Przełom w ochronie środowiska. To ten samochód pokazał światu, jak nie truć powietrza

Dawid Wojtowicz
"Największy przełom w kontroli emisji spalin samochodowych". Tymi słowami Tom Quinn, przewodniczący Kalifornijskiej Rady ds. Zasobów Powietrza (CARB), określił w 1976 roku samochód Volvo 244, w którym zamontowano Sondę Lambda 1. Urządzenie, które zaprojektował inżynier Stephen Wallman, okazało się kamieniem milowym w ochronie środowiska przed spalinami.
W 1976 roku Volvo, szwedzki producent samochodów, zaprezentował światu sondę lambda, zaprojektowany przez Stephena Wallmana wynalazek, który znacząco ograniczył emisję spalin. Pierwszym modelem z tym urządzeniem był Volvo 244 Materiały prasowe / Volvo
W latach 70. przemysł samochodowy nie przywiązywał wagi do kwestii ekologicznych. Można powiedzieć, że koncerny motoryzacyjne w ogóle nie myślały w tych kategoriach. Produkowane auta paliły jak smoki, uwalniając w dużych ilościach do otoczenia toksyczne trio – tlenek węgla, węglowodory i tlenki azotu. Opinia publiczna, dostrzegając narastający problem, zaczęła jednak domagać się ograniczenia emisji spalin.

W odpowiedzi na nastroje społeczne kalifornijski urząd ds. środowiska EPA w 1977 roku ustanowił normy emisji spalin dla samochodów. Każdy importer, który chciał dalej sprzedawać auta w Stanach Zjednoczonych, musiał zadbać o ograniczenie emisji trzech najbardziej szkodliwych związków. W praktyce oznaczało to, że samochody bez proekologicznych rozwiązań nie mogły być sprowadzane do USA.
Volvo wprowadziło rozwiązanie konstrukcyjne w zakresie ochrony środowiska, z którego skorzystał cały przemysł motoryzacyjnyMateriały prasowe / Volvo
Wprowadzenie restrykcyjnych przepisów mogło wywołać panikę wśród tych producentów aut, którzy dotychczas bagatelizowali problem związany ze spalinami. Zagraniczną firmą, która przyjęła ze spokojem decyzję amerykańskich władz, było jednak Volvo. Szwedzki producent już od 1972 roku, gdy ówczesny prezes koncernu Pehr G. Gyllenhammar ogłosił tzw. deklarację środowiskową Volvo, pracował intensywnie nad oczyszczeniem spalin benzynowego silnika.

Na czele zajmującego się tym zespołu, liczącego zaledwie 60 osób, stał Stephen Wallman, młody inżynier amerykańskiego pochodzenia, którego rodzina w latach 40. wyemigrowała do Szwecji. Pracę dla Volvo utalentowany projektant rozpoczął tuż po studiach w 1968 roku, a tematyką, w której się wyspecjalizował, było właśnie oczyszczanie spalin samochodowych.

– Komponenty użyte w zaproponowanym przez nas rozwiązaniu technicznym były już dostępne, ale używano ich w inny sposób i do zupełnie innych celów. Cała sztuka polegała więc na tym, by połączyć je w jeden spójny system i sprawić, by pracowały one prawidłowo w aucie napędzanym silnikiem benzynowym – opowiada dziś blisko 80-letni Stephen Wallman, ówczesny kierownik działu "Emissions Control" w Volvo.
Stephen Wallman, inżynier, który stworzył montowaną w samochodach Sondę Lambda 1Materiały prasowe / Volvo
Grupa robocza pod kierownictwem Wallmana znalazła klucz do rozwiązania problemu w postaci Sondy Lambda 1. Urządzenie, które podnosiło efektywność pracy katalizatora, przyjęło postać czujnika wielkości świecy zapłonowej, który analizował gorący strumień gazów spalinowych, sprawdzając, czy mieszanka jest zbyt bogata (za dużo paliwa) czy zbyt uboga (za dużo tlenu). Podobne urządzenie było wcześniej stosowane do pomiaru ilości tlenu w akumulatorach.

Sonda lambda stanowiła więc filar nowego układu regulacji składu mieszanki. Informowała ona sterownik silnika, czy mieszanka paliwowo-powietrzna jest w optymalnej proporcji, by można było ją spalić w stopniu najmniej szkodzącym środowisku: na kilogram paliwa musiało przypadać 14,7 kg powietrza. Przy takim składzie powstające spaliny mogły być oczyszczone w katalizatorze nawet w 90 procentach!

W maju 1976 roku gotowe auta z zamontowanymi sondami lambda przedstawiono do badań urzędnikom z EPA. Kontrolerzy z amerykańskiego urzędu ds. środowiska początkowo nie mogli uwierzyć w uzyskane wyniki pomiarów. Podczas gdy regulacje ustawowe dopuszczały maksymalną emisję węglowodorów na poziomie 0,41 g/milę, tlenku węgla – 9 g/milę i tlenku azotu – 1,5 g/milę, samochody Volvo osiągały odpowiednio pułap 0,2 g/milę, 3 g/milę i 0,2 g/milę!
Stephen Wallman i jego wynalazek – Sonda Lamba 1, która ograniczyła emisję najbardziej szkodliwych związków (tlenek węgla, węglowodory, tlenki azotu) o nawet 90 proc.Materiały prasowe / Volvo
Pierwszy samochód z seryjną sondą lambda zadebiutował na amerykańskim rynku jesienią 1976 roku. Był to model Volvo 244. Wyróżniający go emblemat z grecką literą na wiele lat stał się wizytówką aut szwedzkiego producenta. Ekologiczne auto z miejsca okrzyknięto motoryzacyjną gwiazdą. W ramach medialnej kampanii promocyjnej Volvo 244 odbyło przejażdżkę po całych Stanach, kończąc swoje tournée pod waszyngtońskim Kapitolem. Tym samym otworzyło firmie Volvo drzwi do wielkiego sukcesu w USA. W 1977 roku szwedzką markę uhonorowano nagrodą American National Environmental Industry Award.

Dziś, ponad 40 lat później od debiutu rewolucyjnego rozwiązania dla środowiska, praktycznie wszystkie samochody jeżdżące na benzynę, niezależnie od kraju pochodzenia, są wyposażone w wynalazek teamu Wallmana. Dla producentów przemysłu motoryzacyjnego część ograniczająca emisję najbardziej szkodliwych związków do środowiska jest czymś tak oczywistym w konstrukcji, jak tłok czy cylinder.

A jak potoczyły się losy pioniera sondy lambda? Szczęśliwie. Spektakularny sukces zagwarantował młodemu inżynierowi o amerykańskich korzeniach zawrotną karierę w strukturach Volvo. Jej ukoronowaniem było stanowisko wiceprezesa ds. rozwoju napędów. Funkcję te sprawował do 2003 roku, po czym przez kilka lat kontynuował współpracę z Volvo jako doradca firmy. Obecnie przebywa na emeryturze, spędzając większość czasu w południowej Francji.

– Chociaż w tamtych czasach wszyscy musieliśmy spełnić ustawowe wymogi w zakresie ochrony środowiska, nie one były motywacją dla naszej pracy. Była nią ambicja firmy i naszego całego zespołu. I to dzięki niej osiągnęliśmy prawdziwy przełom, który doprowadził nas do tego rewolucyjnego rozwiązania, dziś stanowiącego standard w produkcji samochodów – puentuje Stephen Wallman.

Artykuł powstał we współpracy z Volvo