Techniek Euro 5+

Vanaf 1 januari 2025 moeten alle nieuw verkochte motoren voldoen aan de Euro 5+-normen. Dat plusje maakt verschil. Maar hoe groot is het verschil?

In de jaren 80 vond de Europese Commissie het tijd worden om de uitstoot van auto’s, motorfietsen en vrachtauto’s aan banden te leggen. Aanleiding was de ‘zure regen’, waar hele bossen van doodgingen en waardoor korstmossen het loodje legden. Het werd inmiddels ook duidelijk dat er een verband bestond tussen uitlaatgassen en longziektes, zoals astma. Dat was niet voor niets, want er kwamen nogal wat kwalijke stoffen uit de uitlaatpijp.

Koolwaterstoffen

Verbrandingsmotoren lopen in principe op benzine, diesel of LPG, tegenwoordig ook op CNG, LNG en waterstof. Op die laatste na zijn al die brandstoffen aardolieproducten, die zijn opgebouwd uit koolstofatomen (C van Carbon), waaraan waterstofatomen (H van Hydrogen) zijn gekoppeld. Daarom noemen we ze koolwaterstoffen. Bij volledige verbranding met zuurstof (O2 van Oxygen) wordt de koolstof omgezet in kooldioxide (CO2) en de waterstof in water (H2O). Die zijn op zich niet schadelijk, dat adem je zelf ook uit. Het probleem is dat de verbranding in de motor niet altijd volledig is. Soms is er te weinig zuurstof en zelfs als er genoeg zuurstof is, dan vinden de koolwaterstoffen de zuurstofmoleculen niet altijd op tijd. Als de verbranding onvolledig is, wordt koolmonoxide (CO) gevormd. Dit is een giftig gas dat zich in het bloed aan hemoglobine bindt. Hemoglobine moet zuurstof door je lichaam transporteren en dat kan dan niet meer. Naast koolmonoxide blijven er bij een ernstig luchttekort ook onverbrande koolwaterstoffen (HC) over en er ontstaan ‘partikels’. Dit zijn kleine klompjes koolstof waarin ook nog andere delen zitten, zoals as van de motorolie en zwavel uit brandstof en olie. Deze partikels kunnen tot ademhalingsproblemen en longkanker leiden, terwijl vluchtige koolwaterstoffen (HC) de ozonlaag afbreken.

1 van 3

Stikstof

Nu bevat buitenlucht niet alleen zuurstof, maar ook stikstof (N2). Onder invloed van hoge temperaturen en een zuurstofoverschot kan deze stikstof in een verbrandingsmotor reageren tot NO en NO2. NO reageert in de buitenlucht uiteindelijk ook tot NO2. Dat is een irriterend gas dat een etsende werking op het longweefsel heeft en dat onder invloed van UV-licht met in de lucht aanwezige koolwaterstoffen reageert tot smog. Een ander probleem is dat NO2 global warming veroorzaakt. Het Global Warming Potential van NO2 is 310, dat wil zeggen dat het effect op global warming 310 maal zo sterk is als dat van CO2. Het stikstofprobleem is daarom tegenwoordig een hot item, al is de term stikstofprobleem volkomen fout. Pure stikstof is het probleem niet. 80% van de lucht is stikstof. Pure stikstof is bijna inert, het lost niet op in water en het bevriest pas bij 63 graden Kelvin, dat is -209° Celsius. Stikstof veroorzaakt geen global warming. Het probleem zit hem in stikstofverbindingen, met name ammoniak (NH3) en NOx. Van de ammoniak is volgens het Centraal Bureau voor Statistiek 90,8% afkomstig van de landbouw- en veeteeltsector. Het wegverkeer is verantwoordelijk voor 2,8% van de ammoniakuitstoot. Voor NOx ziet dat er anders uit: 33,9% van de NOx-uitstoot komt door het verkeer, 2,6% door de landbouw. (Cijfers 2022).

