8 Időszakos környezetvédelmi felülvizsgálat

Átírás

1 8 Időszakos környezetvédelmi felülvizsgálat 8.1 Otto-motoros járművek időszakos környezetvédelmi felülvizsgálata az EU országaiban Az időszakos műszaki felülvizsgálat keretében Magyarországon 1977-ben, az NSZKban 1971-ben kezdtek környezetvédelmi vizsgálatokat -- nevezetesen CO-mérést -- végezni (8-1. ábra). Külön -- az időszakos műszaki vizsgától független -- környezetvédelmi vizsgálatokat nálunk mind Otto- mind dízelmotoros járműveknél 1991 óta, az NSZK-ban hagyományos benzinmotoros járműveknél 1985 óta (ASU I.), katalizátoros benzinmotoros és dízelmotoros járműveknél 1993 óta (ASU II.) végeznek. A hazai környezetvédelmi felülvizsgálat mindmáig szemrevételezésből, benzinmotoroknál alapelőgyújtás-, zárásszög- és gyertyaellenőrzésből, CO- (és 1993-tól CH-kibocsátás) mérésből; dízelmotoroknál előbefecskendezés-, leszabályozási fordulatszámellenőrzésből és füstölésmérésből áll. Az ASU I. tartalma szemrevételezés, alapjárati fordulatszám-, előgyújtás-, zárási szög ellenőrzés és a CO-kibocsátás mérése volt. Az ASU II. katalizátoros benzinmotoros járműveknél az ASU I. vizsgálatain kívül légviszony (lambda) mérésre és a szabályozó áramkör vizsgálatára is kiterjedt. Dízelmotoros járművek ASU II. szerinti ellenőrzése tartalmilag azonos a hazai, dízelmotoros járművekre vonatkozó előírásokkal. Az NSZK ASU I: és ASU II. továbbfejlesztett környezetvédelmi előírásai együttesen az AU nevet kapták, és 1997-től az Európai Unió valamennyi országában életbe léptek A mérőműszerrel szemben támasztott általános követelmények Az AU vizsgálatok mérőműszereinek a következő általános követelményeket kell teljesíteniük (8-2. ábra): - a műszert a Mérésügyi Hivatal típusvizsgálat alapján hagyja jóvá, - a mérésfolyamat legyen automatikus, - a műszer végezzen automatikus önellenőrzést és nullázást, -.a műszer alkalmas legyen a mérés előtt betáplált adatok tárolására, az előírt és mért értékek összehasonlítására. Automatikusan értékeljen (megfelelő/nem megfelelő) és - nyomtassa ki a mérési jegyzőkönyvet (8-3. ábra). Talán nem szorul részletes magyarázatra, hogy a felsorolt követelmények elsődleges célja a manipulációs lehetőségek korlátozása A mérendő jellemzők mérőműszerei Motorfordulatszám (8-4. ábra) A motorfordulatszám mérése a járműmotorok fejlődésével egyre nehezebben végezhető el. A hagyományos mérőműszerek (induktív fogó, optikai jeladó stb.) jeladóinak felhelyezésére egyre kevesebb lehetőség van. Vannak olyan műszerek, amelyek a generátor feszültségjel ingadozása alapján jelzik ki a fordulatszámot, egyes elektronikus vezérlő egységeken külön kivezetést alakítottak ki erre a célra.

