RZUT OKA ZA KULISY: W JAKI SPOS脫B MIERZY膯 EMISJE SPALIN?

August 8, 2019
Emisje spalin s膮 wa偶nym tematem w 艣wiecie motoryzacyjnym, a procesy pomiaru emisji spalin staj膮 si臋 coraz bardziej z艂o偶one i czasoch艂onne. Rzu膰my okiem na spos贸b zarz膮dzania i monitorowania emisji w 艩KODA.

艩KODA mierzy emisje spalin od ponad sze艣膰dziesi臋ciu lat. Pomiar emisji jest wa偶n膮 cz臋艣ci膮 procesu rozwoju silnika i to nie tylko z powod贸w zwi膮zanych z homologacj膮, ale tak偶e dlatego, 偶e marka mo偶e nadal rozwija膰 uk艂ady nap臋dowe w Czechach, elastycznie reaguj膮c na szybko zmieniaj膮ce si臋 potrzeby rynku w艣r贸d swoich klient贸w oraz w odpowiednich przepisach.

Pomiary emisji koncentruj膮 si臋 w niedawno wybudowanym Po艂udniowym Centrum Emisji, po艂o偶onym tu偶 obok miejsca rozwoju technologicznego w Mlad谩 Boleslav. In偶ynierowie ds. emisji wykorzystuj膮 trzy skrzynki testowe przeznaczone do silnik贸w spalinowych, przysz艂ych samochod贸w elektrycznych i hybryd. Ka偶da z tych skrzynek jest wyposa偶ona w cylindryczny dynamometr do symulacji mas bezw艂adno艣ci pojazd贸w, oporu toczenia opon i aerodynamicznego oporu powietrza, dzi臋ki czemu proces testowania jest niemal realistyczny.

Emisje s膮 mierzone w temperaturach +23, +14 i -7 stopni Celsjusza. Laboratorium mo偶e r贸wnie偶 s艂u偶y膰 do wykonywania specjalnych pomiar贸w w szerokim zakresie warunk贸w pogodowych (temperatury w zakresie od -40oC do +65oC, wilgotno艣膰 wzgl臋dna 10% - 95%). Cylindryczny dynamometr zosta艂 zaprojektowany do symulacji pr臋dko艣ci do 250 km/h. Si艂y oporu dzia艂aj膮ce na pojazd w ruchu s膮 symulowane przez elektryczne silniki hamuj膮ce (niezale偶ne dla ka偶dej osi, ka偶da wytwarzaj膮ca 220 kW mocy).

W ramach procesu pomiaru emisji pobierane s膮 pr贸bki spalin i analizowane, przy czym g艂贸wny nacisk k艂adziony jest na ca艂kowit膮 obj臋to艣膰 i st臋偶enie poszczeg贸lnych zanieczyszcze艅. Mierzone parametry obejmuj膮 ilo艣ci tlenku w臋gla (CO), dwutlenku w臋gla (CO2), w臋glowodor贸w (HC), tlenk贸w azotu (NOx) i metanu (CH4), liczb臋 cz膮stek (PN) i mas臋 cz膮stek sta艂ych (PM).

Analiza spalin stanowi po艂膮czenie precyzyjnych pomiar贸w i skomplikowanych oblicze艅 matematycznych w r贸偶nych trybach jazdy. W Centrum Emisji Po艂udniowej znajduje si臋 r贸wnie偶 30 stacji do wst臋pnego pomiaru nagrzewania i klimatyzacji - jest to strefa klimatyzacji.

Od wrze艣nia 2018 r. emisje spalin wszystkich nowych pojazd贸w sprzedawanych w UE musia艂y by膰 mierzone zgodnie z przepisami WLTP i RDE. M贸wi膮c wprost, WLTP (og贸lno艣wiatowa zharmonizowana procedura badania lekkich pojazd贸w) okre艣la wymagania dotycz膮ce pomiar贸w emisji wykonanych w warunkach laboratoryjnych oraz RDE (rzeczywiste emisje z jazdy) dla pomiar贸w w warunkach rzeczywistego ruchu. Po艂udniowe Centrum Emisji stanowi tak偶e zaplecze techniczne do przygotowania pojazd贸w do pomiar贸w RDE. Pomiary RDE s膮 wykonywane w standardowych warunkach ruchu drogowego, przy u偶yciu mobilnego systemu analitycznego znanego jako PEMS (przeno艣ny system pomiaru emisji).

艩KODA wykorzystuje jedena艣cie urz膮dze艅 PEMS (siedem w dziale rozwoju technologicznego i cztery w jako艣ci). Centrum Emisji Po艂udnie instaluje urz膮dzenia PEMS w testowanych pojazdach i zatwierdza system PEMS, tj. sprawdza, czy ma odpowiedni膮 funkcjonalno艣膰, por贸wnuj膮c jego wyniki z wynikami laboratoryjnego systemu analitycznego.