Real Driving Emissions

Om de uitstoot van kwalijke gassen te beperken werd de katalysator – in 1953 al uitgevonden door de Franse ingenieur Eugene Houdry – in 1992 verplicht. Ook besloot men toen de uitstoot van vervuilende gassen aan banden te leggen. Daarvoor werden de zogenaamde Euro 1-emissienormen vastgesteld. Daarvoor moest een auto op een rollenbank een stadsrit door Parijs nabootsen. Deze Urban Drive Cycle werd drie keer gereden, gevolgd door een gesimuleerde rit op een buitenweg, de Extra Urban Drive Cycle. Samen heet dat de NEDC (New European Drive Cycle). Tijdens deze testcyclus werd al het uitlaatgas opgevangen en geanalyseerd. De hoeveelheid vervuiling, die het vervoermiddel per kilometer maakte, moest onder de vastgestelde norm liggen. De norm is in de loop der jaren steeds strenger geworden. Vanaf Euro 3 moest er bovendien met een koude motor aan de meting worden begonnen, waardoor de koude start-emissies ook meetelden. Inmiddels geldt voor auto’s Euro 6e. Omdat er grote verschillen zijn ontstaan tussen de testresultaten en de werkelijke emissies op straat, worden de emissies voor die norm volgens andere procedures gemeten. De NEDC is vervangen door de Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure (WLTP) en de Real Driving Emissions, de RDE. Bij de WLTP wordt een ander ‘parcours’ op de rollenbank gereden, bij de RDE wordt daadwerkelijk op de weg gemeten. Per 1 juli dit jaar moet voor auto’s de Euro 7 ingaan. Die normen zijn nog strenger, bovendien moeten auto’s bovendien tien jaar lang en 200.000 km blijven voldoen aan de normen, voorheen was dat 100.000 km en vijf jaar. Daarnaast komen er ook fijnstofnormen voor elektrische auto’s (afkomstig van remmen en banden).

1 van 2

Emissies motorfietsen

Voor motorfietsen is de EU altijd minder streng geweest. Op 1 juni 1999 hoefden motorfietsen pas aan emissienormen te voldoen. Bovendien waren de Euro 1-normen voor motorfietsen veel minder streng dan voor auto’s. En dat is nog steeds zo, al werden de normen ook hier keer op keer strenger. Vanaf 1 januari 2016 golden de Euro 4-normen. De grenswaarden werden scherper gesteld, maar daarnaast moesten motorfietsen ook nog voldoen aan een SHED-test, waarbij de verdamping van benzine wordt gemeten (Sealed Housing for Evaporative Determination). Ze moesten ook een zelfdiagnosesysteem hebben (On Board Diagnostics 1 of OBD1). Daarnaast moest een fabrikant bewijzen dat zijn motor ook na 20.000 nog aan alle limieten voldeed. Een ander groot verschil tussen Euro 3 en Euro 4 was dat er niet meer volgens de NEDC-testcyclus wordt gemeten, maar volgens de World Motorcycle Test Cycle, de WMTC. Daarbij wordt een iets ander ‘parcours’ op de rollenbank gereden, waarbij de testprocedure en de schakelmomenten zijn vastgelegd, om tot een resultaat te komen dat beter te vergelijken is met de praktijk op de weg.

1 van 3

Geluid

Motorfietsen met een cilinderinhoud van meer dan 175 cc mochten volgens oude normen 80 dB(A) maken, gemeten met een voorbijrijtest tussen twee microfoons, met het gas vol open. Deze norm (EU/2013/168) werd met de Euro 4-emissienorm vervangen door UNECE-verordening 41. Hierbij werd anders gerekend: het vermogen van het voertuig werd gedeeld door het rijklaar gewicht plus 75 kg. Het resultaat werd met 1.000 vermenigvuldigd. Is dat getal meer dan 50, dan is de geluidslimiet 77 dB(A). Dat lijkt behoorlijk scherper, maar er werd anders gemeten: er werd een voorbijrijtest gedaan met het gas vol open en een met constante snelheid. De resultaten daarvan werden met elkaar verrekend en dat leverde een lagere waarde op. Bandengeluid en windgeruis hadden er wel een grote invloed op.