2 8-2 Legújabb és célszerűnek tűnő megoldás a motortömbre -- vagy a motorházban egyéb helyre mágnessel felerősíthető adó, amely zajfrekvencia vagy a rezgésfrekvencia alapján (e kettő közül automatikusan a jobbik jelet választva) közvetlenül a kiértékelő műszerbe bevezethető jelet szolgáltat Olajhőmérséklet Az olajhőmérséklet mérése nem kötelező, csak ajánlott. Azért célszerű, mert a motor hőállapotát az olajhőmérséklet jellemzi a legjobban Kipufogógáz (8-5. ábra) A kipufogógáz egyes jellemzőit a következő mérési elven alapuló műszerrel kell mérni: CO, HC és CO 2 : nem diszperzív infravörös fényelnyelésen alapuló műszerrel O 2 : kemogalvanikus mérőcellával légviszony: a kipufogógáz összetételéből számítással, a következő képlettel (Brettschneider-formula): 1, , [ CO2] + [ CO] / 2 + [ O2] + 0, 0088 ([ CO2 ] + [ CO] ) 4 35, + [ CO] /[ CO2 ] λ = 1+ 1, , 0088 ([ CO2 ] + [ CO] + K1 [ HC] ) 4 (a képletben a számértékek a benzinösszetételtől függnek, K1 a FID és NDIR eljárással végzett HC-mérés közötti átszámítási tényező.) Hitelesítés és kalibrálás (8-6. ábra) A műszert a Mérésügyi Hivatallal vagy általa kijelölt szervvel évente hitelesíttetni kell. Kalibrációt -- előírt vizsgálógázzal -- félévenként kalibráló szolgálat vagy saját szakszemélyzet végezhet. A hitelesítés és a kalibráció megtörténtét dokumentálják, a készüléken matricával jelzik. Beépített óra a készüléket 180 nap után automatikusan kikapcsolja, ha a kalibráció elmaradt A felülvizsgálat folyamata (8-7. ábra) A kipufogógáz-mérő üzembe helyezése (8-8. ábra) Minden bekapcsolás után a mérőműszer automatikusan önellenőrzést végez. Ha valamit nem talál rendben, megtagadja a további mérést. Az önellenőrzés időtartamát a kiszolgáló személyzet a szűrők ellenőrzésére használhatja fel. Naponta kell tömítettséget ellenőrizni. Ez a művelet a szonda furatának bedugózása után gombnyomásra indítható. A folyamat automatikus, elve az, hogy a szivattyú leállása után a depresszió nem csökkenhet. Minden vizsgálat előtt nullpont-kiegyenlítést végez a műszer. (A CO, CO 2 és HC értékeket nullára állítja, az O 2 értékét a levegő szokásos oxigéntartalmával hasonlítja össze.) A jármű azonosítása és kategóriába sorolása (8-9. ábra) Első lépésként a jármű forgalmi engedélyét és a járművet egyeztetik. A vizsgálat rendszere a jármű kategóriába sorolásától függ. Az egyes kategóriák:

3 8-3 katalizátor nélküli és katalizátoros, de szabályozatlan keverékképzésű járművek katalizátoros és szabályozott keverékképzésű járművek dízelmotoros járművek Ha a járműre vonatkozó határértékeket a vizsgálóműszer szoftvere nem tartalmazza, azok előkeresését, előkészítését ekkor kell elvégezni Szemrevételezéses vizsgálatok Szemrevételezéssel a légszennyezéssel kapcsolatban álló szerkezeti egységek állapotát kell ellenőrizni. Ezeknek az egységeket a ábrán soroljuk fel. A szemrevételezés eredményét be kell táplálni a vizsgálóműszer számítógépébe Méréselőkészítés (8-11, és -12. ábrák) A műszerek csatlakoztatása (olajhőmérséklet-adó, fordulatszámadó, kipufogógázmintavevő szonda és egyes esetekben előgyújtás- és zárásszögmérő) után be kell táplálni a vizsgálati feltételeket. (A továbbiakban a katalizátor nélküli és a katalizátoros, de szabályozatlan keverékképzésű járművekre vonatkozó előírásokat x, a katalizátoros és szabályozott keverékképzésű járművekre vonatkozókat, és a minden Otto-motoros járműre vonatkozókat jellel különböztetjük meg.) A betáplálandó határértékek: motorhőmérséklet -- gyártó szerint, vagy min. 80 C olajhőmérséklet x előgyújtási és zárásszög (ha a gyártó előírja) alapjárati fordulatszám alapjárati CO % (gyártó szerint, vagy x3,5/ 0,5 %) emelt üresjárati fordulatszám (x ha a gyártó előírja, gyártó szerint vagy /min) x emelt üresjárati CO % és λ>1 (ha a gyártó előírja) emelt üresjárati CO % (gyártó szerint, vagy max. 0,3 %) és keverék-összetétel: λ=1±0,03 vagy λ=1±0,02 a szabályozási kör ellenőrzési módja (lehetőségek: alapmódszer egy vagy két félhullámmal, helyettesítő módszer vagy alternatív módszer) a jármű és a műszer gyártó szerinti bemelegítése Mérések (8-13. ábra) a motorhőmérséklet mérése emelt üresjárati fordulatszámra állni, és azt min. 30 s-ig tartani, majd regisztrálni emelt üresjárati keverék-összetétel (λ) mérése emelt üresjárati CO-kibocsátás mérése alapjárati fordulatra állni, ezt regisztrálni alapjárati CO-kibocsátás mérése x előgyújtási és zárásszög mérése a szabályozási kör ellenőrzése

