Pokładowe systemy diagnostyczne pojazdów samochodowych.docx

(16889 KB) Pobierz

 

2. WYMAGANIA DOTYCZĄCE OGRANICZANIA EMISJI ZWIĄZKÓW SZKODLIWYCH ZE ŹRÓDEŁ SILNIKOWYCH

 

 

2.1. Wprowadzenie

 

 

   Coraz ostrzejsze wymogi ekologiczne, w połączeniu z ograniczeniami zużycia materiałów eksploatacyjnych, narzucane przepisami administracyjnymi, wywie­rają ogromny wpływ na trendy ewolucji zarówno całych pojazdów, jak i samych silników tłokowych. Uprzemysłowienie i wzrost liczby ludności pogorszyły znacznie jakość powietrza. Rosnące zapotrzebowanie na energię uczyniło ze spalania główne źródło zanieczyszczeń atmosferycznych pochodzenia antropo­genicznego, do których należą: węglowodory (HC), tlenki siarki (SOx), tlenki azotu (NOx), tlenek węgla (CO), ozon troposferyczny (O3), cząstki stałe (PM) oraz szkodliwy dwutlenek węgla (C02) i pyły. Nad miastami unosi się fotoche­miczny smog, powstający w wyniku złożonych reakcji chemicznych między różnymi zanieczyszczeniami, które zachodzą z udziałem promieniowania sło­necznego. Mimo wielkich wysiłków w zakresie usuwania zanieczyszczeń z at­mosfery, na całym świecie ich obecny poziom często przekracza maksymalne wartości ustalone przez Światową Organizację Zdrowia (WHO).

Niektóre ze związków lub grup związków wydzielanych w spalinach silni­kowych, zostały określone jako najbardziej szkodliwe i w przepisach admini­stracyjnych, obowiązujących w poszczególnych krajach, ustalono ich maksy­malną ilość (np. w g/km lub w g/test), jaka może być emitowana do atmosfery przez jeden pojazd, w czasie specjalnego testu jezdnego. Ilość poszczególnych związków szkodliwych w spalinach silników samochodowych, zgodnie z prze­pisami administracyjnymi obowiązującymi w poszczególnych krajach, określa się w czasie pomiaru emisji spalin wydzielanych podczas symulowanego testu jezdnego samochodu na rolkowym stanowisku hamownianym oraz w tzw. te­stach parowania wykonywanych w specjalnych komorach (SHED).

Wiele krajów na świecie ma własne uregulowania prawne dotyczące ograni­czenia szkodliwej emisji spalin samochodowych, jednak większość z nich dosto­sowało swoje ustawodawstwo do jednego z poniżej podanych wymagań (rys. 2.1 i 2.2, tabl. 2.1 i 2.2) [46]:

-              przepisów USA obowiązujących na podstawie CAAA'90 (Clean Air Act Amendments):

           federalnych - CFR {Code of Federal Regulations) [13],

           kalifornijskich — CCR (California Code of Regulations),

-              przepisów Europejskiej Komisji Gospodarczej ONZ - regulaminy ECE

-      

przepisów Unii Europejskiej (dawniej EWG) - dyrektywy EC (dawniej dy­rektywy EEC) [42], przepisów japońskich: 10.15 i 11 Mode.

 

 


 



 

Najważniejsze wydarzenia dotyczące emisji związków toksycznych w USA                Tablica 2.1

Rok

Wydarzenia

1964

Wprowadzenie w Kalifornii systemów kontroli toksycznych składników spa­lin w modelach samochodów od roku 1966

1970

Ustanowienie przez Kongres pierwszej głównej ustawy o czystości powietrza CAA {Clean Air Act); powstanie EPA - agencji mającej szerokie uprawnienia do określania norm emisji zanieczyszczeń przez silniki spalinowe

1971

Nakaz spełnienia przez nowe samochody po raz pierwszy standardów emisji parowania

1975

Pojawienie się pierwszych reaktorów katalitycznych spalin, a wraz z nimi benzyny bezołowiowej w odpowiedzi na nowe standardy emisji HC i CO

1981

Nakaz spełnienia przez nowe samochody po raz pierwszy nowych, zaostrzo­nych norm czystości powietrza; pojawienie się wyrafinowanych trzyfunkcyj-nych reaktorów katalitycznych z komputerami pokładowymi i czujnikami tlenu (sonda lambda) w większości nowych samochodów; opublikowanie w Kalifornii zasad diagnostyki pokładowej - OBD I

1988

Wyposażanie wszystkich pojazdów od rocznika 1988 sprzedawanych w USA w system diagnostyki pokładowej OBD I

