Měření emisí, technická kontrola a bionafta

Dnešní trend automobilek je snižování objemu motoru, tzv. "downsizing", což lze přeložit z angličtiny jako zmenšování objemu motoru, ale zároveň zachování jeho výkonu a účinnosti práce motoru. Je všeobecně známo, že čím větší objem motoru, tak i tím větší je samotný motor a tím i emise výfukových plynů.

Pro měření bylo vybráno vozidlo Škoda Fabia 1.9 TDI první generace s rokem výroby 2000.

Motorová nafta a její vlastnosti

Nafta (nebo anglicky diesel) se vyrábí rafinací a destilací z ropy, tj. zbytků. Motorová nafta se skládá z odsířených plynových olejů a petrolejů. Vyrábí se z ropy destilací v teplotním rozmezí od 160 ºC do 360 ºC. Protože motorová nafta obsahuje velké množství sloučenin síry, je potřeba důkladnému hydrogenačnímu odsíření.

Do motorové nafty se přidávají různá aditiva, například pro zlepšení cetanového čísla, mazivostní přísady a přísady proti pěnění. Dříve byl problém určit bod, při kterém se nafta přestává chovat jako homogenní směs kapalin. Často se stává, že tzv. “zamrzne“ nafta. Nicméně, tento název je nesprávný, nafta většinou nezamrzá v našem podnebí, ale částečně zparafínuje.

Bionafta (methylester řepkového oleje) se získává rafinací rostlin, zejména řepky olejky.

Čtěte také: Jak správně ohlásit emise kotle?

Oxid dusný

Oxid dusný má dnes mnohostranné využití, protože se používá jako anestetikum ke krátkodobým narkózám například. Oxid dusný se může vyrábět několika způsoby, například tepelným rozkladem dusičnanu amonného (NH[4]NO[3]). V České Republice se vyrábí tímto způsobem v Ostravě. Molekula oxidu dusného je ve tvaru přímky, to znamená, že je lineární. Reaktivita N[2]O je za běžné teploty velmi nízká. Při redoxní reakci např. atom ztrácí elektrony. Za redoxní reakci můžeme považovat i korozi. U spalovacího motoru je redukční činidlo palivo. Protože uvolňuje atomy kyslíku a začne působit jako silné oxidační činidlo, je možné zvýšit množství redukčního činidla a tím dosahuje většího výkonu.

Emise

Emise jsou velmi škodlivé a řada dalších škodlivých látek se kterými se nedokáže sama příroda vyrovnat. Je potřeba této problematice věnovat velkou pozornost, abychom si zachovali čisté životní prostředí. Mezi hlavní škodliviny patří: nespálené uhlovodíky (HC), oxidy dusíku NO[x] a pevné částice tj. saze. Nespálené uhlovodíky HC, vznikají při nepříznivých oxidačních podmínkách. Tvorba těchto oxidů je závislá na koncentraci kyslíku a na bohatosti směsi.

Pevné částice PM se můžou vyskytovat jak v kapalném stavu, tak i plynném. Tyto částice nejsou všeobecně definovány. Například pro dokonalé spálení jednoho kilogramu nafty je potřeba 14,78 kilogramu vzduchu, přičemž dokonalé spálení jednoho kilogramu nafty je potřeba 3,4 kilogramu kyslíku. Kilogram nafty dokonale spálí, vyprodukuje 3,15 kilogramu oxidu uhličitého.

Každý spalovací motor musí splňovat maximální možné množství emisí ve vyprodukovaných výfukových plynech. Tyto limity jsou stanoveny organizací, jejíchž jsou členy, například Evropská Unie. Evropská unie se snaží neustále snižovat emise plynných látek znečišťující ovzduší a pevných částic ze spalovacích motorů. Tyto limity jsou udávány v gramech na ujetý kilometr motorů na jeden kilometr jízdy. Konkrétní hodnoty jsou platné pro konkrétní období homologováno.

