Jak dokonać właściwego wyboru analizatora spalin?

Autor: Andrzej Kowalewski
Miejsce publikacji: "Nowoczesny Warsztat" - marzec 2002 r. nr 3 (46)

Ujemne skutki rozwoju motoryzacji przejawiające się w stale wzrastającej emisji do atmosfery szkodliwych zanieczyszczeń skłoniły do szukania wszystkich możliwych sposobów ochrony naturalnego środowiska człowieka przed nadmiernym skażeniem. Ciągle wzrastająca liczba samochodów poruszających się po naszych drogach oraz rosnąca świadomość wynikających z tego tytułu negatywnych skutków dla otaczającego nas środowiska naturalnego powoduje wprowadzanie co raz to nowych i bardziej rygorystycznych przepisów i norm. Wprowadzane na całym świecie normy kładą nacisk przede wszystkim na zawartość toksycznych składników w spalinach samochodowych.

Toksyczne składniki emitowane do atmosfery z gazami spalinowymi pojazdów samochodowych nie tylko zagrażają ludzkiemu zdrowiu i dobremu samopoczuciu (choroby układu oddechowego, skóry, różnego rodzaju alergie), ale działają również szkodliwie na wegetację roślin (owoców i warzyw które spożywamy), na zwierzęta, niszczą materiały (korozja) lub je zanieczyszczają, pozbawiając estetycznego wyglądu.

Nawet najbardziej proekologiczny silnik spalinowy wymaga odpowiedniej cyklicznej kontroli i regulacji, tak więc znaczna część prac prowadzona w dziedzinie zanieczyszczenia powietrza przez te silniki dotyczy właśnie budowy i doskonalenia przyrządów do pomiaru zawartości poszczególnych substancji szkodliwych w gazach emitowanych do atmosfery, czyli analizy spalin.

Do badania emisji toksycznych substancji w spalinach silników stosuje się:

• analizatory spalin dla silników z zapłonem iskrowym,
• dymomierze dla silników z zapłonem samoczynnym.

Normy emisji są lub będą wprowadzone w większości krajów europejskich. Jako że normy te są narzucane urzędowo, a więc urządzenia pomiarowe muszą spełniać odpowiednie standardy, które niestety nie są do końca ujednolicone. Różnią się przede wszystkim w podstawowych wymaganiach

dokładności pomiaru. Większość znaczących standardów dla analizatorów spalin w Europie jest zdefiniowana przez międzynarodowy standard OIML R 99 dla urządzeń Klasy I. Ten standard jest stosowany w urządzeniach pomiarowych w Niemczech w warunkach AU (poprzednia nazwa ASU II). W Polsce zostały ustalone specjalne przepisy dotyczące urządzeń do kontroli emisji, które są podobne do wymienionego wyżej standardu.

Obecne krajowe przepisy narzucają obowiązek użytkowania analizatora spalin z certyfikatem wydanym przez Instytut Transportu Samochodowego w Stacjach Kontroli Pojazdów wykonujących obowiązkowe badania techniczne (tzw. przeglądy) oraz w warsztatach zajmujących się montażem gazowych instalacji zasilających. Wytyczne ITS jednoznacznie określają warunki, jakie musi spełniać analizator spalin, aby uzyskać certyfikat zgodności z tymi normami. Poza wymogami ogólnymi przyjętymi przez standardy międzynarodowe analizator spalin musi:

• dokonywać pomiaru zawartości w spalinach czterech podstawowych składników tzn. tlenku węgla CO, dwutlenku węgla CO₂, tlenu O₂ węglowodorów HC, oraz pomiaru współczynnika nadmiaru powietrza l,
• posiadać w wyposażeniu podstawowym czujnik obrotów silnika oraz czujnik temperatury oleju,
• mieć wbudowaną drukarkę,
• drukarka koniecznie musi drukować protokół pomiaru (wykonanej analizy spalin) w języku polskim. Niezbędnym warunkiem uzyskania certyfikatu zgodności ITS jest wyposażanie sprzedawanego analizatora spalin w polskojęzyczną instrukcję obsługi.

W zapowiedziach w przepisach międzynarodowych mowa jest już także o pomiarze piątego składnika gazów spalinowych. Są nim tlenki azotu NOX uznawane jako toksyczne składniki spalin. W Polsce nie ma jeszcze przepisów wykonawczych nakazujących przeprowadzenie analizy spalin urządzeniem pięcioskładnikowym.

Warto jednak już dzisiaj przy wyborze analizatora spalin pomyśleć o takim rozwiązaniu konstrukcyjnym przyrządu, który umożliwia jego modernizację z 4-gazowego na 5-gazowy. Dzisiaj z uwagi na brak odpowiednich przepisów wykonawczych niewskazany jest zakup analizatora 5-gazowego. Pomijając fakt, że jest on znacznie droższy, to może się okazać, że gdy takie przepisy w Polsce będą już obowiązywały normy które spełnia są już nieaktualne.

