Měření emisí: Přehled problematiky

Bez nadsázky zemětřesení působí nové emisní předpisy a způsob jejich měření ve většině automobilek. O nových emisních předpisech, nových měřeních a regulích, které platí od 1. září 2018, píšeme v poslední době snad v každém druhém článku. A to v souvislosti s rozruchem, který písmena WLTP probudila na automobilovém trhu a v automotive obecně. Končí motory, automobilky nestíhají homologovat, v cenících zůstává výrazně osekaná nabídka... Z velkých evropských hráčů hlásí plnou připravenost snad jen skupina PSA a Hyundai Motor Group.

Rozdíl mezi WLTP a NEDC

Možná se ptáte na následující otázky, tak si pojďme problematiku přiblížit. Metodika NEDC, neboli New European Driving Cycle, označuje jízdní cyklus pro měření spotřeby a emisí v laboratoři. Ten má kořeny v sedmdesátých letech minulého století a velkou revizí prošel naposledy na konci let devadesátých. Tuto metodiku nyní nahrazuje WLTP, neboli Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedures, skládající se z WLTC (World Harmonized Light Vehicle Duty Test Cycle) a RDE (Real Driving Emission), tedy v druhém případě z jízd v reálném provozu.

Rozdílů mezi těmito metodikami je celá řada. WLTP, jak už naznačuje zkratka, je harmonizována celosvětově. Ale především se jedná o dost komplexnější a náročnější zkoušku, což také vysvětluje fakt, proč to těm, kteří začali pozdě, tak trvá... Předně, zatímco NEDC počítalo s jednotnou zkouškou s městskou a mimoměstskou částí pro všechna vozidla a bez ohledu na hmotnost, aerodynamiku či příplatkovou výbavu, WLTP auta dělí do tří skupin. Dělí se k této příležitosti na základě výkonu na kilogram. Do první kategorie spadají méně výkonná vozidla s výkonovou hmotností menší nebo rovnou 22 wattů na kilogram hmotnosti. U této kategorie se měří ve třech režimech - nízké zatížení, střední zatížení a vysoké zatížení.

U druhé sorty s výkonovou hmotností od 22 do 34 W/kg včetně, se počítá se čtyřmi fázemi - nízké zatížení, střední zatížení, vysoké zatížení a extra vysoké zatížení. Poslední skupina, do níž však spadá většina aut prodávaných v EU, pracuje s výkonovou hmotností vyšší než 34 W/kg. Navíc se ještě pro oddělení pracovních vozů dělí na dvě kategorie - na auta s maximální rychlostí do 120 km/h a vyšší než 120 km/h. Jednotlivé fáze jsou pak obdobné jako u druhé kategorie, tedy rovněž čtyři lišící se zatížením.

Ohromně se pak liší i samotný průběh testu. Jak už bylo řečeno, NEDC se dělilo na dvě části, městskou a mimoměstskou. Například za masové rozšíření systému start-stop může právě tento způsob měření, který v městské fázi počítal dobu volnoběhu 295 sekund, zatímco nová metodika už jen 234. Ve zkratce se jedná o čtyři opakující se dílčí městské cykly, přičemž každý z nich obsahuje 15 fází právě s volnoběhem, zrychlením, ustálenou rychlostí, zpomalením a dalšími situacemi. Maximální rychlost je v městské části omezena na 50 km/h. Teoreticky měří tato část 4,052 km. 120 km/h max. 132 km/h max. Když se podíváme na novou metodiku, rozdíl je především v intenzitě střídání jízdních režimů. Vždyť podle WLTP auta nejvyšší kategorie virtuálně ujedou 23.266 km ve čtyřech opakujících se celcích s maximální rychlostí 132 km/h.

Čtěte také: Jak správně ohlásit emise kotle?

Neustále se mění zatížení, rychlost a akcelerace. Vše se však opět děje na válcové zkušebně, hovoříme tedy přesněji o zmíněné WLTC. Mění se však i testování v provozu. Tehdy jde o rovněž zmiňované RDE. Na rozdíl od metodik NEDC a WLTC neprobíhá měření emisí ve zkušebně, ale v běžném provozu. Emise škodlivin (NOx a pevné částice), naměřené za jízdy na silnici, se označují jako reálné emise.

Při měření RDE absolvuje auto jízdu s náhodnými fázemi zrychlování a zpomalování na trase s třetinovými podíly silnic ve městě, mimo město a dálnic. Průměrná rychlost ve městě se pohybuje mezi 15 a 40 km/h, maximální rychlost je 60 km/h. Mimo město je rozsah rychlostí jízdy 60 až 90 km/h a na dálnici 90 až 145 km/h. Vozidlo je při testovacích měřeních vybaveno měřicím zařízením PEMS (Portable Emission Measurement System). Tento přenosný systém pro měření emisí určuje množství škodlivých emisí (NOx, CO, CO2) a pevných částic (PN) ve výfukových plynech. Jízda trvá 90 až 120 minut. Venkovní teplota musí být mezi -7 °C a +35 °C, klimatizační soustava může být zapnutá.

Proč se reálněji měří až od letoška?

Postupný přechod na metodiku WLTP začal již loni v září. Od té doby platí pro všechna nově homologovaná auta. Od letošního prvního září už je homologace povinná pro všechna nově registrovaná auta a za další rok budou muset všechna nově zaváděná auta projít kromě cyklem WLTC také zmíněným RDE. O nových regulích se začalo hovořit už při příležitosti přechodu na emisní normu Euro 3, tedy na přelomu tisíciletí. Tehdy si výrobci, ale i veřejnost začali všímat zvětšujících se rozdílů mezi reálnou spotřebou paliva či emisemi, a údaji, které chrlily laboratoře. Uplynulo skoro dvacet let a rozdíly jsou ještě výraznější.

