Měření Emisí: Teorie, Normy a Metodiky

Tato práce pojednává o problematice emisních norem a měření emisí u soudobých motorových vozidel. V úvodu je čtenář seznámen s důvodem, proč je vlastně nutné tuto problematiku řešit a jaké jsou hlavní nežádoucí složky emisí motorových vozidel. Zmíněny jsou též účinky těchto složek na lidské zdraví a životní prostředí.

Obsahem práce jsou Emisní normy pro motorová vozidla a měření emisí. Práce obsahuje ucelenou rešerši, je čtivá a jednotlivé kapitoly na sebe logicky navazují. Cílem předložené bakalářské práce bylo provést přehled platných emisních předpisů a jejich výhled do budoucnosti pro zážehové i vznětové motory a popsat používané metody měření pro ověření plnění emisních norem.

První kapitola tvoří úvod, ve druhé kapitole autor popisuje princip vzniku a složení výfukových plynů. Třetí kapitola shrnuje vývoj emisních předpisů a navazuje na ni čtvrtá kapitola s aktuálně platnými a budoucími emisními předpisy. Způsoby měření a ověřování plnění emisních předpisů uvádí pátá kapitola. V závěru práce autor shrnuje hlavní poznatky ve snižování emisí a očekávaný vývoj.

Emisní Normy a Předpisy

Výklad pokračuje výpisem již historických a samozřejmě i současných emisních norem, a to jak na území Evropské unie, tak i ve světě. Od příštího roku se tento limit posouvá dolů ze 115,1 gramů CO₂ na 93,6 gramů CO₂ na kilometr, což je téměř o pětinu, respektive o 19 %. Pro tento rok platí ještě norma, podle které může auto vyprodukovat 115,1 gramů CO2 na každý ujetý kilometr. Pokud vyprodukuje více, musí z něj za každý gram na tento limit výrobce platit pokutu 95 eur (zhruba 2400 korun).

Jak vybrané peníze pomohou klimatu je s otazníkem, ale EU si to zkrátka takto nastavila. Jak na to budou automobilky reagovat? Jsou dvě možnosti. Buď se ze spalovacích motoru stanou poloviční podpultovky a budou se prodávat jen velmi opatrně, nebo se zkrátka jejich cena bude muset zvednout. Pakliže je rozdíl mezi povolenými emisemi pro rok 2024 a pro rok 2025 21,5 gramů CO₂ (115,1 - 93,6), pak vynásobíme-li tento rozdíl pokutou (95 eur za každý jeden gram), dojdeme k částce 2042,5 eur. Po přepočtu je to 51 780 korun.

Čtěte také: Jak správně ohlásit emise kotle?

A přesně to je částka, o kterou by teoreticky měla auta zdražit, protože automobilky to opět promítnou do koncových cen. Trh s auty se nám tedy pomalu rozděluje. Kdo má na elektromobily, ten už si ho třeba koupil, a to klidně na firmu a s dotací. Pro koho jsou nová auta příliš drahá, může se podívat po ojetinách, ale ty novější a „čistší“ jsou čím dál víc rizikové, protože systémy omezující emise jsou komplikované a drahé.

Měřící Metody a Zkušební Technika

Celý výklad je zakončen přehledem měřících metod, zkoušek a zkušební techniky se zaměřením na emise motorových vozidel. V rámci činností a úkonů prováděných při měření emisí je potřeba často měřit nejrůznější fyzikální veličiny. Cílem tohoto příspěvku je zaměřit se pouze na ty veličiny, jež jsou nejčastěji měřeny při emisních měřeních.

Příspěvek se věnuje problematice měření průtoku plynu v uzavřeném profilu. Zabývá se fyzikálním principem měření a také odkazuje na normované postupy zabývající se touto problematikou. Dále je v krátkosti pojednáváno o principech měření teplot a tlaků, které jsou pro měření průtoku nezbytnými stavovými veličinami.

Tato mezinárodní norma specifikuje manuální metody pro stanovení rychlosti a průtoku plynů v potrubí, výduších a komínech, které ústí do atmosféry. Průměrná rychlost proudu se zjišťuje pomocí Prandtlovy trubice změřením hodnoty rychlosti v ve zvolených bodech průřezu potrubí. Průtok qv se vypočítá vynásobením plochy průřezu průměrnou rychlostí proudu plynu v tomto průřezu.

V proudící tekutině (kapalina, plyn nebo pára) vedle statického tlaku pst působí ještě i tlak dynamický pd. Zatímco pst je veličinou skalární (působí stejně všemi směry), pd je vektorem, který v daném bodě má totožný směr jako vektor rychlosti proudu. Reynoldsovo číslo proudu plynu na povrchu Prandtlovy trubice musí být větší než 1200 a rychlost proudu plynu se musí pohybovat v rozmezí 5 až 50 m/s. Při hodnotách Reynoldsova čísla menších než 1200 jsou Prandtlovy trubice náchylné ke značným chybám.

Čtěte také: Postupy měření emisí 2T

Naměřené hodnoty z měření rychlosti jsou uvedeny v tab. č. 7. Přepočty složení paliv, rychlosti a průtoku jsou uvedeny v tab. č. 8 (jako vstupní údaje slouží složení suchých spalin a obsah vody ve spalinách).

Při měření emisí se často používají termoelektrické teploměry (termočlánky), skleněné s náplní rtuti a odporové platinové teploměry. Použití termočlánků závisí na jeho typu tedy na materiálech, ze kterých je vyroben.

