Tork: 270nm @1750d/d-2250d/d
- Ortalama tüketim: 3.9lt/100km
- CO2 Emisyonu: 103gr/km
Yukarıdaki değerlerden gördüğümüz gibi yaklaşık aynı yapıdaki iki farklı dizel ve benzin motoru oldukça farklı karaktere sahip. Dizel motor daha yüksek torka, benzin motoru ise daha yüksek güce sahip ve bu da zaten her iki motorun karakteristik özellikleri sayılabilir. Ancak konumuz emisyon ve dizel motorun atmosfere saldığı CO2 oranının benzin motorundan yaklaşık %16 daha az olduğu görülebilir. Kilometrede 16gr daha az CO2 yani karbondioksit gazı salan Dizel bu değerlerden daha temiz görünüyor. Ancak egzozdan çıkan şey sadece CO' ile de sınırlı değil. Ayrıca NOx olarak adlandırılan zehirli Nitrojen ve Oksijen bileşenleri de mevcut.
CO2 mi NOx mu daha zehirlidir?
Bu durumu açıklayabilmek için her iki motorun da çalışma prensiplerine kısa bir şekilde bakmakta fayda var. Benzin yakıtı daha fazla işlem görmüş ve daha rafine bir yakıt olduğu için buji ile daha hızlı bir şekilde tutuşturulabilir ve silindir içerisinde daha homojen bir yanmaya sahiptir. Hidrojen ve Karbon atomları arasında daha kısa zincirlerlerden oluşan Hidrokarbonlar mevcuttur. Bu homojen ve kısa bağlı yapıyı temizlemek ise daha kolaydır. Benzin motorlarında bulunan katalitik konvertör tam da burada görevini yaparak zehirli bir bileşen olan ve yanma sonucu ortaya çıkan CO gazını (Karbon Monoksit) CO2 gazına (Karbon Dioksit) dönüştürür. CO2 gazı iklim değişikliklerine neden olan tipik bir sera gazıdır ancak solunabilir yani zararsız bir gazdır.
Motor arıza lambası nedir? Neden yanar?
Diğer taraftan dizel yakıtı, daha az işlem görmüş, daha kalın yapıda ve yağ benzeri bir yakıttır. Ayrıca Hidrojen ve Karbon atomları arasında daha uzun zincirlerlerden oluşan Hidrokarbonlara sahiptir. Dizel yakıtının enerjisi de daha yüksektir ve dizel motoru çalışma prensibi itibariyle daha verimli bir çalışma döngüsüne sahiptir. Bu nedenle de dizel yakıt ile çalışan motorlar daha az yakıt ile yetinebilmektedir.
Egzozdan neden çiğ yakıt atılır?
Ancak dizel yakıtının bu yapısı nedeniyle yandığı zaman benzine göre daha fazla Nitrojen Oksit ve Nitrojen Dioksit (NOx gazları) ile yanmamış hidrokarbonlar (siyah duman), kanserojen bileşenler ve Sülfür içerir. Bu nedenle de yanmış hali benzine göre hem daha zararlıdır hem de çok daha zehirlidir ve çok daha iyi bir şekilde filtrelenmesi gerekir. Ancak NOx gazlarının filtrelenmesi ve zararsız hale getirilmesi CO (Karbon Monoksit) gazları kadar kolay değildir. NOx gazları atmosfere salındığı zaman güneş ışığı ile reaksiyona girerek tahriş edici O3 gazlarına yani Ozona dönüşür. Ozon gözlerde yaşarmaya ve boğazda acıya neden olduğu gibi uzun vadede astım ve kalp hastalıklarının da önemli bir nedenidir.
CO2 ve NOx gazları arasında anlaşılır bir karşılaştırma yapacak olursak;
- CO2 düşük oranlarda zararsızdır, NOx düşük oranda bile zararlıdır
- CO filtrelemesi kolaydır, NOx filtrelemesi zordur
- CO2 yaşam kalitesini düşürür, NOx yaşam süresini düşürür
- Dizel motorlar CO2 değeri olarak daha düşük emisyona sahip olsalar da yüksek NOx gazları nedeniyle daha zararlıdır.
- Tüm bunların sonucunda iyi filtrelenmediği takdirde Dizel motor Benzin motorundan daha kirlidir diyebiliriz.
Burada dikkat edilmesi gereken bir diğer nokta ise;
Dizel motorlar ne kadar yüksek ısıda ve basınçta çalışıp ne kadar verimli hale gelirse Nitrojen ve Oksijen o kadar çok miktarda NOx gazlarına dönüşerek ortam için daha da zararlı hale geliyor. Günümüzde dizel motorların çok yüksek güç/hacim ve tork/hacim oranlarına ulaştığı düşünülürse ne kadar kirli hale geldiğini de anlamak çok zor değil. Ancak daha fazla kirlilik daha fazla filtreleme anlamına geldiği için otomobil üreticileri yeni teknolojiler geliştirerek dizel yakıtından kaynaklı kirliliği azaltmaya çalışıyorlar. Dizel partikül filtresi ve EGR valfi gibi parçalar tam da bu işe yarıyor. Ayrıca son zamanlarda AdBlue sıvısını kullanan bir sistem geliştirildi ve bazı modellerde de kullanılıyor.
EGR valfi nedir? Ne işe yarar?
Bu çalışmalar sonucunda ise daha karmaşık teknolojilerin neden olduğu daha pahalı dizel motorlar ortaya çıkıyor. Başta VW olmak üzere birçok markanın uğraştığı emisyon sorunu da esas olarak filtrelemesi kolay olan CO gazlarından değil filtrelemesi zor ve pahalı olan NOx gazları nedeniyle ortaya çıktı. Yani otomobil markaları NOx gazlarını filtrelemenin maliyetinden ciddi şekilde kaçma peşindeler. İşte tam da bu noktada kıyamet kopuyor ve üreticiler yüksek maliyetler ve zorlu emisyon kuralları nedeniyle dizel motorlardan benzin motorlu hybrid sistemlere yönlenmeye başladılar. Her ne kadar birçok üretici otomobillerde dizel motorlardan vazgeçmek istemediğini belirtse de hbyrid ve elektrikli otomobil modellerine oldukça fazla hız vermeleri bize göre orta vadede dizellerin sonunu getirecek gibi görünüyor.
Dizel partikül filtresi nedir? Ne işe yarar?