12. Motorvizsgálat és légszennyezés
12.2. Károsanyag-kibocsátás mérése és az előírások
Az egyes országok egységes mérési eljárást határoztak meg a kipufogógáz károsanyag-koncentrációjának meghatározására.
A CO koncentrációt szelektív infravörös gázanalizátorral (NDIR) kell mérni. Ez azon alapul, hogy a gázok az infravörös sugárzást a rájuk jellemző keskeny hullámhossztar-tományban nyelik el (például a szénmonoxid 4,6 µm körül), és az elnyelődés arányos a kipufogógáz CO-koncentrációjával.
Az NOx-koncentrációt kemilumineszcencia érzékelővel (CLD) kell mérni. A mérés so-rán először a kipufogógáz NO2 molekuláit NO molekulákká redukálják, majd a nitro-gén-monoxid tartalmú kipufogógázt ózonnal keverik. A folyamatban az NO-molekulák gerjesztet állapotú NO2 molekulákká oxidálódnak. Az instabil gerjesztett állapotból az alapállapotba való visszatéréskor az NO2 molekulák fényt bocsátanak ki. Ezt egy fotodetektor érzékeli. A kibocsátott fény intenzitása arányos a kipufogógáz NO-koncentrációjával.
A teljes szénhidrogén-koncentrációt (TCH) lángionizációs érzékelővel (FID) kell mérni. A kipufogógázban levő szénhidrogéneket hidrogéngáz lángjában két elektróda között elégetik. Eközben szénatomokat tartalmazó ionok keletkeznek. Az elektródákon átfolyó áram arányos a kipufogógáz szénhidrogén-koncentrációjával-
A részecske-kibocsátást (a koromszemcsék mennyiségét) tömegmérés alapján határoz-zák meg. A kipufogógáz egy részét megadott ideig egy részecskeszűrőn vezetik át.
A mérés kezdetén és végén megmérik a szűrő tömegét. A tömegnövekedésből és az áramlási körülményekből (keresztmetszetek, sebességek) meghatározható a kibocsátott részecskék tömege.
A részecske-kibocsátás a kipufogógáz átlátszóságának (opacitásának) mérésével is meghatározható. Az átlátszóság mérésével a tranziens részecske-kibocsátási jelenségek is vizsgálhatók.
A dízelmotoros gépjárművekre előírt füstölésmérés lépései a következők:
a kipufogórendszer és a motor üzemi hőmérsékletének ellenőrzése,
az üresjárati és a leszabályozási fordulatszám meghatározása,
füstölésmérés szabad motorgyorsítással (hirtelen gázadással).
A szabad motorgyorsítás közben a kipufogógáz egy részét csövön keresztül egy fűtött mérő-kamrán áramoltatják át, és közben mérik a mérő-kamrán átbocsátott fénysugár intenzitását (12.2.1. ábra). A füstölés miatti intenzitáscsökkenést százalékban kifejezve adják meg.
A fényforrás és az érzékelő ablakát légfüggöny védi a koromlerakódástól.
12.2.1. ábra. Az abszorpciós füstölésmérő
12.2.2. A károsanyag-kibocsátási előírások
A személygépkocsikra és a könnyű haszongépjárművekre vonatkozó európai károsanyag-kibocsátási előírások az EURO 1, EURO 2 stb., a nehézgépjárművekre vonatkozók az EU-RO I, EUEU-RO II stb. Ezek az előírások az 1970-es 70/220/ECC irányelv különböző időpontban hatályba lépő módosításai. Az EURO 1 1992 júliusában lépett hatályba. A következő táblá-zatban a 2500 kg-nál kisebb tömegű személygépjárművekre vonatkozó előírásokat foglaltuk össze. A számadatok g/km egységben adják a megengedett károsanyag-kibocsátást.
Tüzelő-anyag Változat Hatálybalépés CO THC NMHC NOx THC+NOx PM gázolaj
EURO 3 2000. jan. 0,64 - - 0,50 0,56 0,05
EURO 4 2005. jan. 0,50 - - 0,25 0,30 0,025
EURO 5 2009. szept. 0,50 - - 0,18 0,230 0,005 EURO 6 2014. szept. 0,50 - - 0,08 0,170 0,005 benzin
EURO 3 2000. jan. 2,3 0,2 - 0,15 - -
EURO 4 2005. jan. 1,0 0,1 - 0,08 - -
EURO 5 2009. szept. 1,0 0,1 0,068 0,06 - 0,005 EURO 6 2014. szept. 1,0 0,1 0,068 0,06 - 0,005
12.2.1. táblázat. Az EURO 3…6 előírások g/km-ben
Életrajzi adatok
[1] Atkinson, James (18461914) brit mérnök. 1882-ben fedezte föl a róla elnevezett mo-torikus körfolyamatot.
