Pohled do zákulisí: Jak se měří emise?

Emise hýbou automobilovým průmyslem a hlavně evropskými úředníky, kteří si řidiče a automobilky vybrali jako snadný terč. I proto je měření emisí stále složitější a časově náročnější. Pojďme se podívat zblízka na to, jak sleduje emise naše domácí značka Škoda Auto.

Emise výfukových plynů se ve Škoda Auto měří už více než šedesát let. Jde o důležitou součást vývoje motorů, a to nejen kvůli homologaci. I díky tomu může automobilka neustále vyvíjet nové pohony přímo v České republice a pružně reagovat na měnící se potřeby trhu, legislativy i zájmu zákazníků.

Jako zázemí slouží pro tyto účely nedávno postavené Emisní centrum Jih v sousedství areálu Technického vývoje v Mladé Boleslavi. Technikům jsou k dispozici tři zkušební boxy jak pro agregáty se spalovacím motorem, tak i pro budoucí elektromobily a hybridy. Všechny boxy jsou vybaveny válcovým dynamometrem, který simuluje setrvačné hmoty vozu, valivý odpor pneumatik a aerodynamický odpor vzduchu, aby se testy co nejvíce přiblížily realitě.

Měření emisí probíhá při teplotách +23, +14 a -7 stupňů Celsia. Laboratoř umožňuje provádět i speciální měření v širokém spektru klimatických podmínek (teplotní rozsah od -40 do +65 stupňů Celsia, rozsah relativní vlhkosti od 10 do 95 procent). Válcový dynamometr umožňuje simulaci jízdy až do 250 km/h. Odporové síly působící na vozidlo při provozu na silnici jsou pro účely zkoušek nahrazeny působením brzdných elektromotorů (samostatných pro obě osy vozu, každý o výkonu 220 kW).

Během měření emisí se odebírají výfukové plyny do analytického systému, kde se měří celkový objem a koncentrace jednotlivých škodlivých látek. Měřeno je množství oxidu uhelnatého (CO), oxidu uhličitého (CO2), uhlovodíků (HC), oxidů dusíku (NOx), metanu (CH4), počet pevných částic (PN) a hmotnost pevných částic (PM). Analýza výfukových plynů je kombinací přesného měření a složitých matematických výpočtů pro různé jízdní režimy. Součástí Emisního centra Jih je také 30 stanovišť pro temperaci a přípravu vozů před laboratorním měřením, které se nazývají kondiční prostor.

Všechny nově prodané automobily v Evropské unii musí od září roku 2018 měřit emise podle předpisů WLTP a RDE. Co se pod těmito zkratkami skrývá? Zjednodušeně řečeno WLTP (Worldwide harmonized Light vehicle Test Procedure) je metodika pro měření emisí v laboratorních podmínkách a RDE (Real Driving Emissions) při jízdě v běžném provozu. Emisní centrum Jih také poskytuje technické zázemí pro přípravu vozů na měření RDE. Měření RDE probíhá přímo v běžném provozu při jízdě na silnici pomocí mobilního analytického systému PEMS (Portable Emissions Measurement System).

Škoda Auto disponuje celkem jedenácti zařízeními PEMS (7 kusů má oblast Technického vývoje, 4 kusy útvar Kvality). V Emisním centru Jih probíhá montáž PEMS na testovaná vozidla a také se zde provádí validace PEMS, což je procedura ověřující správnou funkčnost systému na základě porovnání výsledků s laboratorním analytickým systémem.

Rozhovor se specialistou: Měřit se budou i elektromobily!
Měřením emisí se ve Škoda Auto dlouhodobě zabývá Jaroslav Mansfeld, který stál spolu s Martinem Hrdličkou, šéfem vývoje podvozku a agregátu ve Škoda Auto, i u vzniku Emisního centra Jih. Dnes je Jaroslav Mansfeld emeritním vedoucím technického centra agregátů a ochotně odpověděl na několik otázek.

Jaroslav Mansfeld

Jak se dříve měřily emise ve Škoda Auto?
Podle dochovaných materiálů se první podrobnější analýzy výfukových plynů prováděly již na konci roku 1954 pro motor Škoda 1500 určený pro vojenský terénní vůz Škoda 973. Zkoumalo se především složení výfukových plynů a rozdělení směsi při navrhování tvarů sacích potrubí. Nedlouho poté se začaly testovat výfukové plyny pro osobní a nákladní automobily v tehdejším Ústavu pro výzkum motorových vozidel (ÚVMV) v Praze. Spolupráce techniků Škoda a ÚVMV pokračovala až do 80. let, kdy probíhaly vývojové práce na optimalizaci emisních systémů pro nový vůz Škoda Favorit.

Dalším významným mezníkem byla výstavba nové emisní laboratoře se třemi měřicími boxy v areálu Technického vývoje v roce 1997. Jedno stanoviště společně s klimatickou komorou umožnilo měření v teplotách od -35 do +65 stupňů Celsia. Budova, později nazývaná Emisní Centrum Sever, se výrazně rozšířila v roce 2015 a v letošním roce prošla výraznou modernizací s cílem, aby Škoda Auto dokázala maximálně vyhovět stále se zpřísňujícím legislativním požadavkům na měření emisí. Paralelně k těmto aktivitám se podařilo prosadit výstavbu dalšího nového emisního centra s interním označením Jih, které je v provozu od roku 2017. Automobilka se tím současně připravuje jak na očekávané změny pohonů, paliv a technologie měření tak i na nové trhy s odlišnou emisní legislativou.

To jsou důležitá fakta, ale za měřením emisí ve Škoda Auto je určitě i řada osobních příběhů. Třeba Vy sám nejste z rodiny první, kdo se jimi zabývá.
Ano, některá měření na motorové brzdě prováděl již můj otec, také Jaroslav Mansfeld. Těžko se dá zapomenout doba období vývoje vozu Škoda Favorit, kdy jsme museli reagovat na změny v legislativě a na emisních laboratořích jak ve Škoda Auto, tak v ÚVMV se pracovalo na optimalizaci různých katalytických systémů a přípravě směsi motorů Škoda OHV a s mechanickým a elektronicky řízeným karburátorem firmy Pierburg a jednobodovým vstřikováním paliva Bendix.

Co bude dělat emisní centrum v budoucnosti, s rozšířením hybridů a elektromobilů?
O práci tady lidé určitě nepřijdou. Testování hybridních vozů je totiž mnohem složitější a časově náročnější než je tomu u klasických automobilů se spalovacími motory. Je nutné provést měření v různých stavech nabití baterie, kromě emisí se měří i elektrické veličiny atd. I na elektromobilech je řada věcí, které se musí otestovat a změřit. Ne sice emise na výfuku, ale budeme měřit spotřebu elektřiny nebo dojezd na baterie.

Mohlo by se vám líbit...

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna.