Měření Emisí Zážehových Motorů: Postupy a Legislativa

Současný tlak na snižování množství škodlivin v ovzduší je patrný i u pohonů nesilničních vozidel, ať už se jedná o stroje určené pro zemědělství včetně traktorů, stroje pro zemní práce nebo speciální jednoúčelová zařízení. Také v tomto odvětví dochází v poslední době v Evropské unii k masivní novelizaci homologační legislativy s cílem zpřísňování, transparentnosti a přiblížení se k reálným pracovním podmínkám v oblasti měření emisí.

Dá se říci, že nejvýznamnější novinkou v této oblasti je právě rozšíření tradičně prováděných, laboratorních emisních zkoušek o měření nesilničních strojů za provozu (tzv. RDE - Real Driving Emissions). Na ně se ve stručnosti zaměřuje tento článek. Schvalovací proces jakéhokoliv vozidla nebo stroje z hlediska emisí výfukových škodlivin se skládá ze série zkoušek definovaných legislativou.

Vozidla osobní a lehká užitková nebo motocykly jsou testovány jako celek, od toho se také odvíjí metodika a způsoby zkoušení. U těžkých nákladních vozidel a nesilničních strojů je situace odlišná. Testují se jednotlivé komponenty, resp. V prvním kroku je tedy nutné se zaměřit jen na spalovací motor, kdy pro jeho schválení je třeba provést několik typů testů.

Motor se musí zkoušet samostatně, v emisní laboratoři, připojený ke zkušebnímu zařízení - dynamometru, který je schopen simulovat zátěž. Zkušební cyklus je závislý na kategorii a určení motoru, jedná se buď o test stacionární NRSC (více bodů - konstantní otáčky a zatížení) nebo transientní NRTC (proměnlivé otáčky a zatížení). Schválení pohonu nesilničního stroje (v současné době se prakticky ve všech případech jedná právě o motor s vnitřním spalováním) podléhá nařízení Evropského parlamentu a Rady EU 2016/1628. K němu se vztahují a doplňují ho další nařízení (2016/654, 2016/655, 2016/656).

Měření Emisí za Provozu (RDE)

Jak je z předchozích odstavců patrné, obvyklá procedura homologačních emisních testů se odehrává v laboratořích, za přesně definovaných podmínek. Na druhé straně schází představa o chování motoru nesilničního stroje při skutečném provozu a jeho reálné emisní stopě v průběhu životního cyklu. To se s nově příchozí legislativou změní.

Čtěte také: Jak správně ohlásit emise kotle?

Zkouška měření emisí za provozuje v prvé řadě určena k monitorování stavu emisí u motorů, které jsou již provozovány, a to s periodou měření nejméně po 0 %, po 30 % a po 70 % definované životnosti systému následného zpracování výfukových plynů výrobcem motoru.

Základní Stavební Kámen Měření

Základním stavebním kamenem měření je sestava zařízení zkonstruovaných pro tento typ zkoušek, jedná se o tzv. PEMS (Portable Emission Measurement System - přenosný systém měření emisí). Ten se skládá z analyzátorů plynných emisí (CO, CO2, NO, NO2, HC) a pevných částic (PN, ve specifických případech může být doplněn o měření PM), dále průtokoměru výfukových plynů, v neposlední řadě také rozhraním pro komunikaci s vozidlem (strojem), obvykle pomocí sběrnice CAN (dle SAE J1939) a senzory okolních podmínek, eventuálně GPS.

Všechny přístroje, včetně jejich nezbytného příslušenství, je nutné vhodným a bezpečným způsobem připevnit ke zkoušenému stroji. Možností upevnění a umístění se nabízí celá řada, vše se musí přizpůsobit podmínkám a účelu stroje. Součástí instalace je i tlaková láhev s provozním plynem, nezbytným pro funkci některých analyzátorů. Po úspěšné instalaci, která samozřejmě v případě specifických např.

Zkouška emisí za provozu nesilničního stroje se provádí v průběhu úplného skutečného provozu nebo jeho částí. Předpis omezuje okrajové podmínky takového měření, především okolní teplotu (přibližné rozmezí -7 až 40 °C) a atmosférický tlak, který je zároveň omezením maximální nadmořské výšky. Operátorem stroje musí být pochopitelně řádně proškolená osoba.