[2] Bánki Donát (1859–1922) magyar gépészmérnök. A Műegyetem tanára, majd a Ganz gyár főmérnöke volt. Találmányai: a Bánki–Csonka-féle porlasztó (1893), a Bánki-féle vízturbina, a vízbefecskendezéses nagynyomású belsőégésű motor.
[3] Carnot, Nicolas Leonard Sadi (1796–1832) francia fizikus, mérnökkari tiszt. 1824-ben jelentette meg a hő munkává alakításáról szóló egyetlen cikkét. 36 évesen kolerában halt meg. A járványveszély miatt összes följegyzését elégették.
[4] Diesel, Rudolf (1858-1913) német mérnök. 1897-ben készítette el négyütemű, 13,1 kW-os motorját.
[5] Jendrassik György (1898-1954) magyar mérnök. A Ganz gyár főmérnökeként 1922-ben szabadalmaztatott kompresszió-gyújtású négyütemű motorját a vasúti vontatásban használták. 1938-ban elsőként épített jó hatásfokú (25%) gázturbinát.
[6] Lenoir, Jean Joseph Étienne (1822–1900) belga mérnök. 1860-ban szabadalmaztatta kompresszió nélküli belsőégésű gázmotorját.
[7] Otto, Nikolaus August (1832–1891) német mérnök. 1876-ban készített először négy-ütemű belsőégésű motort. Benzinmotorja 2,2 kW-os volt.
[8] Seileger, Myron (1874–?) német mérnök. 1922-ben megjelent munkájában tárgyalta a róla elnevezett körfolyamatot.
[9] Stirling, Robert (1790–1878) skót lelkész. 1817-ben készítette el külső tüzelésű motor-ját.
[10] Watt, James (1736–1819) skót gépész. 1781-ben készítette el gőzgépét.
Magyar–angol szószedet
A, Á
alapjárat idle speed
alsó holtpont (AHP) bottom dead centre (BDC) átalakulási hő latent heat
átömlő csatorna transfer port
B, C
befecskendezés injection befecskendezőszelep injector
belsőégésű motor combustion engine belsőégésű motor internal combustion
en-gine, ICE
benzin gasoline
benzinmotor petrol engine
biztosítógyűrű snap ring
bütyök cam
cetánszám cetane number
csapágy bearing
D
Diesel-körfolyamat Diesel cycle
dízel részecskeszűrő Diesel Particle Filter (DPF)
dízelmotor Diesel engine
dugattyú piston
dugattyúcsapszeg wrist pin dugattyúgyűrű piston ring dugattyús belsőégésű
motor reciprocating internal
combustion engine dugattyús légsűrítő reciprocating compressor
dugattyútető piston crown
E
effektív középnyomás mean effective pressure
égéstér combustion chamber
elektronikus
dízelszabály-zás Electronic Diesel Control
(EDC) elektronikus
motorsza-bályzás Electronic Control Unit
(ECU)
felső holtpont (FHP) top dead centre (TDC) fojtószelep throttle valve
folyamat process
forgásirány direction of rotation
forgattyúcsap crankpin
főtengely crankshaft
főtengelycsap main journals
furat bore
fűtőérték caloric value of fuel fűtőérték net caloric value, NCV
G, H
gáz gas
gázolaj Diesel oil
gőz vapour
gyújtás ignition
gyújtógyertya spark plug
hajtórúd connecting rod
hajtórúdcsap crankpin journal hajtórúdfedél connecting rod cap hálózatba kapcsolt
elekt-ronikák Controlled Area Network
(CAN)
hatásfok efficiency
henger cylinder
hengerfej cylinder head
hibajelző lámpa
(MIL-lámpa) malfunction indicator lamp (MIL)
holtpont dead centre
hődiagram T–S diagram
hőegyensúly thermal equilibrium
hőerőgép heat engine
hőtartály heat reservoir
hűtőfolyadék coolant
MAGYAR–ANGOL SZÓSZEDET 181
I
indikált indicated
izzító gyertya blower
K
karburátor carburettor
kenés lubrication
kényszerített áramlás forced convection keresztmetszet cross-section
kétütemű two-stroke
kipufogógáz exhaust gas
kipufogógáz-visszavezetés
Exhaust Gas Recirculation (EGR)
kipufogószelep exhaust valve kipufogótorok exhaust port kipufogóütem exhaust stroke kompresszió gyűrű compression ring kompresszió-gyújtású
befecskendezé-sű motor indirect injection engine (IDI)