Původně se totiž přechod plánoval na období kolem roku 2020, pak ale přišla pumelice v podobě kauzy Dieselgate, z emisí se stalo politické téma a odsouvání novot sdružením ACEA, které mluví na evropské půdě za zájmy automobilek, už nestačilo - evropské státy přitvrdily a změnu přichystaly dříve. Že tomu tak skutečně bude takto rychle některé automobilky netušily, a tak tu máme nynější situaci...

Dopad WLTP na motory

Každá změna v měření spotřeby paliva a emisí s sebou nese mírné pootočení větru v trendech konstrukce spalovacích motorů. To nové regule vítr ne že otočí, ale pomyslnou vlaječkou pořádně zamávají. Teprve uvidíme, jestli směrem k většímu rozumu, jak naznačují poslední změny. Řeč je o trendu downsizingu, tedy postupném zmenšování objemů pohonných jednotek. Už před dvěma lety řekl pro agenturu Reuters Carls Ghosn, šéf aliance Renault-Nissan, že s novými normami "jsme dosáhli limitů downsizingu". S malými turbomotory tedy konec určitě nebude, avšak drastické zmenšování už nečekejme. "Techniky, které jsme používali ke snižování objemu motorů, nám již nedovolí splnit emisní limity," dodal Ghosn.

Čtěte také: Postupy měření emisí 2T

Řeč je o paradoxní situaci, ke které byly vývojáři v podstatě dotlačeni přestárlými normami, které jsme si shrnuli výše. Další významnou změnou je nutnost zástavby filtru pevných částic pro zážehové motory, což si vyžaduje emisní norma Euro 6c. Opět kvůli spěšnému zavedení existuje několik řešení s mírnými diferencemi - jinak řečeno, vývojáři se ve spěchu ani nestihli inspirovat u konkurence. Nejčastěji je však filtr umístěn v katalyzátoru a je zcela bezúdržbový. regeneraci provádí samovznícením a řídicí jednotka kontroluje pouze správný chod, aniž by regeneraci cíleně řídila jako je tomu u vznětových verzí.

Nad dalšími změnami, které si žádá proces samotného měření dle WLTP, můžeme jen spekulovat.

Emisní skandál koncernu Volkswagen

Naměřené emise neodpovídají přibližně u 11 milionů vozů z koncernu Volkswagen s čtyřválcovým dieselovým motorem TDI. Zcela jistě to platí u vozů VW Beetle, Jetta a Golf a automobilů Audi A3 vyrobených mezi lety 2009 a 2015 a Passatů z let 2014 a 2015. V České republice nemusí emise odpovídat u dieselových verzí automobilů Škoda Fabia, Octavia, Rapid, Roomster a Superb. V USA navíc vládní agentura pro ochranu životního prostředí EPA zakázala další prodej vozů osazených problémovým motorem.

Speciální software, takzvaný „defeat device“, automobilce umožňoval na krátkou dobu potlačit zplodiny z výfuku, dlouhodobě však fungovat nemohl. EPA čelí kritice za to, že zamítla návrhy na změnu pravidel testování. Jejich součástí totiž měla být i analýza kódu v palubním počítači, která by „defeat device“ snadno odhalila. EPA se však přidržela původních pravidel podle známého zákona o autorských právech Digital Millenium Copyright Act. Analýza kódu by podle nich byla brána jako neoprávněné zasahování do cizího duševního vlastnictví.

Federal Trade Comission (FTC) uvádí, že v případě Volkswagenu se nemusí jednat jen o případ podvodu, ale i o klamavou reklamu, protože nové dieselové motory byly propagovány jako ekologické. Testy emisí ani spotřeby nejsou v současné době nejpřesnějším ukazatelem, jak se bude automobil chovat ve skutečném provozu. Testy, kterými vozy prochází, známé jako New European Driving Cycle, jsou zastaralé a výrobci při nich často používají různé triky.

Čtěte také: LPG emise Zlín a Fryšták

Pro snížení emisí na testovacím okruhu bývá používáno řidiči nenáviděné vypínání motoru i při kratším stání. Spotřebu zase snižuje odlehčení vozu o některé prvky, jako je autorádio či klimatizace. Pro dosažení nižšího vzdušného odporu bývají na vozidlech zalepeny veškeré spáry. I tyto praktiky ovšem čelí stížnostem spotřebitelských organizací.

Otoakustické emise (OAE)

Transientně evokované otoakustické emise (TEOAE, OAE) patří mezi objektivní vyšetření sluchu. Tato metoda je neinvazivní, rychlá a jednoduchá, používá se ke screeningu sluchu u novorozenců, obvykle od 3. až 4. dne života, kdy ze středouší vymizí plodová voda. Pokud jsou otoakustické emise výbavné, pak lze předpokládat normální sluch. Vyšetření vychází z poznatku, že zdravé ucho při podráždění zvukovým stimulem generuje periodickým kmitáním zevních řad vláskových buněk zvuky (emise), které jsou mj. emitovány středouším ven a je možné je zaznamenat a analyzovat. Otoakustické emise jsou produkovány výhradně preneurálně a neukazují schopnost přenášet zvuk dále. Do zevního zvukovodu vyšetřovaného se vloží malá sonda, která vysílá zvuky a zároveň zaznamenává emise.

tags: #měření #emisí #wikipedia

Oblíbené příspěvky:

• Funkční ekologie Jiřího Doležala
• Udržitelné postupy pro rodinné domy
• Umění a příroda
• Ekologické hračky pro děti
• Přívěsky z dřeva