4 A szabályozási kör ellenőrzése (8-14 és 15 ábrák) Az alapmódszer lényege az, hogy a szabályozási körbe valamilyen zavaró jelet viszünk be, és megfigyeljük, hogyan kompenzálja a rendszer ezt a zavarást. A zavarás módját és mértékét a gyártó adja meg. Lehetőségek: többlet levegő beengedése vákumcső-lehúzással, speciális szelep beiktatásával vagy fékszervo működtetésével; villamos zavarás pl. vízhőmérséklet-adó lehúzásával. Részletesebben a két félhullámos alapmódszert ismertetjük. Ennél a zavaró jel nem lehet olyan nagy, hogy a műszerfalon lévő hibajelző kigyulladjon; de legalább akkorának kell lennie, hogy 60 másodpercen belül a keverékösszetétel-változás 0,02 vagy 0,03 értéket (a gyártó adja meg) elérjen. A vizsgálati folyamatot a 8-16 és -17 ábrák szemléltetik. A műszer felhívására a zavaró jelet létrehozzuk (A). A zavarás tényét az előre beállított korlát (az ábrán 1,03) átlépésekor veszi észre a mérőrendszer (B). A motorelektronikának kompenzálnia kell a zavarást, amit a mérőműszer onnan vesz észre, hogy a légviszony értéke ismét most már ellentétes irányban -- áthalad az előre megadott értéken (C). A szabályzás visszavinné a légviszonyt a kezdeti értékre, de ekkor a műszer a zavarás megszüntetésére szólítja fel kezelőjét. Ez a motorelektronikának ellentétes értelmű zavarást jelent, aminek következtében a korábbiakkal ellentétes irányban tér ki a rendszer. Ezt a mérőrendszer újabb határ (az ábrán 0,97 érték) átlépésekor veszi észre (D), majd a hatékonnyá váló szabályozási folyamat ismét az eredeti érték közelébe viszi a légviszony értékét (E). Jól működő szabályozási kör esetén a betűkkel jelzett pontok között 60 másodpercnél kevesebb idő telik el. A mérőműszer a szabályozási kört automatikusan értékeli. Az egy félhullámos alapmódszer folyamata a leírtakhoz hasonló, de a műszer csak az egyik félhullámot értékeli. Helyettesítő módszer használatát akkor kérheti a gyártó, ha az adott járműtípusnál nincs lehetőség zavaró jel bevitelére, és ezt erre jogosított műszaki állomás (TÜV vagy DEKRA) igazolja. A helyettesítő módszer értékelheti a villogókódjeleket vagy a lambdaszonda ellenőrző jelét. Előbbinél a diagnosztikai csatlakozó megfelelő pólusainak áthidalásával indítható a vizsgálat, az értékelést a villogókódok frekvenciája alapján végzik. Utóbbinál az elektronikus vezérlő egységnek van külön ellenőrző kivezetése, amelyre feszültségmérő műszert kötve értékelhető a rendszer. Alternatív módszert akkor javasolhat a gyártó, ha az alapmódszer is elvégezhető a járművön. Az alternatív módszer elvégzéséhez külön az adott járműtípushoz gyártott speciális diagnosztikai készülék szükséges, ezzel azonban egyszerűbb és gyorsabb az ellenőrzés A tanúsítvány A vizsgálóberendezés az elvégzett vizsgálatokat automatikusan értékeli, majd -- két példányban -- tanúsítványt nyomtat. A tanúsítvány egyik lehetséges változatát a 8-18, -19 és -20. ábrákon közöljük A matrica felragasztása A környezetvédelmi felülvizsgálat folyamata az NSZK-ban matrica felragasztásával zárul. A vizsga érvényessége a környezetvédelmi kategórián kívül az üzemeltetés körülményeitől (magánkocsi, taxi, bérautó) is függ. A rendszert a ábrán szemléltetjük.

5 Magyarországi helyzet Magyarország Európai Unióhoz való politikai közeledése bizonyára azzal is együtt jár, hogy a hazai környezetvédelmi felülvizsgálati rendszernek is közelednie kell az NSZKban és az ezzel azonosan Európai Unió országaiban működő felülvizsgálati rendszerhez. Az ország jelenlegi gazdasági helyzete nem teszi lehetővé azt, hogy már a közeljövőben átálljon a hazai felülvizsgáló hálózat a nagy műszerigényű EU-rendszerre. Az viszont fontos, hogy a jogalkotó jövőbeni intézkedései megfogalmazásánál tartsa szem előtt a fejlődési irányt, és célirányos, átlátható, lépcsőzetesen bevezetett intézkedéseivel tegye lehetővé, hogy a vizsgaállomások üzemeltelői ma és holnap olyan műszereket vásárolhassanak, amelyeket holnapután is használhatnak. 8.2 Dízelmotoros járművek időszakos környezetvédelmi felülvizsgálata (A közlekedési, hírközlési és vízügyi miniszter 18/1991. (XII. 18.) KHVM rendelete) A kipufogógázok megengedett füstje: - alapjáratról történő szabad gyorsításnál: K1 [m -1 ] - emelt alapjáratról történő szabad gyorsításnál (vagy járműfékpadon végzett mérésnél): K2 [m -1 ] Járműkategória Motor K1 K2 össztömeg < 3500 kg 2,5 1,5 össztömeg > 3500 kg szívó 3,5 1,5 feltöltött 3,5 2,5 A felülvizsgálat során ellenőrizni kell: az előbefecskendezési szöget a teljes töltés leszabályozásának fordulatszámát A mérések elvégzése Készenlét - a mérések elött nullhelyzet (és ha lehet végkitérés) ellenőrzés - hitelesítés a műszergyártó előírása szerint (ennek hiányában havonta) - évente egyszer időállandó-ellenőrzés