W spotykanych rozwiązaniach konstrukcyjnych istnieje kilka różnych standardów w zakresie możliwości wpisywania danych dotyczących pomiaru do analizatora, które są przedstawiane na wydruku po wykonanej próbie. Dane te nie są niezbędne, a więc narzucane urzędowo. Ułatwiają one ponadto pracę diagnosty obsługującego przyrząd. Dane te obejmują informację związaną z właścicielem przyrządu (nazwa warsztatu lub stacji kontroli pojazdów, adres, telefon), właścicielem pojazdu (numer rejestracyjny, stan licznika, marka i typ model, rok produkcji pojazdu, typ i numer fabryczny silnika, nazwisko, imię i adres właściciela pojazdu). Informacje te, po wykonanej analizie spalin drukowane na protokole który jest potwierdzeniem prawidłowo wykonanego badania, a pod którym podpisuje się również właściciel pojazdu.

Jest to niezwykle przydatne w przypadku prowadzenia Stacji Kontroli Pojazdów ponieważ przy transmisji tych danych do centralnego komputera wynik analizy spalin znajdzie się na jednym wspólnym wydruku (protokole) z całego cyklu prób które wchodzą w skład badania technicznego pojazdu.

W pierwszej grupie rozwiązań konstrukcyjnych analizator posiada na wyposażeniu podstawowym lub dodatkowym typową klawiaturę lub tzw. terminal alfanumeryczny, za pomocą których wpisuje podane wcześniej informacje dodatkowe. Wiąże się to jednak automatycznie z wyższą ceną analizatora lub koniecznością dopłaty za wyposażenie dodatkowe. Tańszym i chyba wygodniejszym rozwiązaniem jest interfejs komputerowy (oprogramowanie + kabel transmisyjny), czyli transmisja danych z analizatora do komputera PC. Umożliwia nam to wydruk z dowolnej drukarki komputerowej protokołu z tymi samymi informacjami jak w poprzednim przypadku.

Bardzo ważnym czynnikiem, który powinien mieć wpływ na wybór konkretnego analizatora spalin jest możliwość jego rozbudowy. Nowoczesnym i progresywnym wariantem rozwiązania problemu pełnego wyposażenia Stacji Kontroli Pojazdów (SKP) są obecnie uniwersalne przyrządy do pomiaru emisji obu typów silników, a mianowicie analizator spalin wraz z modułem dymomierza. Ten uniwersalny zestaw umożliwia, przeprowadzanie kompleksowych pomiarów emisji spalin silników przeznaczonych do samochodów osobowych, samochodów ciężarowych oraz pojazdów specjalnych.

Dobrze jest również, jeśli taki zestaw można rozbudować dodatkowo o jakiś, choćby uproszczony tester układu zapłonowego. Prowadzi to przede wszystkim do oszczędności wydatków, ale jest również rozwiązaniem bardzo ergonomicznym.

Częstokroć cena zakupu urządzenia jest decydującym czynnikiem powodującym dokonanie konkretnego wyboru. Warto jest jednak przed zakupem dowiedzieć się, jakie są koszty dalszej eksploatacji urządzenia. Wpływ na te koszty mają przede wszystkim przeglądy okresowe analizatorów i związane z nimi kalibracje za pomocą gazów wzorcowych. Są to czynności bardzo ważne, istotnie wpływające na dokładność wykonywanych analiz, a stosowane przez sprzedawców tego typu urządzeń podejście do tego problemu jest różnorodne. Niektóre typy analizatorów mają programowo wpisane w pamięć terminy następnych kalibracji po przekroczeniu których urządzenie przestaje pracować. Inne rozwiązanie polega na podaniu informacji w instrukcji obsługi, bądź na nalepce umieszczonej na przyrządzie o terminie wskazanego kolejnego przeglądu i kalibracji. Użytkownik sam wówczas decyduje, kiedy należy tego dokonać. Jest to chyba lepsze rozwiązanie, ponieważ ewentualna kolejna kalibracja uzależniona jest od ilości wykonanych analiz oraz stanu technicznego silników które były sprawdzane. Nie jest to w tym przypadku oczywiście najważniejsze, ale jest to rozwiązanie bardziej ekonomiczne dla użytkownika przyrządu. Warto się więc przy zakupie urządzenia dowiedzieć, jakie są koszty takich przeglądów i kalibracji.

Ponieważ poziom techniczny podzespołów mających decydujący wpływ na pomiar (ławica optyczna oraz ogniwo tlenowe) w większości urządzeń jest jednakowy warto przyjrzeć się przede wszystkim rozwiązaniom konstrukcyjnym wpływającym na łatwość obsługi.

Oczywiście jak w przypadku zakupu każdego produktu, niezmiernie ważna jest dostępność i szybkość reakcji serwisu. Najistotniejsze jest chyba jednak zaufanie do firmy oferującej analizator spalin, bo to właśnie od niej zależy jak z tym urządzeniem będzie nam się pracowało w przyszłości.