Известно, что автомобильный транспорт по экологическому ущербу лидирует во всех видах негативных воздействий на окружающую среду, где доля загрязнения атмосферного воздуха городов составляет свыше 70%, доля шума  около 50%.

Причиной сложившегося положения является резкое увеличение численности автомобильного парка, его структура и техническое состояние, экологические свойства и качество топлива, условия эксплуатации. Международный опыт показывает, что в решении этой проблемы нельзя ожидать быстрого прорыва, успех возможен при поэтапном переходе на применение автотранспортных средств и топлив, отвечающих более жест-ким экологическим нормативам.

В области нормирования экологических показателей автомобилей, двигателей и топлив Россия следует принципам реализуемого в Европе Женевского Соглашения. Однако, по срокам введения европейских требований к автомобилям (от Евро-1 к Евро-5) Россия отстает от западноевропейских стран - с учетом структуры автопарка, примерно на 10 лет. Требования Евро-2 были введены в Европе с 1996 г., Евро-3 с 2000 г., Евро-4  с 2005 г., Евро-5 планируется с 2009 г. Одновременно с этим, со-гласно Директивам Европейского Совета и Парламента, эти категории должны быть обеспечены автомобильными топливами требуемых свойств и качества в полном объеме.

Переход с одного уровня экологических требований к другому более высокому, сопровождается ужесточением ограничений, т.е. значений показателей в нормативах на автомобильные топлива. Эти ограничения устанавливаются в том числе, исходя из требований по обеспечению надежности и эффективности работы современных конструкций автомобилей и их систем, включая системы нейтрализации отработавших газов, а также исходя из требований к составу и свойствам топлив, влияющих на эмиссию вредных веществ, загрязняющих окружающую среду.

В первую очередь это касается жестких ограничений по содержанию серы и металлорганических антидетонаторов и вообще зольных присадок ко всем топливам, ограничений по содержанию бензола, олефиновых, ароматических углеводородов и фракционному составу для бензинов, по содержанию полициклических углеводородов, фракционному составу и противоизносным свойствам для дизельных топлив.

Следуя международной практике, где экологические требования категорий «Евро» к автомобилям и топливам вводятся с начала 90-х гг., в нашей стране сейчас происходит достаточно интенсивный процесс введения указанных экологических уровней, начиная с Евро-2. Однако, реально в наших условиях рыночной экономики, развитие этого процесса возможно лишь с учетом особенностей структуры автомобильного парка, его технического состояния и динамики его обновления, а также с учетом сложившейся в стране системы производства и обращения автомобильных бензинов и дизельных топлив.

К особенностям структуры отечественного автопарка (табл. 1) следует отнести прежде всего наличие в нем значительного количества устаревших моделей низкого экологи-ческого уровня, где около 50% парка составляют автомобили старше 10 лет, около 30% парка – в пределах 5-10 лет, т.е. основную массу автомобилей составляют модели, которые условно можно отнести к уровню не выше Евро-1. Доля автомобилей, отвечающих более высоким экологическим требованиям Евро-2 и выше, на сегодня не превышает 10-15%.

Таблица 1.

Динамика роста автомобильного парка России (млн. шт)

Такое состояние автопарка вызывает необходимость стимулирования ускоренного выбытия нерациональной части автомобильной техники и одновременно его восполнения новой техникой, востребованной рынком и отвечающей современным экологическим требованиям. Однако, спрос на новые автомобили ограничивается рядом факторов, в их числе: существующий эксплуатируемый автопарк и темп его пополнения, экономические возможности собственников, обеспеченность топливами необходимого качества и объема, уровень развития инфраструктуры и обслуживания, таможенная и налоговая политика государства. Годовой темп обновления автопарка новыми моделями, соответствующими требованиям Евро-2, Евро-3 и выше, пока не превышает 10%, по оптимистическому прогнозу возможно – до 15%.

Важным достижением в области обеспечения экологических требований к топливам является полное прекращение производства и использования этилированных автомобильных бензинов. Большая часть неэтилированных бензинов выпускается в настоящее время в соответствии с ГОСТ Р 51105-97, где предельное содержание серы в бензине составляет не более 500 мг/кг, а бензола  5%, что является достаточным для обеспечения требований Евро-2 (аналогично директиве 93/12, действовавшей в Европе в период применения требований Евро-2). Вместе с этим введен в действие новый национальный стандарт ГОСТ Р 51866-2002, устанавливающий экологические требования к бензинам уровня Евро-3 (аналогично EN-228-99) с предельным содержанием серы  150 мг/кг и бензола  1%. Однако, доля бензинов, выпускаемых по этому стандарту на внутренний рынок, пока незначительна. Учитывая перспективу и особенности нефтеперерабатывающей отрасли, целесообразно в новый стандарт ввести соответствующим Изменением показатель по содержанию серы в бензине не более 50 мг/кг, отвечающий требованиям Евро-4 (Табл. 2-3).

