V evropskih državah, ki so že uvedle nove predpise o preverjanju čistosti izpušnih plinov na tehničnih pregledih, ki vključujejo tudi štetje trdnih delcev, so doživeli pravi šok. Na tehničnih pregledih je namreč padlo ne le veliko starejših, ampak tudi veliko novejših dizelskih avtomobilov, pri katerih tega ne bi pričakovali.
V Nemčiji, kjer so meritve vsebnosti trdnih delcev v izpuhu dizelskih avtomobilov začeli na tehničnih pregledih šteti lani, ugotavljajo, da so novi predpisi o merjenju trdnih decev v izpuhu dizelskih motorjev tako strogi, da tehničnega pregleda ne opravi niti marsikateri tri leta star avtomobil, se pravi tisti, ki pride na prvi tehnični pregled. Za težave so krivi filtri trdnih delcev, DPF filtri, ki zadržujejo saje, ki v motorju nastanejo med nepopolnim zgorevanjem dizelskega goriva. in so zelo občutljiva komponenta sistema za zmanjševanje škodljivih izpustov.
Zakaj pravzaprav je štetje trdnih delcev tako pomembno in kakšno nevarnost predstavljajo? Trdni delci oziroma saje spadajo med najbolj nevarne onesnaževalce, ki jih ustvarjajo dizelski motorji. V zgorevalni komori motorja nastajajo kot produkt nepopolnega zgorevanja dizelskega goriva.
Fizikalna in kemična analiza trdnih delcev pokaže, da jih ne sestavljajo le čiste saje oziroma molekularni vodik, ampak so v njih tudi različni sulfati, pepel in voda ter organski materiali, ki izvirajo iz olj in dizelskega goriva. Med njimi lahko najdemo zelo škodljive substance, kakršen je denimo 3-nitrobenzatron, ena najbolj kancerogenih snovi, ki jo v mestih v veliki meri povezujejo z nastankom pljučnega raka. Trdni delci povzročajo tudi spremembe v aktivnosti srca, povezani pa so tudi z nastankom arterioskleroze in tromboze.
Princip nastanka toče
Meritve izpušnih plinov smo opravili v delavnici Hitrega servisa Caserman, ki ga na Vrhniki upravlja Peter Caserman. Njihova glavna dejavnost so popravila in vzdrževanje izpušnih sistemov in imajo na tem področju zares veliko izkušenj. Takoj, ko je čistost izpušnih plinov dizelskih avtomobilov postala pomemben dejavnik, so si priskrbeli tudi napravo za štetje trdnih delcev, tako imenovani opacimeter. Trenutno uporabljajo že drugo generacijo tega pripomočka, ki je prirejen tudi štetju zelo majhnih delcev.
Caserman svetuje, da je merjenje trdnih delcev uporabno tudi ob nakupu rabljenega dizelskega avtomobila. Na tak način lahko hitro ugotovite, če je na izpušni sistem sploh vgrajen DPF filter in če pravilno deluje ali je pokvarjen. Kdor kupuje rabljen dizelski motor, bi ga skoraj obvezno moral priklopiti na napravo za merjenje koncentracije trdnih delcev v izpušnih plinih, saj meritev lahko pove marsikaj o tem, kaj se je z avtomobilom v preteklosti dogajalo.
Kako pravzaprav naprava šteje trdne delce? Peter Caserman pojasnjuje, da bi lahko rekli, da naprava dela na principu toče. Da pride do nastanka ledenega kristala v toči, potrebujemo prašni delec, majhno točko, okoli katere se nabere led. Števec delcev deluje na enak način, le da se majhne trdne delce obda z uparjenim alkoholom 2-propanolom. Majhni trdni delci so torej aktivatorji "alkoholne toče". Ker naprava uporablja uparjeni alkohol, je temperatura v njej zelo visoka, visoka pa mora biti tudi temperatura v celotnem sistemu, vključno z zbiralno sondo in povezovalno cevjo, saj ne sme priti do kondenzacije izpušnih plinov, ki bi popačila rezultate meritev.
Zakaj je pravzaprav treba trdne delce obdati z alkoholom? Caserman pravi, da naprava lahko zmeri le delce, ki so večji od 25 mikronov, manjših pa ne zazna. Če hočemo torej izmeriti tudi vsebnost delcev, ki so manjši od 25 mikronov in jih je v bistvu največ, jih moramo "obleči" v alkohol, s čimer jih tako povečamo, da jih naprava zazna in prešteje.
Na ta način lahko z cenovno razmeroma ugodno napravo, ki stane okrog 15.000 evrov, izmerimo delce, za katere bi sicer potrebovali naravo z bolj zmogljivim merilnikom. Takšne naprave pa so drage in si jih majhni servisi in tehnični pregledi ne bi mogli privoščiti. Fizika je torej poskrbela, da lahko z večjim učinkom merimo delce, ki jih sicer ne bi mogli zaznati.
