Wybór dobrego analizatora spalin i dymomierza - przemyślana decyzja?

Autor: Waldemar Redmann
Miejsce publikacji: "Auto Moto Serwis" - czerwiec 2002 r. nr 6 (98)

Każdy człowiek zna lub jest w jakimś stopniu świadom tego, jakie są ujemne skutki rozwoju motoryzacji. Jednym ze znaczących jest stale wzrastająca emisja szkodliwych zanieczyszczeń i gazów do atmosfery. Cały czas wymyśla się i poszukuje nowych rozwiązań mających na celu ochronę 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 coraz to nowych i bardziej rygorystycznych przepisów i norm. Na całym świecie normy te kładą największy nacisk przede wszystkim na zawartość toksycznych składników w spalinach samochodowych. Toksyczne składniki, emitowane do atmosfery w formie gazów spalinowych, 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. Niebagatelne są również koszty likwidowania skutków działania spalin.

Począwszy od często niewymiernych kosztów - leczenia medycznego, po częstsze remonty konstrukcji stalowych, budynków itp. Zdecydowanie najtańszym rozwiązaniem byłoby stosowanie takich sposobów zasilania energią samochodów, który byłby neutralny dla środowiska naturalnego. Niestety, jak na razie ceny takich pojazdów są skuteczną ekonomiczną zaporą dla ich masowego zastosowania. W związku z tym stosuje się rozwiązania prawne dla określenia warunków, jakie mają spełniać silniki i układy wydechowe pojazdów, a ich producenci i wyspecjalizowane firmy szukają rozwiązań pośrednich. W samochodach stosowane są rozmaite katalizatory i czujniki kontrolujące skład spalanej paliwowo-powietrznej mieszanki, obniża się zużycie paliwa, a rafinerie i zakłady chemiczne udoskonalają receptury stosowanego paliwa. Produkuje się również rozmaite przyrządy pozwalające skontrolować wydostające się z rury wydechowej spaliny Przyrządy te to analizatory spalin i dymomierze, które powinny stać się niezbędnym wyposażeniem nie tylko stacji kontroli pojazdów, ale i każdego warsztatu czy autoserwisu, zajmującego się naprawami silnika i układu wydechowego.

Nawet najbardziej proekologiczny silnik spalinowy wymaga odpowiedniej cyklicznej kontroli i regulacji, tak więc odnotowuje się znaczny postęp techniczny w przyrządach przeznaczonych do pomiaru zawartości poszczególnych substancji szkodliwych w gazach emitowanych do atmosfery, czyli do analizy spalin. Analizatory spalin stosuje się do pomiaru zawartości szkodliwych gazów wytwarzanych w wyniku pracy silników z zapłonem iskrowym. Podają one również: współczynnik nadmiaru powietrza lambda, prędkość obrotową silnika, kąt wyprzedzenia zapłonu i temperaturę oleju. Bardziej zaawansowane techniczne analizatory umożliwiają również wykonanie pomiaru parametrów czujnika tlenu (tzw. sondy lambda) wraz z graficzną prezentacją wyniku oraz wykonanie kompletnego testu prawidłowości sterowania stopniem wzbogacenia mieszanki przez elektroniczne układy pojazdu. W analizatorach najwyższej klasy można także opcjonalnie wykonać takie funkcje, jak: pomiar napięcia i czasu wyładowania iskrowego, pomiar napięcia i oporności,

wzbudzenie cewki zapłonowej itp. Niektóre analizatory umożliwiają dodatkowo podłączenie modułu dymomierza, przez co stają się przyrządami jeszcze bardziej wszechstronnymi i uniwersalnymi. Moduły dymomierza oraz niezależnie stosowane dymomierze są przeznaczone do badania zadymienia spalin (tj. poziomu sadzy w spalinach), jako efektu pracy silników z zapłonem samoczynnym. Oprócz tego umożliwiają najczęściej określenie: temperatury oleju, obrotów silnika, czasu trwania wtrysku i czasu przyspieszenia silnika. Lepsze technicznie dymomierze umożliwiają wykorzystanie dodatkowego modułu ITM (Injection Test Module) z odpowiednim wyposażeniem do przeprowadzenia kontroli wyprzedzenia początku wtrysku paliwa ("wyprzedzenia kąta wtrysku") w badanym silniku. Ważne jest, aby dymomierz pomiar dymienia realizował w dwóch różnych trybach pracy, tj.: "pomiaru ciągłego dymienia" i "pomiaru dymienia przy swobodnym przyspieszaniu obrotów". Najważniejszym elementem każdego dymomierza jest tzw. MDOT (Modified Digital Opacity Transducer), który służy do pobierania i obróbki próbek gazów silników wysokoprężnych. Od jego sprawności i niezawodności zależy jakość pracy całego urządzenia. Przydatną funkcją każdego analizatora i dymomierza powinna być możliwość wykonania odpowiednich wydruków z przeprowadzonych pomiarów i badań. Przykładowe wydruki umieszczono na rysunkach.