Определяющим показателем дизельного топлива для обеспечения надежности работы систем нейтрализации ОГ современного автомобиля  главным образом NOx, является содержание в топливе серы. Устройства этих систем, удовлетворяющих требованиям Евро-3, Евро-4 и в перспективе Евро-5, разработаны исходя из условий применения малосернистого 350 мг/кг для Евро-3, низкосернистого 50 мг/кг для Евро-4 и бессернистого дизельного топлива с содержанием серы < 10 мг/кг для Евро-5. Известно, что большая часть дизельных топлив выпускается в России по ГОСТ 305-82, где предельное содержание серы в топливе (тип 1) составляет 2000 мг/кг (0,2% масс). Однако ряд НПЗ уже несколько лет вырабатывает топливо по техническим условиям с содержанием серы не более 500 мг/кг, что аналогично требованиям Европейской директивы 93/12 для Евро-2. Таким образом, по дизельным топливам, как и по бензинам, Российский автопарк в целом готов к массовому внедрению требований Евро-2.

Таблица 2.

Предельные значения экологических ограничений по показателям
антидетонационных свойств и испаряемости автомобильных бензинов

Таблица 3.

Предельные значения экологических ограничений по химическому составу автомобильных бензинов

Кроме этого, действует ряд ТУ, содержащих требования по содержанию серы в дизельном топливе 350 мг/кг, т.е. уровня Евро-3. Особо следует отметить, что приказом Федерального Агентства по техническому регулированию и метрологии от 30.09.2005 г. (№217-ст.) введен в действие с 01.07.2006 г. (с правом досрочного применения) новый национальный стандарт ГОСТ Р 52368-2005 (EN 590:2004) «Топливо дизельное ЕВРО. Технические условия», отвечающий требованиям по основным показателям и содержанию серы Евро-3, Евро-4 и Евро-5 (Табл. 4-5).

Таблица 4

Предельные значения экологических ограничений по показателям
воспламеняемости и испаряемости автомобильных дизельных топлив

На Третьем Всероссийском энергетическом форуме «ТЭК России в XXI веке» (март 2005 г.) было отмечено, что нефтеперерабатывающий сектор, в основном, может решить задачу удовлетворения внутреннего спроса на моторные топлива, который обусловлен особенностями развития и конъюнктурой внутреннего рынка нефтепродуктов и должен определяться экологическими требованиями отечественного автомобильного парка.

Еще в 2004 г. НИИАТ, в связи с проблемой обеспечения дизельным топливом международных автомобильных перевозчиков, запрашивал ведущие российские нефтяные компании о готовности перехода к выпуску топлив уровня Евро-3 и Евро-4. Была под-тверждена возможность производства малыми партиями малосернистых топлив Евро-3 (сера 350 мг/кг) и низкосернистых топлив Евро-4 (сера 50мг/кг) для российского рынка с 2005 г. при соответствующем обеспечении спроса. Однако, не решен вопрос адресной реализации и гарантий качества.

Таблица 5

Предельные значения экологических ограничений по химическому составу и
противоизносным свойствам автомобильных дизельных топлив

Следует отметить, что для увеличения объемов производства таких автомобильных топлив для внутреннего рынка, существенным стимулом явилось бы расширение экспортных поставок этих топлив. Однако в настоящее время в структуре экспорта светлых нефтепродуктов основное место занимают топлива в виде полуфабрикатов для дальнейшей доработки по месту их поставки, причем не только дизельного топлива, но и бензина АИ-80.

Особенностью применяемых топлив, реализуемых на внутреннем рынке, является неоправданно широкий диапазон марок и значений отдельных технических показателей, используемых в ряде действующих одновременно и ГОСТов и ТУ, что создает нежелательную многосортицу и возможность получения топлива низкого качества с низкими экологическими свойствами, в том числе контрафактной продукции.