6 Előkészületek - a motor bemelegítése (gyári előírás szerint) - a váltó üresbe kapcsolása - a fordulatszám- és a füstölésmérő műszer üresbe helyezése - az érzékelő elhelyezése - három szabadgyorsítás a rendszerben lévő korom eltávolítása érdekében Mérés Az alapjáratról történő szabad gyorsítás (K 1 ) mérése: a) Alapjárati szabad gyorsításoknál leolvassuk a legnagyobb pillanatnyi értékeket (K 1i ) két mérés között ki kell várni a motorfordulat állandósulását a mérések száma: max. 5, de legalább annyi, hogy három utolsó mérés eltérése a határérték 20 %-ánál kisebb legyen b) Ha két gyorsítás füstcsúcsának értéke a K 1 határérték kétszeresénél nagyobb, a mérés eredménye: nem megfelelő c) Ha két mérés értéke a K 2 határértéknél kisebb, a mérést nem kell folytatni: megfelelő Az emelt alapjáratról történő szabad gyorsítás (K 2 ) mérése (K 1 mérése vagy azelőkészületek befejezése után közvetlenűl mérendő): a) /min fordulatról visszaengedés 1000±50-re visszaengedés, majd teljes gáz! Leolvassuk a legnagyobb pillanatnyi értékeket (K 2i ) a mérések száma: max. 5, de legalább annyi, hogy három utolsó mérés eltérése a határérték 20 %-ánál kisebb legyen b) Ha két gyorsítás füstcsúcsának értéke a K 2 határérték kétszeresénél nagyobb, a mérés eredménye: nem megfelelő c) Ha két mérés értéke a K 2 határértéknél kisebb, a mérést nem kell folytatni: megfelelő Az átlagos füstölés mérése a) A méréseket a kipufogórendszer szellőztetése vagy a megelőző mérések után azonnal el kell kezdeni b) A műszert be kell állítani átlagoló üzemmódra c) Alapjáratról három szabadgyorsítást kell végezni. Az egymás utáni gyorsításokat a stabil alapjárati fordulatszám elérése után 5 másodpercen belül el kell kezdeni. Ha két egymás utáni mérés eredménye a határérték felénél kisebb, akkor a minősítés: megfelelő egy mérés eredménye a határérték kétszeresénél nagyobb, a mérést nem kell folytatni, az értékelés: nem megfelelő

7 Az eredmények meghatározása K 1 - és K 2 -nél Az 5 füstölési érték közül a legnagyobbat és legkisebbet elhagyva a megmaradó (vagy a három mérés eredményeként rendelkezésre álló) három füstölési érték közül a legnagyobb a méréseredmény. Az átlagos füstölésnél a három érték közül a legnagyobb és a legkisebb elhagyása után megmaradó az értékadó A magyar és az európai előírások összehasonlítása Jellemzők MSZ /91. (XII. 18.) KHVM AU StVZO 47/a Anlage VIIIa, IXa Műszer időállandó Időállandó<200 ms A-modus 50 ms B-modus 1000 ms Méréselőkészítés Legnagyobb füstölés (K1) mérése Kegnagyobb üzemi füstölés (K2) mérése üzemmeleg állapot mérés előtt min. 3 szabad gyorsítás szabad gyorsítás alapjárati fordulatszámról szabad gyorsítás 1000±50 1/min fordulatszámról Átlagos füstölés (KÁ) mérése szabad gyorsítás alapjárati fordulatszámról átlagképző üzemmódban kondicionálás gyári előírás szerint szabad gyorsítás alapjárati fordulatszámról programozott ciklus szerint - nem mérik - nem mérik Kiértékelés l. megelőző részben A csúcsértékek sávszélessége <0,5 m -1, ha K<2,5 m -1 <0,7 m -1, ha K>2,5 m -1 Határérték l. megelőző részben gyári érték, ha nincs 2,5 m -1