Projekt spolupráce auto a IT oborů Šk. Rok 2009/2010

1. Projekt spolupráce auto a IT oborů Šk. Rok 2009/2010 Autor prezentace: David Diviš, I1.A Spuštění tl. F5 Odborný poradce: Ing. K. Vondrák (auto) Mgr. M. Tunturovová (IT)

2. Souhrn Emise

3. Souhrn Složení výukových plynu Vývojdopravy Snižováni emisi Začneme: Normy Metoda měření Konec Závěr

4. Souhrn Obsah • Vývoj dopravy • Složení výfukových plynů • Snižování emisí ve výfukových plynech • Metoda měření • Normy

5. Vývoj dopravy Mobilní a flexibilní Doprava osob a nákladů je páteří hospodářství a zároveň ukazatelem životní úrovně. Miliony pracovních míst jsou, a* už přímo, nepřímo,spojeny s pojmem „auto“. Vysoké nároky na flexibilitu a rychlost reagování na změnu podmínek jsou vyžadovány i od nákladní dopravy. Zboží musí být dodáváno „just-in-time“. Nejpružnější infrastrukturou k plnění takových požadavků zůstávají i přes velký nárůst dopravy, stále silnice.

6. Souhrn Růst počtu vozidel Nárůst počtu vozidel Obsah

7. Souhrn V ideálním případě jsou zplodinami úplného spalování paliva CO2 a H2O.Ve skutečnosti však mohou být při spalovánív automobilových motorech součástí výfukových plynů ještě další látky:-nespálené uhlovodíky-částečně spálené uhlovodíky-produkty termického krakování a následnéprodukty (mj. částice sazí)-oxidy dusíku-oxidy síry (v důsledku znečištění paliva) Složení výfukových plynů

8. Souhrn Vstupní a výstupní složkyprocesu spalování Na následujícím obrázku je znázorněno, které složky jsou spalovány a které jsou jeho produktem.

9. Souhrn

10. Souhrn Složení výfukových plynů • Oxid uhličitý - CO2 je bezbarvý, nehořlavý a nejedovatý plyn. Vzniká spalováním látek, které obsahují uhlík C (např. benzin, nafta). Atom uhlíku na sebe váže dva atomy kyslíku. • Vlivem diskuzí, které se vedou ohledně klimatických změn (ohřívání atmosféry, skleníkový efekt), je téma emisí CO 2 silně zakotveno v povědomí veřejnosti. • CO2 snižuje ochranné účinky ozonové vrstvy proti ultrafiaovému záření (UV) slunce.

11. Souhrn • Oxid uhelnatý – CO je bezbarvý, výbušný,jedovatý plyn bez zápachu. • Již jeho malá koncentrace ve vzduchu je s m r t e l n á . C O se váže místo kyslíku nakrevní barvivo (hemoglobin) v červerných krvinkách, čímž zcela zablokuje transport kyslíku krví. • V normálních koncentracích v ovzduší poměrně brzo oxiduje na CO 2 .

12. Souhrn • Oxidy dusíku - NOx jsou sloučeniny dusíku s kyslíkem (např. NO, N2O, …). Vznikají v motoru za vysokých teplot a tlaků během hoření za nadbytku kyslíku. • Některé oxidy dusíku jsou zdraví škodlivé! Opatření ke snižování spotřeby paliva mohou bohužel vést ke zvýšení podílu oxidů dusíku ve výfukových plynech, nebo* účinnější spalování vede k vyšším teplotám spalování.

13. Souhrn • Oxid siřičitý- SO2 je bezbarvý, štiplavě páchnoucí, nehořlavý plyn. • Podporuje vznik onemocnění dýchacích cest! • Ve výfukových plynech se objevuje v malém množství v případě, že bylo použito palivo s obsahem síry. • Používáním paliva s nižším obsahem síry se obsah oxidu siřičitého ve výfukových plynech sníží.

14. Souhrn • Uhlovodíky - HC jsou části paliva, které po jeho nedokonalém spálení objeví ve výfukových plynech. Objevují se v nejrůznějších formách jako nespálené nebo částečně spálené části paliva (C6H6, C8H18, …). • Na organizmus působí různě. Některé uhlovodíky dráždí smyslové orgány, jiné jsou karcinogenní (vyvolávají rakovinné bujení) např. benzol. Pevné

15. Souhrn • Pevné částice (ParticulateMatter- PM) Dle zákonů USA každá látka, která je za normálních podmínek ve výfukových plynech obsažena jako pevná částice (popílek, saze) nebo jako kapalina. • Přesný vliv částic sazí na lidský organizmus není v současné době ještě znám.

16. Souhrn Složení výfukových plynů - vývoj Nejen v Evropě, ale v celosvětovém měřítku byly v posledních letech vydávány zákony, které sledovaly snížení škodlivých látek ve výfukových plynech. V souvislosti s tím bylo upozorňováno na rostoucí automobilový provoz. Na základě toho vyvinul automobilový průmysl (motivovaný zpřísněnými emisními předpisy v USA a Evropě) vylepšené a účinnější techniky, které obsah emisí ve výfukových plynech snižují nebo dokonce některé škodlivé látky zcela Vylučují.

17. Souhrn

18. Souhrn Srovnání osobnícha nákladních vozidel Pro budoucí vývojové pracovníky automobilového průmyslu bude mimo jiné důležité i to, jaké zplodiny produkuje ta která skupina vozidel. Přestože je nákladních vozidel méně a najedou méně kilometrů než vozy osobní, jsou hlavními producenty určitých emisí. Nákladní automobily používají těžké vznětové motory a zatěžují ovzduší především oxidy dusíku NOx a částicemi sazí PM. Osobní vozy způsobují znečiš*ování ovzduší oxidem uhličitým CO2 , oxidem uhelnatým CO a uhlovodíky HC.