POJAZDY ELEKTRYCZNE S膭 R脫WNIE呕 USTAWIONE W CELU MONITOROWANIA ICH EMISJI

Jaroslav Mansfeld od lat jest odpowiedzialny za operacje pomiaru emisji w 艩KODA. Wraz z Martinem Hrdli膷k膮, dyrektorem ds. rozwoju podwozi i silnik贸w w 艩KODA, pan Mansfeld nadzorowa艂 utworzenie Po艂udniowego Centrum Emisji, a dzi艣 jest emerytowanym szefem Centrum Technologii Silnik贸w.

W jaki spos贸b 艩KODA mierzy艂a emisje w przesz艂o艣ci?

Archiwa pokazuj膮, 偶e pierwsze bardzo szczeg贸艂owe analizy spalin przeprowadzono pod koniec 1954 r. na silniku 艩KODA 1500 zaprojektowanym dla wojskowego pojazdu terenowego 艩KODA 973. Sk艂ad spalin i rozk艂ad mieszaniny zbadano w ramach procesu projektowania kolektora dolotowego. Nied艂ugo potem marka rozpocz臋艂a testowanie spalin w samochodach osobowych i towarowych w 贸wczesnym Instytucie Bada艅 Pojazd贸w Samochodowych (脷VMV) w Pradze. Wsp贸艂praca mi臋dzy in偶ynierami 艩KODA i 脷VMV trwa艂a nast臋pnie do lat 80. XX wieku i obejmowa艂a prace rozwojowe obejmuj膮ce optymalizacj臋 systemu emisji dla nowej 艩KODY FAVORIT.

Kolejnym kamieniem milowym by艂o uruchomienie nowego laboratorium emisji z trzema skrzynkami pomiarowymi, zbudowane w 1997 roku w ramach rozwoju technologicznego. Jedna stacja w po艂膮czeniu z komor膮 klimatyczn膮 umo偶liwi艂a wykonywanie pomiar贸w w temperaturach od -35 do +65 stopni Celsjusza. Budynek, p贸藕niej nazwany 鈥濩entrum Emisji P贸艂nocy鈥, zosta艂 znacznie powi臋kszony w 2015 r., a nast臋pnie w tym roku znacznie przebudowany, aby umo偶liwi膰 艩KODZE dostosowanie si臋 do coraz bardziej rygorystycznych przepis贸w dotycz膮cych pomiaru emisji. R贸wnolegle marka postanowi艂a zbudowa膰 nowe centrum emisji, zwane wewn臋trznie 鈥濸o艂udnie鈥, kt贸re dzia艂a od 2017 roku. W tym wzgl臋dzie 艩KODA przygotowuje si臋 na oczekiwane zmiany w uk艂adach nap臋dowych, paliwach i technologiach pomiarowych, a tak偶e dla nowych rynk贸w z r贸偶nymi przepisami dotycz膮cymi emisji.

S膮 to wa偶ne fakty, ale pomiar emisji w 艩KODA bez w膮tpienia zawiera wiele osobistych historii. Nie jeste艣 pierwsz膮 osob膮 w rodzinie, kt贸ra specjalizuje si臋 w tej dziedzinie?

Tak, m贸j ojciec - tak偶e Jaroslav Mansfeld - dokona艂 pewnych pomiar贸w hamulc贸w silnikowych. Jedn膮 z rzeczy, o kt贸rych naprawd臋 trudno zapomnie膰, by艂o opracowanie modelu 艩KODA FAVORIT. Musieli艣my zareagowa膰 na zmiany legislacyjne, a laboratoria emisyjne w 艩KODA i 脷VMV ci臋偶ko pracowa艂y nad optymalizacj膮 r贸偶nych uk艂ad贸w katalitycznych, projektuj膮c mieszank臋 dla silnik贸w 艩KODA OHV wyposa偶onych w ga藕nik mechaniczny i elektronicznie sterowany przez Pierburga oraz jednopunktowy uk艂ad wtrysku paliwa przez Bendix.

Co czeka Centrum Emisji w przysz艂o艣ci, gdy hybrydy i samochody elektryczne b臋d膮 coraz bardziej rozpowszechnione?

Ci, kt贸rzy tu pracuj膮, nie musz膮 si臋 martwi膰 utrat膮 pracy, poniewa偶 testowanie hybryd jest o wiele bardziej z艂o偶one i czasoch艂onne ni偶 testowanie konwencjonalnych samochod贸w z silnikami spalinowymi. Pomiary nale偶y przeprowadza膰 dla r贸偶nych stan贸w na艂adowania baterii, nacisk k艂adziony jest nie tylko na emisje, ale tak偶e na parametry elektryczne i tym podobne. Innymi s艂owy, pojazdy elektryczne s膮 r贸wnie偶 wyposa偶one w wiele system贸w, kt贸re nale偶y przetestowa膰 i zmierzy膰. Chocia偶 emisje z rury wydechowej nie s膮 cz臋艣ci膮 tego procesu, b臋dziemy musieli zmierzy膰, powiedzmy, zu偶ycie energii i zasi臋g na jednym 艂adowaniu akumulatora.


Ostatnie newsy