Doba trvání zkoušky je spjata se zkušebním cyklem na motorové zkušebně (NRTC - non-road transient cycle - nesilniční nestacionární cyklus) a je definována jako pěti - až sedminásobek práce vykonané v tomto cyklu, nebo pěti - až sedminásobek hmotnosti CO2 v průběhu zmíněného cyklu.

Čtěte také: Postupy měření emisí 2T

V průběhu měření se provádí nepřetržitý záznam všech údajů systémem PEMS s frekvencí 1 Hz. Každé nejméně dvě hodiny je také nezbytné kontrolovat kalibraci analyzátoru; ta se samozřejmě ověřuje i před začátkem a po ukončení testu. Aby byla zkouška platná, nesmí pochopitelně během ní dojít na měřeném stroji, především jeho motoru a příslušenství, k jakékoliv chybné funkci nebo závadě.

Vyhodnocení Měření

Po ukončení měření, za předpokladu, že celý test splňuje platnou legislativu a podařilo se rovněž získat dostatečné množství dat, se provede vyhodnocení. Jeho součástí je předpisem stanovená korekce dat dle provedených kalibrací, časová synchronizace, kontrola konzistentnosti údajů, stanovení tzv. platných případů (tj. výběr úseků, které splňují podmínky předpisu a slouží jako podklad pro další výpočty) a na závěr, samozřejmě, výpočty měrných plynných a pevných znečišťujících látek (vyjádřených v mg/kWh).

Výsledné výpočty se provádějí podle dvou na sobě nezávislých metod: metodě založené na referenční práci a metodě založené na referenční hmotnosti CO2. Oběma se nezávisle na sobě ověří platnost celé zkoušky a dopočítají se konečné hodnoty sledovaných škodlivin. Jako výsledná data z měření se do závěrečného protokolu uvedou okamžité a průměrné koncentrace plynných znečišťujících látek, dále okamžitá a integrovaná hmotnost emisí plynných znečišťujících látek (viz výše) a také tzv. faktory shodnosti: poměrná hodnota porovnávající naměřenou hmotnost emisí s limitním množstvím daným legislativou.

Z výše popsaných odstavců je patrné, že problematika měření emisí za provozu nesilničních strojů je značně komplikovaná a vyžaduje komplexní a k tomuto účelu navržené a vyrobené zkušební zařízení. Na českém trhu nově nabízí toto měření společnost TÜV SÜD Czech, která má s tímto řadu praktických zkušeností.

Výhody Měření RDE

Za velké pozitivum zkoušek RDE lze považovat to, že poskytují náhled do reálných pracovních podmínek stroje či vozidla, kdy je možné hodnotit jeho emisní stopu nezkreslenou ideálními podmínkami v laboratoři. Dalšími výhodami a příležitostmi, které zavedení těchto testů přináší, jsou možnosti hodnocení.

Čtěte také: LPG emise Zlín a Fryšták

Určitým trendem je, že se výsledky emisí z reálného provozu stávají dílčím kritériem ve výběrových řízeních (např. v tendrech dopravních podniků na výběr městských autobusů). Tento přístup zadavatelů je logický a odůvodněný - které jiné měření dokáže dát informaci o tom, jaké bude emisní chování produktu v reálných podmínkách? Navíc ze změřených škodlivin lze však také jednoduchou cestou dopočítat např. spotřebu paliva.

Auta se značnou měrou podílejí na znečištění ovzduší, a to především ve městech. Právě proto jsou postupně zpřísňovány emisní normy, vždyť dnes už řada výrobců nabízí vozy s motory splňující normu EURO IV. Starší vozy se samozřejmě řídí staršími předpisy, ale aby mohly jezdit po našich silnicích, musí každé 2 roky projít emisní prohlídkou. Emisní prohlídka musí vždy předcházet pravidelné prohlídce ve stanici technické kontroly.

"Musíme u sebe mít stejné doklady, jako na technickou prohlídku. Emisní kontrola nesmí být při technické kontrole starší 30 dnů, což znamená, že do této doby po absolvování emisní kontroly musíme absolvovat také technickou prohlídku. Před samotným měřením emisí je auto zkontrolováno, zda souhlasí doklady a skutečný stav, a zda nejsou někde nějaké netěsnosti."