Měření emisí

Cyklus měření se používá jen u homologace vozidel. Při pravidelné technické kontroly, postup je úplně jiný. U vznětových motorů se měří jen kouřivost a udává se v jednotkách m^-1. Před samotným měřením emisí se kontroluje stav motoru obecně. Např. nesmí chybět katalyzátor, nesmí být děravé výfukové potrubí. Pokud něco nevyhovuje, tak vozidlo nevyhovuje. Když je vše v pořádku, přistoupí se k samotnému měření emisí metodou volné akcelerace. To spočívá v tom, že se sešlápne plný plyn, pak se nechá zpomalit na volnoběžné otáčky. Výsledky se musí shodovat s údaji od výrobce.

Čtěte také: Postupy měření emisí 2T

Některé automobilky při měření emisí svých vozidel podváděla a jejich vozidla vykazovala menší množství oxidu dusíku, než při běžné jízdě. Automobil zjistil, že je vozidlo v testovacím režimu a upravil palivovou směs.

Systémy vstřikování oxidu dusného

V dnešní době je již mnoho výrobců vstřikovacích systému oxidu dusného. První systémy vyvinuli v roce 1978 Dale Veznaian a Mike Thermos. Hlavní myšlenka byla ta, že oxid dusný je bezpečný a snadno použitelný. Použitím tohoto systému nejsou potřeba velké úpravy motoru ani jeho součásti. Ochlazení způsobí, že řídicí jednotka zareaguje zvýšením dodávky paliva. Oxid dusný funguje jako okysličovadlo. Jednoduchost tohoto systému přináší řadu výhod, například snadnému zvýšení dodávky paliva aniž bychom museli přeprogramovat řídicí jednotku vozidla.

Suchý systém

Funkce suchého systému je následující: Oxid dusný jde z lahve 1 do elektricky ovládaných solenoidů 2. Přebytečný tlak oxidu dusného se vypustí přes regulátor 3. Regulátor předchází rizika příliš chudé směsi, která by mohla propálit písty a tím zničit i celý motor. Následně se vstřikuje oxid dusného přes trysku 5 do sání motoru.

Vlhký systém

Druhým systém vstřikování je wet systém - vlhký systém. Zde je použita tryskou, která je zkonstruována pro dva přívody. Jeden je pro oxid dusný a druhý pro palivo. Obě složky se smíchají přímo v trysce a jsou společně vstříknuta do sacího potrubí motoru. Pro tento systém není vhodné sériové sací potrubí, protože není navrženo na proudění kapalin a plynu současně.

Přímé vstřikovaní N[2]O

Všechny předchozí systémy byly nepřímo vstřikované do sání motoru. Obvykle se vyvrtá díra do sání, které musí být z kovu. Progressive controller je připojen na ovládací solenoidy a ovládá jejích otevření pomocí signálů na určité frekvenci. Toto zařízení se hlavně používá pro závodní účely, např.

Čtěte také: LPG emise Zlín a Fryšták

Na trhu je mnoho výrobců vstřikovacích systému. Je možné poskládat si tak systém přesně podle svých představ, nebo je možné si koupit tz. “kit“. Součástí kitu je lahev s oxidem dusným, vysokotlaké hadice, rozbočovače, solenoidy, výměnné trysky, vstřikovače, relé a spínač. U každého systému je možné vyměňovat trysky s různými průměry. Větší průměr trysky znamená větší nárůst výkonu, ale opět se musí brát ohled na konstrukci motoru.

Měření výkonu a točivého momentu

Výstupem měření výkonu budou grafy, kde bude zobrazena výkonová a momentová křivka vozidla. Cílem je zjistit, jak se změní výkonové charakteristiky znázorněné grafem a točivého momentu motoru před použitím oxidu dusného a po jeho použití.