Wróćmy jeszcze do strony prawnej takich badań. Normy emisji spalin są lub będą wprowadzone w większości krajów europejskich. Jako że normy te są narzucane urzędowo, urządzenia pomiarowe muszą spełniać odpowiednie standardy, które niestety nie są do końca ujednolicone. Różnią się przede wszystkim w podstawowych wymaganiach dotyczących dokładności pomiaru. Większość znaczących standardów dla analizatorów spalin w Europie jest zdefiniowana przez międzynarodowy standard OIML R99 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 analizatorów spalin i dymomierzy z certyfikatem wydanym przez Instytut Transportu Samochodowego w Warszawie (ITS) 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 C0, dwutlenku węgla C0₂, tlenu O₂, węglowodorów HC oraz pomiaru współczynnika nadmiaru powietrza lambda
• mieć w wyposażeniu podstawowym czujnik obrotów silnika oraz czujnik temperatury oleju
• umożliwiać wydruk protokołów z przeprowadzonych pomiarów, a najlepiej mieć wbudowaną drukarkę

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 za pomocą urządzenia pięcioskładnikowego.

Dzisiaj, z uwagi na brak odpowiednich przepisów wykonawczych, nie jest wskazany 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 własne, które spełnia taki analizator, będą już nieaktualne. Przy wyborze analizatora spalin warto jednak już dzisiaj pomyśleć o takim rozwiązaniu konstrukcyjnym przyrządu, który umożliwia jego modernizację z cztero- na 5-gazowy.

Najważniejszym wymaganiem, jakie powinien spełniać dymomierz lub moduł dymomierza, aby uzyskać certyfikat ITS, jest oczywiście realizowanie pomiaru zadymienia przy swobodnym przyspieszaniu silnika.

W spotykanych rozwiązaniach konstrukcyjnych istnieje kilka różnych ustalonych standardów w zakresie możliwości wpisywania danych dotyczących pomiaru do analizatora lub dymomierza, które są przedstawiane na wydruku po wykonanej próbie. Dane te nie są niezbędne, a więc narzucane urzędowo. Ułatwiają one ponadto pracę diagnosty obsługującego przyrząd, a obejmują informację związaną z właścicielem przyrządu (nazwa warsztatu lub stacji kontroli pojazdów, adres, telefon), z właścicielem samochodu (nazwisko, imię i adres) i z samym pojazdem (numer rejestracyjny, stan licznika, marka, typ i model, rok produkcji pojazdu, typ i numer fabryczny silnika). Informacje te, po wykonanej analizie spalin, są 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 ma w wyposażeniu podstawowym lub dodatkowym typową klawiaturę lub tzw. terminal alfanumeryczny, za pomocą których wpisuje się 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 to wydruk z dowolnej drukarki komputerowej protokołu z tymi samymi informacjami, jak w poprzednim przypadku. To ostatnie rozwiązanie jest tym bardziej ekonomicznie uzasadnione, że obecnie praktycznie w każdym warsztacie samochodowym lub diagnostycznym jest już stosowany jakiś komputer PC z drukarką. Bardzo ważnym czynnikiem, który powinien mieć wpływ na wybór konkretnego analizatora spalin lub dymomierza, jest możliwość jego rozbudowy. Nowoczesnym i progresywnym wariantem rozwiązania problemu pełnego wyposażenia SKP są obecnie uniwersalne przyrządy do pomiaru emisji obu typów silników, a mianowicie analizator spalin wraz z modułem dymomierza. Taki uniwersalny zestaw umożliwia przeprowadzanie kompleksowych pomiarów emisji spalin silników przeznaczonych do samochodów osobowych, samochodów ciężarowych oraz pojazdów specjalnych. Dobrze jest również, jeśli tego typu zestaw można rozbudować dodatkowo o jakiś choćby uproszczony tester układu zapłonowego. Prowadzi to przede wszystkim do oszczędności wydatków, ale jest również rozwiązaniem bardzo ergonomicznym (np. zajmując mniej miejsca niż dwa niezależne przyrządy). Często 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 to mają przede wszystkim koszty okresowego serwisu, a w przypadku analizatorów spalin - ich przeglądy okresowe i związane z tym kalibracje za pomocą gazów wzorcowych. Są to czynności bardzo ważne, istotnie wpływające na dokładność wykonywanych analiz. Sprzedawcy tego typu urządzeń stosują różnorakie (mniej i bardziej korzystne dla użytkownika) podejście do tego problemu. 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 na przyrządzie o terminie wskazanego kolejnego przeglądu i kalibracji. Użytkownik sam wówczas decyduje, kiedy należy tego dokonać i wykonuje to w najdogodniejszym dla siebie terminie, bez nieoczekiwanych przestojów w pracy przyrządem. Jest to chyba lepsze rozwiązanie, ponieważ tak naprawdę ewentualna kolejna kalibracja jest uzależniona nie tylko od liczby wykonanych analiz, ale także od stanu technicznego silników, które były sprawdzane.