Základní dělení je na benzínové a naftové motory, dále pak na motory s přestavbou na plyn. "Na těchto dvou veličinách hodně záleží, a dále u elektronicky řízených motorů musí být lambda sonda v předepsané hodnotě, která nám říká, zda jde do motoru patřičné množství paliva i vzduchu, nebo zda není na motoru nějaký problém. Na emisní prohlídku bychom se pak měli, stejně jako na technickou prohlídku, připravit."

"V případě karburátorového motoru bych doporučoval jeho správné seřízení. U benzínových motorů se nejčastěji setkáváme s tím, že karburátor už prostě nejde seřídit. Velmi často pak od nás také lidé odcházejí s nepořízenou, protože mají netěsné výfukové potrubí."

"Majitele dieselových motorů trochu děsíme, protože tyto motory se měří v přeběhových otáčkách. Několik sekund tedy motor musí pracovat pod plným plynem v nejvyšších možných otáčkách. Tyto otáčky se také porovnávají s tabulkami, zda jsou ve stanovených hodnotách. Současně se měří zplodiny vycházející z motoru a opět se porovnávají s tabulkami. To je dáno metodikou platnou pro všechny. Proto je třeba mít vše v pořádku. Stejně jako u benzínových motorů je potřeba mít čisté vzduchové filtry a zkontrolovat případné netěsnosti výfukové soustavy.

"Především bych si hlídal životnost rozvodového řemenu, protože při vytáčení motoru, které k měření potřebujeme, je to pro motor zátěž. Ano, stát se to může. Každá Stanice technické kontroly by měla být pojištěna, protože se v takových případech jedná o drahé opravy. Z této pojistky se pak případné poškození motoru hradí.

Ministerstvo dopravy a spojů (dále jen "ministerstvo") stanoví podle § 91 odst. 1 zákona č. 56/2001 Sb., o podmínkách provozu vozidel na pozemních komunikacích a o změně zákona č. 168/1999 Sb., o pojištění odpovědnosti za škodu způsobenou provozem vozidla a o změně některých souvisejících zákonů (zákon o pojištění odpovědnosti z provozu vozidla), ve znění zákona č. 307/1999 Sb., (dále jen "zákon") k provedení § 44 odst. 6, § 45 odst. 1, 5 a 6, § 47 odst. 4, § 48 odst. 1 a 4, § 53 odst. 2, § 54 odst. 6, § 57 odst. 3, § 58 odst. 1 písm. b) a c), § 60 odst. 3, § 62 odst. 2, § 63 odst. 5, § 66 odst. 3, § 67 odst. 1 písm. b) a c), § 69 odst. 3, § 71 odst. 2, § 72 odst. 3 a § 79 odst.

Měření Emisí dle Zákona

• U vozidla se zážehovým motorem s neřízeným emisním systémem nebo s neřízeným emisním systémem s katalyzátorem se při měření emisí provádí:
  • Vizuální kontrola skupin a dílů ovlivňujících tvorbu emisí ve výfukových plynech.
  • Kontrola seřízení motoru zahřátého na provozní teplotu.
  • Kontrola stejných parametrů jako při volnoběhu při zvýšených otáčkách.
  • Porovnání výsledků kontroly a naměřených hodnot se stavem a hodnotami stanovenými výrobcem vozidla.
• U vozidla se zážehovým motorem s řízeným emisním systémem s katalyzátorem se při měření emisí provádí:
  • Vizuální kontrola v rozsahu jako u vozidla s neřízeným emisním systémem.
  • Kontrola funkce řídicího systému motoru.
  • U motoru zahřátého na provozní teplotu změření otáček volnoběhu a obsahu CO ve volnoběhu a obsahu CO a součinitele přebytku vzduchu lambda při zvýšených otáčkách.
  • Porovnání výsledků kontroly a naměřených hodnot se stavem a hodnotami stanovenými výrobcem vozidla.

Konkrétní postupy při měření emisí se řídí předpisy výrobce vozidla nebo výrobce emisního systému. Přípustné hodnoty obsahu plynných složek emisí a kouřivosti ve výfukových plynech motoru jsou stanoveny výrobcem vozidla. Pokud výrobce tyto hodnoty nestanovil, nesmí být překročeny přípustné hodnoty stanovené přílohou č. 1.