Při dynamické zkoušce je jednou měřenou veličinou ω, úhlové zrychlení válce. Kritická místa, kde může dojít ke zkreslení výsledků, jsou spojka (mezi motorem a převodovkou) a válec - pneumatika. Proto je velmi důležité mít v průběhu celého měření přehled o skluzu kola. Z poměru otáček válce k otáčkám motoru zjistíme i celkový převod zkoušky.

Bionafta a její vliv na emise

Provozovatelé vozíkových flotil využívající dieselové vysokozdvižné vozíky Linde, mohou nyní snížit své emise CO2 až o 90 %. To umožňuje použití nového typu paliva - hydrogenačně rafinovaného rostlinného oleje (HVO). Toto palivo bez fosilních příměsí má i další výhody spočívající v tom, že zvyšuje výkon motoru a umožňuje čistší spalování. Bionafta HVO je vyrobena ze stoprocentně obnovitelných surovin a neuvolňuje do atmosféry žádný další oxid uhličitý.

Kromě snížení emisí CO2 až o 90 % ve srovnání s běžnou naftou, se také snižuje objem lokálních emisí jako jsou pevné částice (PM), oxidy dusíku (NOX), uhlovodíky (HC) a oxid uhelnatý (CO). To má pozitivní dopad na pracovní prostředí zaměstnanců. Bionafta HVO má navíc lepší sklon ke vznícení (vyšší oktanové číslo), což má za následek účinnější a čistější spalování. Snižuje se tak tvorba pevných uhlíkových usazenin v motorech a výfukových systémech. Palivo HVO dosahuje vysokých výkonů i při nízkých teplotách až minus 22° Celsia, což otevírá širokou škálu dalších možností použití.

Společnost Linde Material Handling schválila biopalivo HVO jak pro své současně vyráběné dieselové vozíky, tak i pro většinu jejich předchůdců v rozsahu nosnosti od 1,4 do 18 tun.

Nicméně, australští vědci zjistili, že spalování bionafty vykazuje mnohem větší emise oxidu uhelnatého, oxidu uhličitého, oxidu siřičitého a dusičitého. Nejhorších výsledků dosáhla čistá bionafta i při měření produkce pevných částic menších než jeden mikrometr, na druhém místě skončila dvacetiprocentní bionafta. Čím větší byl podíl bionafty ve spalovaném palivu, tím na tom byly plicní buňky hůře.

Pokud vlastníte auto s naftovým motorem a chystáte se na STK, mohlo by vás zajímat, že díky naftě HVO 100, která se vyrábí z rostlinných olejů a odpadních produktů z potravinářského průmyslu a pohostinství, včetně upotřebeného kuchyňského oleje, bude mít vaše auto nižší emise CO₂ i dalších škodlivých látek. Hlavní výhodou HVO 100 je jeho schopnost snížit emise škodlivin, jako jsou oxidy dusíku, pevné částice a CO₂, což je důležité zejména pro starší dieselové motory s vyšším nájezdem kilometrů. Ty totiž už nemusejí přísné emisní normy splňovat.

Problémem ale je, že toto palivo není vhodné pro některé výrazně starší motory. Pokud máte starší dieselový vůz, je nezbytné předem ověřit, zda je váš motor schválen pro používání HVO 100. HVO 100 je ovšem kompatibilní s modernějšími dieselovými motory, zejména těmi, které splňují normu Euro 6 a vyšší. Pro tyto vozy může být použití HVO 100 bezproblémové a přináší dodatečné výhody, protože má vyšší cetanové číslo. Palivo HVO 100 se dá už koupit na několika čerpacích stanicích i v České republice.

tags: #měření #emisí #technická #kontrola #bionafta

Oblíbené příspěvky:

• Průvodce výběrem plastových košů na odpad 45l
• Aktuality Kamenický Šenov
• Kurzy přežití v přírodě: Zkušenosti
• Návrhy tetování přírody
• Jak správně označit sklad NO