Przy ocenie rozwiązania technicznego nie jest to oczywiście najważniejsze, ale nie da się ukryć, że jest to rozwiązanie bardziej ekonomiczne dla użytkownika przyrządu. Warto więc przy zakupie analizatora lub dymomierza dowiedzieć się jakie są koszty serwisu, w tym np. przeglądów i kalibracji. Ponieważ poziom techniczny podzespołów mających decydujący wpływ na pomiar (np. ławica optyczna oraz ogniwo tlenowe w przypadku analizatorów spalin) w większości urządzeń jest jednakowy lub bardzo zbliżony, warto przyjrzeć się przede wszystkim rozwiązaniom konstrukcyjnym wpływającym na łatwość obsługi. Oczywiście jak w przypadku zakupu każdego produktu bardzo ważna jest dostępność i szybkość reakcji serwisu. Najistotniejsze jest chyba jednak zaufanie do firmy oferującej przyrząd pomiarowy, bo to właśnie od niej zależy, jak z tym urządzeniem będzie nam się pracowało w przyszłości. Dobrze jest, jak firma, w której zdecydujemy się zakupić analizator spalin lub dymomierz, będzie legitymowała się certyfikatem jakości ISO 9001 obejmującym serwis, dającym pewne gwarancje na wysoki poziom świadczonych usług. Należy również pamiętać, że pełna instrukcja (a nie tylko jakaś wkładka) do tego typu przyrządów oraz wszystkie wydruki powinny być w języku polskim. Jest to jednym z niezbędnych warunków uzyskania certyfikatu zgodności ITS.

Dokonując więc wyboru analizatora spalin lub dymomierza proponuję rozważyć następujące porady:

• jeśli zamierzamy kupić analizator i dymomierz kupmy raczej zestaw analizator z modułem dymomierza, przy czym niekoniecznie od razu komplet, a najpierw analizator
• oceńmy, jaka jest cena przyrządu w stosunku do jego możliwości technicznych, jakie są jego możliwości standardowe i dodatkowe
• jeśli zakupiony przyrząd ma pracować w urzędowej stacji kontroli pojazdów lub w warsztacie zajmującym się montażem instalacji gazowych w pojazdach, to powinien obowiązkowo posiadać certyfikat ITS
• zapytajmy sprzedawcę, czy instrukcja (pełna i kompletna) jest w języku polskim
• sprawdźmy, czy istnieje możliwość drukowania protokołów pomiarowych i czy wydruki są w języku polskim
• wybierajmy przyrząd umożliwiający edycję danych (wpisanie danych dotyczących klienta i jego pojazdu)
• sprawdźmy, co dzieje się z przyrządem, gdy np. upłynie termin jego obowiązkowego serwisu, czy kalibracji
• sprawdźmy, czy oprócz zapłacenia za przyrząd nie zostajemy zmuszeni do wnoszenia jakichkolwiek cyklicznych opłat
• zapoznajmy się z warunkami gwarancji, czy nie są one gorsze (poprzez specjalny wpis na fakturze lub dodatkową umowę) niż przewidziane przez polskie prawo
• zapytajmy, czy kupowany przyrząd ma możliwość jego rozbudowy
• dokonajmy rozważnie wyboru firmy kierując się takimi kryteriami jak:
  • ustalona pozycja na polski rynku
  • wysoka jakość udokumentowana np. posiadaniem przez firmę certyfikatu ISO 9001
  • sprawny serwis, w tym dojazdowy do klienta
  • kondycja firmy (dająca gwarancję ciągłości jej istnienia)
• odpowiedzmy sobie na pytanie, czy zamierzamy dokonywać dalszych zakupów innych przyrządów (np. testerów i diagnoskopów), jeśli tak, wówczas wybierajmy firmy z obsługą kompleksową

Na rynku polskim mamy dość duży wybór analizatorów spalin i dymomierzy. Obecnie dużą, a być może największą popularnością, cieszy się analizator AT 501 i dymomierz AT 600M czeskiej firmy ATAL Actia Group, reprezentowanej na krajowym rynku motoryzacyjnym przez bydgoską firmę PRECYZJA-BIT.