közvetlen
befecskendezé-sű motor direct injection engine (DI)
L, M
légköri nyomás atmospheric pressure légszennyezés air pollution
lendítőkerék flywheel
levegőarány air/fuel ratio
lökethossz stroke
lökettérfogat displacement volume, swept volume
munkadiagram pressure-volume diagram
munkaközeg working fluid
munkaütem power stroke
N, NY
négyütemű motor four-stroke engine NOx tároló katalizátor NOx storage catalyst
(NSC)
nyomástárolós rendszer common rail (CR)
nyomaték torque
O, Ö, P, R
oktánszám octane number
olajáteresztő gyűrű oil control ring
olajfurat oil hole
olajteknő oil pan
Otto-körfolyamat Otto cycle öngyulladás self-ignition
porlasztó injector
rezgéscsillapító vibration damper
S, SZ
sűrítés compression
sűrítési arány compression ratio szelektív katalitikus
reduk-ció selective catalytic
reduc-tion (SCR)
szelep valve
szelepemelő tappet
szelephézag valve clearance
szelephimba rocker
szeleprugó valve spring
szikragyújtású motor spark ignition engine
szívás intake
szívócső intake manifold
szívószelep inlet valve
T, Ü
teljes szénhidrogén
kon-centráció total (THC)
teljesen nyitott fojtószelep wide open throttle (WOT)
teljesítmény power
turbina turbine
turbófeltöltés turbocharging
tüzelőanyag fuel
tüzelőanyag fogyasztás fuel consumption
V, Z
vezérlési diagram timing diagram
vezérműlánc timing chain
vezérműszíj timing belt
vezérműtengely camshaft
Angol–magyar szószedet
A, B
air pollution légszennyezés air/fuel ratio levegőarány atmospheric pressure légköri nyomás
bearing csapágy
blower izzító gyertya
bore furat
bottom dead centre (BDC) alsó holtpont (AHP)
C
caloric value of fuel fűtőérték
cam bütyök
camshaft vezérműtengely
carburettor karburátor
cetane number cetánszám
combustion chamber égéstér
combustion engine belsőégésű motor common rail (CR) nyomástárolós rendszer
compression sűrítés
compression ratio sűrítési arány compression ring kompresszió gyűrű compression-ignition
engine kompresszió-gyújtású
motor connecting rod hajtórúd connecting rod cap hajtórúdfedél Controlled Area Network
(CAN) hálózatba kapcsolt
elekt-ronikák
coolant hűtőfolyadék
counterweight ellensúly
crankpin forgattyúcsap
crankpin journal hajtórúdcsap
crankshaft főtengely
cross-section keresztmetszet
cycle körfolyamat
cylinder henger
cylinder head hengerfej
D
dead centre holtpont
Diesel cycle Diesel-körfolyamat Diesel engine dízelmotor
Diesel oil gázolaj
Diesel Particle Filter (DPF) dízel részecskeszűrő direct injection engine (DI) közvetlen
befecskendezé-sű motor direction of rotation forgásirány displacement volume,
swept volume lökettérfogat
dynamometer fékpad
exhaust gas kipufogógáz
Exhaust Gas Recirculation
(EGR)
kipufogógáz-visszavezetés exhaust port kipufogótorok exhaust stroke kipufogóütem exhaust valve kipufogószelep
F
flywheel lendítőkerék
forced convection kényszerített áramlás four-stroke engine négyütemű motor
fuel tüzelőanyag
fuel consumption tüzelőanyag fogyasztás
G, H
gas gáz
gasoline benzin
heat engine hőerőgép
heat reservoir hőtartály
I, K
idle speed alapjárat
ANGOL–MAGYAR SZÓSZEDET 183
inlet valve szívószelep
intake szívás
intake manifold szívócső internal combustion
en-gine, ICE belsőégésű motor
knock kopogás
L, M, N
latent heat átalakulási hő
lubrication kenés
main journals főtengelycsap malfunction indicator lamp
(MIL)
hibajelző lámpa (MIL-lámpa)
mean effective pressure effektív középnyomás net caloric value, NCV fűtőérték
NOx storage catalyst
(NSC) NOx tároló katalizátor
O, P, R
octane number oktánszám
oil control ring olajáteresztő gyűrű