На ширину этого диапазона и спрос на такие топлива оказывает влияние продолжающееся производство морально устаревшей, отечественной техники, а также заметное наполнение автопарка старыми автомобилями зарубежного производства. На внутреннем рынке нефтепродуктов находят своего покупателя автомобильные бензины, существенно различающиеся по октановым числам. Так, в стране из выработанных примерно 30,0 млн. т. автомобильных бензинов, низкооктановый АИ-80 (А-76) составляет около 40,0%, хотя спрос на этот бензин заметно снижается, что может способствовать его использованию в качестве базы для получения высокооктановых бензинов не по заводской технологии.

Низкооктановые бензины, в первую очередь типа АИ-80, в других странах практически не вырабатываются. Эти бензины и потребляющая их техника экологически не перспективны. Поэтому и то и другое должно изыматься из оборота, и в первую очередь в больших городах. Пока еще растет спрос на бензин АИ-92 (вырабатывается около 40%) в связи с наполнением автопарка микроавтобусами, малотоннажными грузовыми и легковыми автомобилями еще с карбюраторными, но уже в большей мере с инжекторными двигателями уровня Евро-2. За последний год-полтора отмечается рост автопарка за счет импортных и (немного) отечественных автомобилей уровня Евро-3, требующих бензин АИ-95 и АИ-98.

Значительно различаются по свойствам и качеству отечественные дизельные топлива. В частности, по массовому содержанию серы  по ГОСТ 305-82 вырабатываются два вида: с 0,5% серы и около 90% с 0,2% серы для автомобильной техники не выше Евро-1. Остальное по ряду ТУ с содержанием серы 500 и 350 мг/кг для дизельных автомоби-лей Евро-2 и Евро-3. В перспективе должны вырабатываться дизтоплива по новому ГОСТ Р 52368-2005 с содержанием серы 350, 50 и 10 мг/кг  для автомобилей, соответственно, отвечающих требованиям Евро-3, Евро-4 и Евро-5.

С таким широким диапазоном ассортимента и показателей топлива для автомобильной техники на мировом рынке уже не сталкиваются в США, Японии, странах ЕС и в ряде других развитых стран мира, которые за последние десять лет практически полностью перешли на выпуск бензиновых и дизельных автомобилей нового поколения с применением регулируемых систем нейтрализации отработавших газов, систем электронного управления двигателем и его топливной аппаратурой с бортовой компьютерной диагностикой.

Поэтому, на предстоящий период обновления и обеспечения топливами смешанного отечественного автопарка, следует обратить внимание на ряд следующих проблем. Сложной проблемой на сегодня остается обеспечение автопарка топливами требуемых свойств и качества, где одновременно находятся в эксплуатации более половины автопарка автомобилей устаревших моделей не выше Евро-1 и растущий парк новых моделей Евро-2, Евро-3, как отечественного, так и зарубежного производства. Так, далеко не простыми являются вопросы адаптации поступающих в оборот топлив, отвечающих требованиям Евро-2, а также новых топлив Евро-3 и Евро-4 с улучшенными экологическими свойствами по содержанию серы, октановому для бензинов и цетановому числу для дизельных топлив, к их применению в отечественном парке на автомобилях устаревших конструкций, не отвечающих современным экологическим требованиям.

Например, для подавляющего большинства отечественных дизелей, в том числе новых уровня Евро-2 с механической системой регулирования, рабочий процесс, конструкция и выпуск которых рассчитаны для топлива по ГОСТ 305-82 с цетановым числом 45 единиц и содержанием серы 0,2-0,5%, применение в эксплуатации топлив с ЦЧ выше 50 единиц может приводить к изменению рабочего процесса и, как следствие, к снижению мощности и экономичности, повышению дымности, т.е. под новые топлива уровня Евро-3 и выше требуется радикальная модернизация как дизельных двигателей, так и топливной аппаратуры с использованием систем электронного регулирования, что широко осуществляется сегодня зарубежными производителями техники.

Вопросы возникают также в части адаптации растущего парка новой отечественной и зарубежной техники Евро-2, Евро-3 и выше к топливам, вырабатываемым и по действующим старым и по внедряемым новым стандартам. Отсюда, на такой не простой и не быстрый переходный период для смешанного автопарка, возникает необходимость перестройки системы поставок и автозаправок с целью адресного обеспечения техники необходимым ассортиментом автомобильных топлив не только по маркам, но и по экологическим категориям, где, возможно, для каждой марки должно быть в наличии две-три экологические категории топлива, отвечающие требованиям Евро-2, Евро-3 и возможно Евро-4, т.е. АЗС должны быть или узко специализированы или их возможности по реализации топлив требуемого качества расширены. Здесь можно рекомендовать зарубежную практику АЗС, например, в США, где на переходный период применения этилированных и неэтилированных бензинов, применялись разные по диаметру насадки для горловин топливных баков и пистолетов бензоколонок для каждого сорта реализуемого топлива.