Přístroje a Zařízení Používané k Měření Emisí

Stanice měření emisí pro vozidla poháněná zážehovými motory musí být vybavena nejméně těmito přístroji a zařízeními:

• přístrojem na měření otáček motoru,
• přístrojem na měření teploty motoru,
• přístrojem na měření úhlu sepnutí kontaktů přerušovače,
• přístrojem na měření předstihu zážehu,
• přístrojem pro měření emisí výfukových plynů zážehových motorů schváleného typu,
• přístrojem pro kontrolu funkce řídicích jednotek emisního systému a komunikaci s nimi (tester řídicích systémů motoru); týká se jen stanice měření emisí měřící emise motorů vozidel s řízeným emisním systémem.

Přístroje pro měření emisí musí odpovídat základním charakteristikám podle přílohy č. 2. Typy přístrojů pro měření emisí výfukových plynů zážehových motorů a přístroje k měření kouřivosti vznětových motorů určené pro stanice měření emisí musí být schváleny ministerstvem. Postupy pro schvalování přístrojů jsou uvedeny v příloze č. 3.

Přístroje předepsané k měření emisí musí být metrologicky navázány.1) Kalibraci těchto měřidel provádějí metrologická (servisní) střediska dodavatelů těchto přístrojů nebo firmy k této činnosti oprávněné nebo autorizované1). Lhůty kalibrace stanoví příloha č. 2.

Protokol o Měření Emisí

Protokol o provedeném měření emisí obsahuje:

• logo měření emisí, číslo stanice měření emisí, název provozovatele, místo nebo sídlo podnikání a číslo telefonu stanice měření emisí,
• nadpis s uvedením názvu protokolu a čísla protokolu o měření emisí; číslo protokolu se skládá z pořadového čísla měření emisí provedeného v kalendářním roce lomeného posledním dvojčíslím kalendářního roku,
• informace o vozidle a jeho motoru; výrobní číslo motoru se uvádí jen v případě, že je vyznačeno v technickém průkazu vozidla,
• výsledek vizuální kontroly, u vozidel s pohonem na plyn i výsledek kontroly těsnosti plynového zařízení,
• výsledek kontroly řídicího systému motoru, je-li součástí vozidla,
• parametry měřené při měření emisí, jejich předepsané i naměřené hodnoty pro základní i případné alternativní palivo, je-li tento druh pohonu na vozidle instalován,
• informace o použitém analyzátoru (kouřoměru) s uvedením výrobce a typu,
• informace o tom, že záznam z analyzátoru (kouřoměru) tvoří přílohu protokolu o měření emisí, nebo, že měřené hodnoty byly zaznamenány přímým vstupem měřicího zařízení do protokolu o měření emisí,
• poznámky s uvedením zjištěných závad,
• hodnocení výsledku měření emisí,
• údaj, zda vozidlu byla nebo nebyla přidělena kontrolní nálepka,
• číslo osvědčení o měření emisí,
• termín příštího pravidelného měření emisí,
• datum provedení měření emisí, jméno a číslo osvědčení mechanika, který měření emisí prováděl, razítko stanice měření emisí a podpis odpovědné osoby provozovatele stanice měření emisí.

Motorové vozidlo z hlediska měření emisí vyhovuje, jestliže na jeho technickém stavu nebyly zjištěny závady mající vliv na zhoršení emisního chování vozidla a kontrolované parametry se nacházejí v mezích stanovených výrobcem vozidla. Pokud výrobce tyto hodnoty nestanovil, nesmí být překročeny přípustné hodnoty obsahu složek výfukových plynů stanovené v příloze č. 1.

Technická Prohlídka

Technická prohlídka se provádí v rozsahu plném nebo částečném. Plným rozsahem je provedení technické prohlídky v rozsahu všech kontrolních úkonů podle přílohy č. 7, které se vztahují na konstrukci a vybavení vozidla.

tags: #mereni #emisi #zazehovych #motoru #postupy

Oblíbené příspěvky:

• Výpočet poplatku za komunální odpad
• Zajímavosti o ptácích v ČR
• Letní příroda pro váš desktop
• Možnosti recyklace čoček
• Klíčový cíl environmentální výchovy