Euro 5

Het tijdsbestek tussen Euro 4 en Euro 5 was verrassend kort: nieuw gehomologeerde motorfietsen moesten vanaf 2020 voldoen aan de Euro 5 normen, vanaf 2021 moesten alle nieuw verkochte motoren ‘eigenlijk’ Euro 5 zijn. Daarmee werden de emissies tussen auto’s en motoren nagenoeg gelijkgetrokken: CO ging naar 1,0 gram/km (was 1,14), HC naar 0,10 g/km (was 0,17) en NOx naar 0,06 g/km (was 0,09). Er kwam bij Euro 5 ook een grens aan de roetuitstoot voor motoren: die ging naar 0,045 gram/km. Bij Euro 5 moest ook het brandstofverbruik en de CO2-uitstoot gemeten en geregistreerd. Verder stelde de EU nu als eis dat de motorfiets gedurende zijn gehele levensduur aan deze emissiewaarden moest voldoen, bij Euro 4 was dat nog 20.000 km. Die levensduur mocht je berekenen, dat hoefde je niet te testen. Verder moest ook OBD een stap maken, Euro 5-motoren moeten zijn uitgerust met EOBD2.

Euro 5 Plus

Vanaf dit jaar hebben we dus Euro 5+. Daarbij zijn de limieten voor de uitstoot gelijk gebleven. Wel moet gegarandeerd worden dat de limieten gedurende de gehele levensduur van de motor worden gehaald. Dat wordt gemeten door de katalysator gedurende 35.000 km bij meer dan 130 km/u te testen. Die meting kan plaatsvinden op de openbare weg, op een circuit of op een rollenbank. Dat kan over de hele afstand of over de helft, dus 17.500 km. In dat geval wordt via een rekenmodel geschat of de kat de hele afstand meegaat. Het On Board Diagnostics-systeem moet het ook kunnen detecteren als de kat kapot gaat, daarom zal de uitlaat bij nieuwe Euro 5+-modellen twee lambdasondes krijgen, een voor en een achter de katalysator. Die voor de katalysator dient om vast te stellen of de motor arm of rijk draait. Aan de hand daarvan kan het motormanagement het mengsel bijstellen, zodat de katalysator een optimaal mengsel krijgt aangeboden om te functioneren. De lambdasensor achter de katalysator moet bepalen of de omzetting van schadelijke gassen in onschadelijke gassen ook daadwerkelijk heeft plaatsgevonden. Je krijgt dus een foutmelding in je dashboard als de katalysator niet goed meer functioneert.

Geluid

Bij Euro 5+ zijn ook de geluidsnormen aangepast: Volgens de UNECE R41.05 moet de motor nu in elke versnelling aan de geluidsnormen voldoen, tussen 10 en 100 km/u. Dat mag met elke gasklepstand, vooropgesteld dat de motor moet blijven trekken. Dan is er nog een ASEP-test (Additional Sound Emission Provisions), waarin wordt gekeken of motorfietsen onder verschillende rijomstandigheden geen buitensporige geluidsemissies produceren. Deze regeling is een aanvulling op de standaard geluidsmetingen en richt zich specifiek op situaties die niet volledig worden gedekt door de standaard testprocedures.

Gevolgen

Het voldoen aan het extra plusje zal technisch niet zo’n probleem zijn, maar het kost de motorfietsfabrikanten wel veel meer testwerk en motorfietsen hebben voortaan twee lambdasondes. De ontwikkelingskosten van motorfietsen stijgen hierdoor, waardoor we uiteindelijk iets meer zullen gaan betalen voor motorfietsen met verbrandingsmotoren.

Tabel Emissie motorfietsen >150cc
Als je de verlaging van de diverse bestanddelen van het uitlaatgas naast elkaar ziet, dan is er sinds 1999 wel enorme vooruitgang geboekt.