1990

Poprawienie przez Kongres ustawy o czystości powietrza CAAA {Clean Air Act Amendments) w odpowiedzi na żądanie dalszej redukcji emisji HC, CO, NOx i cząstek stałych (PM); wprowadzanie w Kalifornii programu - LEV

1 992

Ustanowienie po raz pierwszy standardów ustalających limit emisji tlenku węgla w niskiej temperaturze (20°F = -7°C)

1994

Dalsze zmniejszenie limitów emisji w USA

1996

Wyposażanie wszystkich pojazdów od rocznika 1996 sprzedawanych w USA w system diagnostyki pokładowej OBD II

1998

Wprowadzenie OBD II w Kalifornii

2000

Zmniejszenie emisji CO, NO, S02, VOC, PM, Pb o ponad 34% (77 min ton/rok) w stosunku do emisji z roku 1970 przy zwiększeniu liczby pojazdów o ponad 100%

2002

Pojawienie się możliwości wprowadzenia systemu OBD III

2004

Wprowadzenie nowego programu ograniczania emisji UEV II (LEV II, ULEV II, SULEV) w Kalifornii; wprowadzenie nowego programu zmniejszania emisji Tier 2 w USA

2015

Spodziewane zmniejszenie emisji CO, NO, S02, VOC, PM, Pb o dalsze 22%

 

Badania emisji spalin wykonywane w typowych laboratoriach testujących sa­mochody można umownie podzielić na rozwojowe i kontrolne. W ramach badań rozwojowych są wykonywane różne prace związane z opracowaniem nowych modeli pojazdów i silników, układów zasilania, układów zmniejszających zawar­tość związków szkodliwych w spalinach itd. Do tego typu badań stosuje się roz­budowaną aparaturę pomiarową, umożliwiającą ciągłą analizę spalin i analizę modalną co daje możliwość wykonania pomiarów praktycznie w każdej fazie testu (np. przyspieszanie, hamowanie, bieg jałowy itd.).

 

 

 

 

 

 

 

 

Najważniejsze wydarzenia dotyczące emisji związków toksycznych w Europie

 

                                                                                Tablica 2.2

Rok

Wydarzenia

1970

Wydanie dyrektywy 70/220/EEC i regulaminu ECE R15 nakazujących pomia­ry zanieczyszczeń w spalinach emitowanych przez samochody

1981

Wprowadzenie nowej metody pomiarowej związków szkodliwych w spalinach (pomiar spalin rozcieńczonych powietrzem) zbliżonej do wymagań USA -regulamin ECE R15.04 - dyrektywa 83/351/EEC

1985

Wprowadzenie niemieckiej inicjatywy podatkowej (German Tax Incentives)

1989

Zapowiedź wprowadzenia normy EURO I w końcu 1992 r.; wprowadzenie normy DIN ISO 9141 - zapoczątkowanie wprowadzenia diagnostyki pokłado­wej w Europie

1993

Konieczność zastosowania w samochodach trzy funkcyjnych reaktorów katali­tycznych pracujących w zamkniętym układzie regulacji z sondą lambda; wprowadzenie dodatkowego cyklu jezdnego EUDC; wprowadzenie testu pa­rowania SHED - dyrektywa 91/441/EEC i regulamin ECE R83.01

1996

Wprowadzenie zaostrzonych limitów emisji związków szkodliwych - tzw. Poziom II lub EURO II - dyrektywa 94/12/EC, regulamin ECE R83.04

1998

Wprowadzenie nowych limitów i zmian w metodach badawczych na lata 2000-2005 - tzw. poziom EURO III i EURO IV; 15.09 - decyzja Parlamentu Euro­pejskiego o wdrażaniu programu „Auto Oil Programm"

2000

Wprowadzenie norm emisji EURO III, nowy cykl jezdny NEDC; wprowadze­nie po raz pierwszy w Europie diagnostyki pokładowej pojazdów EOBD; nowy test dotyczący parowania paliwa - VT-SHED; poprawa jakości paliwa

2001

Obowiązkowe wprowadzenie diagnostyki pokładowej EOBD dla wszystkich sprzedawanych nowych pojazdów PC i LDV z silnikami ZI

2002

Wprowadzenie testu emisji w temperaturze -7°C

2005

Wprowadzenie norm emisji EURO IV; planowane obowiązkowe wprowadze­nie diagnostyki pokładowej EOBD dla sprzedawanych nowych pojazdów PC i LDV z silnikami ZS

2008

...
Zgłoś jeśli naruszono regulamin