За последние несколько лет негативное влияние на отечественный топливный рынок и качество топлив оказывает обилие появившихся мини-НПЗ с низким уровнем технологии производства (по имеющейся информации их значительно более 40, общей мощностью около 5,0 млн. тонн/год), базой которых являются светлые фракции из нефти или газоконденсата. Появилось также, под видом малого бизнеса, множество мелких изготовителей топлив, в основном способом смешивания различных компонентов, добавок и присадок, включая известные экологически вредные металлорганические соединения на основе марганца, железа и даже свинца. Следует отметить, что металлсодержащие антидетонационные присадки, содержащие марганец и железо, ранее допускались к применению лишь временно, на переходный период, до изъятия этилированного бензина из оборота. Но, к сожалению, после принятия Федерального закона о запрете этилированных бензинов в 2003 г. не были приняты соответствующие меры о запрете использования этих присадок, отчего плохо контролируемая сфера производства и сбыта таких бензинов остается в зоне внимания малого бизнеса.

Не имея технологических процессов, такие предприятия не могут производить нефтепродукты требуемого качества, поэтому отечественный рынок в последние годы наполняется большим количеством суррогатных топлив, вырабатываемых по множеству всевозможных ТУ. Следствием этого являются выходы из строя свечей зажигания, каталитических нейтрализаторов, различных датчиков, топливных фильтров, форсунок, плунжерных пар топливных насосов, клапанов и т.д. Это, кстати, отмечается Ассоциацией зарубежных производителей автомобилей, торгующих сегодня на российском рынке новыми автомобилями, как причина снижения надежности их техники и гарантий. К сожалению, в сфере потребления отсутствует действенная система контроля и мониторинга рынка топлив, контроля качества топлив в процессе поставок, транспортировки, хранения и непосредственного применения.

Для управления качеством продукции на рынке автомобильных бензинов и дизельных топлив, на основе Федерального закона «О техническом регулировании» (№148-ФЗ от 27.12.2002 г.), в последнее время был разработан ряд важных законодательных актов. Так, утвержденный Постановлением Правительства от 12 октября 2005 г. №609 Технический регламент «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ», вступил в силу с апреля 2006 г. Этим регламентом введены нормы на выбросы для всех производимых и поступающих в парк новых автомобилей: категории Евро-2 с 2006 г., Евро-3 с 2008 г., Евро-4 с 2010 г. (табл. 2-5). Но, пока еще в стадии согласования находится проект Технического регламента «О требованиях к бензинам, дизельному топливу и другим горюче-смазочным материалам». Основные замечания и предложения по этому регламенту разработчиком были учтены. Однако, остается еще ряд проблем, главное по механизму и срокам введения новых топлив категорий Евро-2, -3 и -4 для аналогичных экологических классов автотранспортных средств с целью их полного обеспечения топливами требуемых свойств и качества.

Исходя из реальных условий данного периода, на стадии разработок и внедрения, в частности, указанных Технических регламентов, на наш взгляд, на сегодня не следует снижать уровень, значимость и использование действующих топливных стандартов, отражающих значительно шире эксплуатационные, экологические и, в целом, потребительские свойства и качество моторных топлив. Отмеченное в данной работе состояние вопроса и решение существующих проблем по автопарку и топливам требует государственного регулирования и принятия соответствующего комплекса мероприятий на федеральном уровне с участием хозяйствующих отраслей, заинтересованных организаций и НИИ, а также крупных компаний и предприятий. Это, по сути, определяет механизм, сроки внедрения и работоспособность принимаемых нормативных актов, в том числе отмеченных Технических регламентов на межотраслевом уровне  для обеспечения экологически безопасной и эффективной эксплуатации транспортной системы страны.

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка бензина можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок автомобильных бензинов в России».

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка дизельных топлив можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок дизельных топлив в России».

Ф.В. Туровский, НИИАТ, Научный центр по применению
топливно-смазочных материалов, Москва