oil hole olajfurat
oil pan olajteknő
on-board diagnostic sys-tem (OBD)
fedélzeti diagnosztikai rendszer
Otto cycle Otto-körfolyamat
petrol engine benzinmotor
piston dugattyú
piston crown dugattyútető
piston ring dugattyúgyűrű
power teljesítmény
power stroke munkaütem
pressure-volume diagram munkadiagram
process folyamat
reciprocating compressor dugattyús légsűrítő reciprocating internal
combustion engine dugattyús belsőégésű motor
rocker szelephimba
S
selective catalytic
reduc-tion (SCR) szelektív katalitikus reduk-ció
self-ignition öngyulladás
snap ring biztosítógyűrű
spark ignition engine szikragyújtású motor
spark plug gyújtógyertya
stroke lökethossz
T
tappet szelepemelő
thermal equilibrium hőegyensúly throttle valve fojtószelep
timing belt vezérműszíj
timing chain vezérműlánc
timing diagram vezérlési diagram top dead centre (TDC) felső holtpont (FHP)
torque nyomaték
total (THC) teljes szénhidrogén kon-centráció
transfer port átömlő csatorna T–S diagram hődiagram
turbine turbina
turbocharging turbófeltöltés
two-stroke kétütemű
V, W
valve szelep
valve clearance szelephézag
valve spring szeleprugó
vapour gőz
vibration damper rezgéscsillapító
wide open throttle (WOT) teljesen nyitott fojtószelep
working fluid munkaközeg
wrist pin dugattyúcsapszeg
Felhasznált és ajánlott irodalom
[1] Bagány Mihály: Műszaki áramlástan. Jegyzet, GAMF, Kecskemét, 2009.
[2] Bagány Mihály: Műszaki hőtan. Jegyzet, GAMF, Kecskemét, 2009.
[3] Basshuysen, R., Shäfer, F.: Handbuch Verbrennungsmotor. Vieweg, Wiesbaden, 2007.
[4] Bohner, M.: Gépjárműszerkezetek. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 2008.
[5] Bosch GmbH: Adagoló-porlasztós dízel befecskendező rendszerek (UIS/UPS). Maróti Könyvkereskedés és Könyvkiadó Kft., Budapest, 2009.
[6] Bosch GmbH: Benzinmotorok irányítása. Maróti Könyvkereskedés és Könyvkiadó Kft., Budapest, 2010.
[7] Bosch GmbH: Benzinmotorok irányító rendszerei. Maróti Könyvkereskedés és Könyvkiadó Kft., Budapest, 2009.
[8] Bosch GmbH: Benzinmotorok kipufogógáz technikája. Maróti Könyvkereskedés és Könyvkiadó Kft., Budapest, 2008.
[9] Bosch GmbH: Dízelmotorok kipufogógáz technikája. Maróti Könyvkereskedés és Könyvkiadó Kft., Budapest, 2008.
[10] Csengeri Pintér Péter: Mennyiségek, mértékegységek, számok. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1981.
[11] Dezsényi Gy., Emőd I., Finichiu L.: Belsőégésű motorok tervezése és vizsgálata. Tan-könyvkiadó, Budapest, 1992.
[12] Eastop, T. D., McConkey, A.: Applied Thermodynamics for Engineering Technologists. Longman, Singapore, 1993.
[13] Grohe, H.: Belsőégésű motorok mérési módszerei. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1982.
[14] Grohe, H.: Otto- és Diesel-motorok. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1980.
[15] Kalmár I., Stukovszky Zs.: Belsőégésű motorok folyamatai. Műegyetemi Kiadó, Budapest, 1998.
[16] Kováts Miklós: Common-rail a gyakorlatban. Maróti Könyvkereskedés és Könyvkia-dó Kft., Budapest, 2010.
[17] Kováts Miklós: Turbófeltöltés alkalmazása járműmotoroknál. Maróti Könyvkereske-dés és Könyvkiadó Kft., Budapest, 2005
[18] Pattantyús Á. Géza: A gépek üzemtana. Tankönyvkiadó, Budapest, 1964.
[19] Ražnjević, K.: Hőtechnikai táblázatok. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1964.
[20] Staudt, W.: Gépjárműtechnika. Omár Könyvkiadó, Budapest, 1993.
[21] Szaller László: Gépjárműmotorok és szabályozásuk. Tankönyvmester Kiadó, Buda-pest, 2010.
[22] Ternai Zoltán: A gépkocsi. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1965.