19. Souhrn Na následujícím grafu je vidět srovnání podílutvorby emisí osobních a nákladních vozidel. Obsah

20. Souhrn Snižování emisí ve výfukových plynech Dnes už nestačí optimalizovat z hlediska spotřeby či složení výfukových plynů jen jednotlivé dílčí systémy vozidla. Vozidlo musí být při svém vývoji posuzováno jako celek a jeho dílčí systémy musí být navzájem Přizpůsobené V rámci vývoje vozidla se problematika snižování emisí řeší v následujících třech oblastech: – snižování spotřeby paliva – čištění výfukových plynů, případně jejich --opětovné použití – kontrola činnosti systémů, které -mají rozhodující --vliv na složení výfukových plynů

21. Souhrn Hmotnost vozidla Standard bezpečnosti a rostoucí komfort znamenají nárůst hmotnosti vozidla. Z hlediska snížení spotřeby paliva je však potřeba, aby hmotnost vozu byla co nejmenší. Řešením je kompromis mezi úsporou hmotnosti a požadavky na bezpečnost. Důkazem toho jsou v rámci koncernu vozy Audi A8, Audi A2, VW Lupo 3L a také ŠkodaFabia. Do vozů ŠkodaFabia se montuje převodovka 02T, jejíž skříň je zhotovena ze slitiny hořčíku.

22. Souhrn

23. Souhrn Systémy řízení motoru Současné systémy řízení motoru mají vliv na všechny komponenty motoru, které lze regulovat (akční členy). Signály (např. otáčky motoru, množství nasávaného vzduchu, plnicí tlak, …) jsou vedeny ze snímačů do řídicí jednotky motoru. Zde jsou vyhodnocovány a jako regulační hodnoty (např. množství vstřikovaného paliva, okamžik vstřiku, úhel při zapálení, …) posílány k jednotlivým akčním členům. Tím je chod motoru regulován v závislosti na zatížení a spalování je optimalizovano.

24. Souhrn Odvzdušnění palivové nádrže Aby do ovzduší neunikaly páry benzinu (uhlovodíky HC), jsou shromažďovány v nádobce s aktivním uhlím a pak řízenně přiváděny do motoru ke spálení.

25. Souhrn Zpětné vedení výfukových plynů Část výfukových plynů je vedena zpět do procesu spalování. Sníží se tím spotřeba paliva a maximální teplota spalování. Díky jejímu snížení se redukuje i podíl oxidů dusíku NOx ve výfukových plynech. Zpětného vedení výfukových plynů lze dosáhnout pomocí: – překrývání ventilů – ovládání ventilu zpětného vedení --výfukových plynů

26. Souhrn Čištění výfukových plynů Zážehové motory Výfukové plyny se čistí v katalyzátoru. Proces čištění reguluje řídicí jednotka motoru. Základem je podíl kyslíku ve výfukových plynech, který je zjiš*ován lambda-sondou. Řídicí jednotka motoru se snaží o to, aby poměr paliva a vzduchu spalované směsi byl takový, aby se koeficient λ ≈ 1. Jinými slovy, aby ke spálení 1 kg paliva bylo spotřebováváno 14,7 kg vzduchu (stechiometrická rovnováha). Katalyzátor začíná být účinný od teploty asi 300 ˚C. Po studeném startu je zapotřebí pro dosažení této teploty jistý čas. Aby bylo možno začít čistit výfukové plyny dříve (ještě před dosažením provozní teploty katalyzátoru), zařazuje se do výfzkové soustavy rozměrově menší předkatalyzátor. Ten je umístěn v blízkosti sběrného potrubí, takže dosahuje provozní teploty mnohem dříve.

27. Souhrn Obsah

28. Souhrn Metoda měření Způsob provedení Každý nově vyvinutý vůz musí být homologován. Součástí homologace je i kontrola emisí. Zkouška se provádí na zkušebních válcích předepsanou měřicí aparaturou. Při zkoušce vozidlo „jede“ v přesně stanoveném jízdním cyklu, který odpovídá obvyklému provozu auta. Získají se tak výsledky, které je možno opakovat a vzájemně spolu porovnávat. Měřicí aparatura výfukové plyny snímá i vyhodnocuje podle jednotné metody CVS - (Constant Volume Sampling[čti: konstant voljumsaemplink] ), která se používá v celém světě.

29. Souhrn Obsah

30. Souhrn Normy Emisní normy pro osobní auta Aby bylo možno v rámci Evropy realizovat volný pohyb zboží a služeb, je nutno právní předpisy evropského vnitřního trhu sjednotit. Základním předpokladem takového kroku je shodnost provádění zkoušek v jednotivých státech. Uvedený předpoklad lze splnit zapracováním požadavků směrnic EU do zákonů příslušných zemí a* už jako jejich dodatek nebo jako náhradu národních nařízení.

31. Souhrn

32. Souhrn Z následujících diagramů jsou patrné mezní hodnotyemisí jak pro stávající normu EU III, tak i propřipravovanou EU IV.Emisní norma EU III platí od 01.01.2000

33. Souhrn Norma EU IVK dalšímu snížení mezních hodnot dojde v roce2005, kdy začne platit emisní norma EU IV, kteránahradí stávající normu EU III. Obsah

34. Souhrn Závěr Obsah Obsah

35. Souhrn Pro SŠAI David Diviš Konec