Nová Metodika Měření Emisí

Nová metodika měření emisí ze dne 30. 10. 2015 vydaná Ministerstvem dopravy pod číslem jednacím 34/2015-150-SME3/2 přinesla mnoho přelomových věcí. Respektive mnohé z nich byly obsaženy už v předchozí metodice: například načítání paměti závad u vozidel s řízenými systémy a vlastní diagnostikou. Ale až metodika platná od 1. 1. 2016 obsahovala způsoby, jak donutit techniky, aby je skutečně dělali. Konkrétně jde o systémy on-line měření, kde pracovník nemůže manuálně vstoupit do tvorby protokolu a musí jednotlivé kroky plnit tak, jak je po něm systém vyžaduje.

On-line Měření

Měření emisí on-line neznamená, že probíhá přes internet, jak by si mnozí mysleli. Jde jen o to, že specializovaný program po zadání vstupních údajů už neumožňuje technikovi vstupovat do naměřených hodnot. Sleduje třeba i časy volných akcelerací, zda při měření kouřivosti starého dieselu nešlape na plyn moc pomalu. Tento postup by měl zaručovat, že měřením emisí neprojdou „kouřící“ či jinak emisně vadná vozidla.

Navíc od listopadu bude měření online i v dnes obvyklém významu slova. Protokoly se budou automaticky ukládat do systému CIS na Ministerstvu dopravy. A s nimi i fotodokumentace měřeného auta.

Čtěte také: LPG emise Zlín a Fryšták

Kódy Readiness

Všechna auta s diagnostickým protokolem EOBD (rámcově od roku 2001 a emisní normy Euro 3) musí mít též takzvané kódy readiness. Řídicí systém vozu si musí emisně nejdůležitější komponenty a děje (výpadky zážehu, sonda lambda, katalyzátor, recirkulace výfukových plynů EGR) kontinuálně sledovat a jejich činnost ověřovat.

Kontrola kódů readiness znemožňovala obvyklou praktiku: chybu před STK (měření emisí) vymazat, projít a pak s ní zase dva roky jezdit. Dle současné metodiky tak je identifikace softwaru povinná, nikoliv už její srovnání s originálním stavem.

Problémy a Nedostatky v Měření Emisí

První výčet problémů, které s sebou nové postupy a procedury metodiky "online" přinesly, a se kterými se musely SME doslova prát, bohužel někdy neúspěšně. Metodika neumožňuje stejnou chybu u stajného motoru ignorovat z jediného důvodu, že vozidlo N1 nesmí mít v paměti závad chybu žádnou a status kontrolky MIL na tomto faktu nic nemění.

Při měření otáček někdy nelze splnit předepsané pásmo otáček, které jsou předepsány. Důvody k tomu jsou různé (chyby v databázích, otáčky jsou ovlivněny managementem dobíjení nebo teplot kokpitu, přístroje nepřičítaly toleranci navíc).

Tento krok není automatizován a neprovádí se pomocí přístrojů, takže jej téměř nikdo ani nedělá. Není tedy divu, že nebylo zatím ani jedno vozidlo z "Měření emisí" odmítnuto z důvodu nefunkčního odvětrání klikové skříně.

Zde v několika málo případech chyběly obsluze přístroje instrukce, že se otáčky motoru mohou při zapnutí významných spotřebičů vozidla paradoxně zvýšit mimo předepsané pásmo . Toto není na závadu, naopak, je to rekce managementu motoru na toto zatížení.

Metodika akceptuje celkem 3 možné zdroje teploty. EOBD rozhraní, teplotní sondu namísto olejové měrky a ruční zadání teploty s tím, že u vozidel s EOBD je prioritní volba z EOBD, chybí-li, může se použít olejová měrka. Doporučují se tedy dvě další možné shora popsané alternativy.

Kromě ojedinělých problémů s navazováním komunikace u vozidel ŠKODA Fabia I (HTP) z roku výroby 2006 nelze říci, že by u osobních vozidel docházelo k paušální nemožnosti navázat komunikaci.

Pakliže jsou v Readiness Code načteny neprovedené testy, nařizuje metodika tzv. doplňkové testy. U dieselů je to nesmyslná povinnost šlapat na plyn čtyřikrát, namísto jednou nebo dvakrát, u zážehových motorů je vyžadován test zpětnovazebního napětí/proudu lambdasondy, resp. procentuální vypočtené hodnoty bezrozměrného čísla Lambda.

Zde existují dohady, zda je nutné dodržovat hodnoty uvedené v databázích pro jednotlivé modely značek a jejich typy motorů. U některých vozidel totiž toto "vypnutí ochrany spojky" nelze aplikovat, protože jej výrobce vozidla zkrátka vyřadil z možnosti jej např. sešlápnutím pedálu spojky a stlačením tlačítka ESP deaktivovat.

Závěr

Nová emisní metodika je doslova šitá na tělo způsobu kontroly, při které většina vozidel, zejména s dieselovým motorem, při troše tréninku na pár vozidlech vyhoví vždy, kdy obsluha přístroje a diagnostiky bude chtít i když budou vozidla emisně hned z několika ohledů v nepořádku.

tags: #měření #emisí #teorie

Oblíbené příspěvky:

• Průvodce výběrem nože do přírody
• Vliv světla na ekosystémy
• Objevování s Einsteinem
• Sopečná činnost a životní prostředí
• Krajina Hodonínska