Naprava trdne delce šteje s pomočjo fotocelic. Merilnik sestavljata oddajnik in sprejemnik laserske svetlobe s točno določeno valovno dolžino. Glede na to, koliko energije je bilo na eni strani oddane in koliko na drugi strani sprejete, naprava izračuna delež trdnih delcev v izpušnih plinih. Naprave, ki trdne delce merijo na tak način, so sicer v prodaji že dolgo, zdaj pa so jim z umetnim povečevanjem velikosti delcev še povečali natančnost.
Manj delcev kot v zraku
Seveda nas je zanimalo, kako čisti so dejansko izpušni plini treh avtomobilov, ki smo jih izmerili. To so bili ford tourneo custom z motorjem 2,0 TDCi letošnjega letnika, škoda rapid z motorjem 1,6 TDI letnika 2008 in renault trafic z motorjem 2,0 dCi letnika 2007. Oba kombija sta imela popolnoma izpravne motorje, škoda rapid pa je bila v delavnici zaradi suma na napako, čeprav je imela očiščen DPF filter.
Najprej je bilo treba napravo umeriti glede na zrak v okolici. Izkazalo se je, da je bilo v zraku ob odprtih vratih garaže okoli 3.000 do 3.400 trdnih delcev na kubični centimeter zraka. To je bila kar visoka koncentracija. Caserman pravi, da se izmerjena koncentracija trdnih delcev neprestano niha, saj je odvisna od tega, kaj se dogaja v okolici. Že če se kdo sprehodi v okolici merilne sonde, se namreč koncentracija lahko precej dvigne, kar kaže, kako natančno se naprava odziva na spremembe koncentracije trdnih delcev, ne le saj, ampak tudi prahu.
Potem smo na sistem priključili 17 let star renault scenic s pravilno vzdrževanim DPF filtrom. Mogoče bi lahko pričakovali drugačne rezultate, a izkazalo se je, da se je koncentracija trdnih delcev v izpuhu motorja v prostem teku gibala med 500 in 1.500 delci na kubični centimeter zraka. Rečemo lahko, je pojasnil Caserman, da iz izpušnega sistema, vsaj kar se tiče koncentracije trdnih delcev, prihaja čistejši zrak, kot pa ga motor sesa iz okolice. Podoben je bil tudi izid meritev izpuha forda tournea customa.
V Evropski uniji je sicer koncentracija trdnih delcev omejena na 1.000.000 trdnih delcev na kubični centimeter izpušnih plinov, v Švici pa so bolj strogi in so mejo nastavili na 250.000 delcev na kubični centimeter izpušnih plinov. Toda v vsakem primeru sta pravilno vzdrževana avtomobila izpuščala zanemarljivo količino trdnih delcev.
Za primerjavo smo izmerili še izpušne pline škode rapid 1,6 TDI, ki so ji sicer nedolgo nazaj očistili DPF filter, vendar nekaj ni bilo v redu pri delovanju celotnega sistema. Izkazalo se je, da smo tudi na avtomobilu z ne povsem pravilno delujočim sistemom med prostim tekom izmerili povprečno vsebnost do 120.000 delcev, kar je še vedno močno v okviru varnega območja, tudi med delovanjem s povišanimi vrtljaji pa je avtomobil izpuščal manj kot 400.000 delcev na kubični centimeter izpušnih plinov. S takšnim izidom v Švici sicer ne bi opravil tehničnega pregleda, v Evropski uniji pa je še v sprejemljivem območju.
30-kratnik dovoljene vrednosti
Casermana smo vprašali tudi, kakšna bi bila vrednost, če bi meritve opravili na dizelskem starodobniku. Pravi, da za starodobnike ta pravila sicer ne veljajo, saj so izvzeti iz njih, so pa izmerili vrednosti v izpuhu avtomobila, ki bi DPF filter moral imeti, pa so ga pred tem odstranili. Rezultati meritev bi nas lahko zelo skrbeli, saj se je koncentracija trdnih delcev dvignila na 27 do 30 milijonov trdnih delcev na kubični centimeter.
Pravilno delujoči filtri DPF so torej zares velikega pomena za varnost zraka, ki ga dihamo, zato je njihovemu pravilnemu vzdrževanju treba posvetiti dovolj pozornosti in jih pravočasno regenerirati. Nikakor pa jih z izpušnega sistemna ne smemo odstraniti.
Evropa študira kako bi očistila zrak oziroma kako bi nas žejne čez vodo medtem ko preostalega 97% sveta se na to požvižga.
itak brez dPF filtra bi pogrnili vsi tud IMT