5. METODAT E LLOGARITJES DHE MATJA E SHKALLES SE NDOTJES

Transcription

1 5. METODAT E LLOGARITJES DHE MATJA E SHKALLES SE NDOTJES Gazrat dalës nga motorët otto dhe dizel, te krijuar si pasoj e procesit te djegies ne motor, përbëhen prej shume komponentëve te ndryshme, prej te cilave disa identifikohen si ndotës. Komponentët bazë te gazrave dalës nga motorët me djegie te brendshme janë produkte te padëmshme te djegia e plotë te lëndës djegëse ne ajër, dhe ato janë azoti (N), avujt e ujit (H 2 O), dyoksidi i karbonit (CO 2 ) dhe oksigjeni (O 2 ) ne rastin e djegies me tepricë te ajrit. CO 2 është prezent ne atmosferë si komponent përbërëse natyrale, dhe te emisioni i tij ne gazrat dalës te automjetet motorike nuk trajtohet si ndotës. Krahas komponentëve elementare, ne gazrat dalës janë prezentë edhe disa komponentë tjerë si te krijuara si pasoj e procesit te djegies jo ideale ne vet motorin me djegie te brendshme. Komponentët me kryesore përbërëse te cilat njëkohësisht trajtohen si ndotës, janë monoksidi i karbonit (CO), oksidet e azotit (NO x ), hidrokarburet e pa djegura dhe gjysëm te djegura (C x H y ) si dhe grimca e blozës. Përqendrimi i këtyre produkteve ne gazrat dalës varet nga shumë faktor, si qe janë lloji i motorit me djegie te brendshme, regjimet punuese te motorit, trajtimi plotësues (shtesë) i gazrave dalës etj. Te motorët otto, gjatë punës ne temperatura normale dhe përzierja stihometrike te përzierjes se freskët, pa trajtim plotësues te gazrave dalës, përqendrimi total i komponentëve ndotëse paraqet rrethe 1% te sasisë te përgjithshme te gazrave dalës. Vlerat tipike te përbërjes se gazrave dalës te motorët dizel janë treguar ne tabelën 5.1. Tabela 5.1. Vlerat tipike te përbërjes se gazrave dalës te motorët dizel Komponentët ne gazrat dalës Pa ngarkesë Ngarkesë maksimale NO x ppm ppm C x H y ppm <50 ppm CO ppm ppm CO 2 Deri ne 3,5 % vëll % vëll H 2 O (avujt e ujit) 2 4 % vëll deri 11 % vëll O 2 18 % vëll 2 11 % vëll N 2 dhe tjerët te tjera te tjera Ne vazhdim do te jepet një përbërje e shkurtër ligjeve rregullues bazike te cilët janë te lidhur me ndotëset ne gazrat dalës prej automjeteve motorike, si dhe principet themelore për matjen e përqendrimit te elementeve te veçanta ne gazrat dalës, si dhe numrin e rrotullimeve te motorëve me djegie te brendshme, te cilët shfrytëzohen si tregues përcjellës gjate analizës se gazrave dalës. 5.1 RREGULLAT LIGJORE TE LIDHURA ME EMISIONIT TE GAZRAVE DALËS NGA AUTOMJETET MOTORIKE Rritja e vazhdueshme e numrit te automjeteve motorike, me problemin e shprehur te ndotjes te ajrit ne mjediset urbane ka sjellë deri te rritja e vetëdijes ekologjike te njerëzimit. Për atë paraqitet nevoja për rregullimin ligjor te emisionit te gazrave dalës nga automjetet motorike, me theks te veçantë ne ndotëset kryesor. Ne nivelet ndërkombëtare, si dhe ne ato kombëtare aprovohen rregulloret me te cilat definohet kufijtë e lejueshëm te emisionit te ndotësve te ndryshëm, procedurat sipas te cilave përcaktohet emisioni (cikli testues), aparatet për matje dhe analize, si dhe mënyra e përpunimit te rezultateve te matjes. Duke shikuar globalisht, sot ne bote aplikohen rregulloret amerikane (federale EPA - Environmental Protection Agency dhe ajo e Kalifornisë CARB - California Air Resources Board), rregulloret evropiane si dhe ato japoneze, me atë qe disa shtete sjellin rregulloret e veta duke marre

2 parasysh rrethinën e tyre, mirëpo duke u bazuar ne përvojat dhe rregulloret evropiane dhe amerikane. Rregulloret janë te klasifikuara sipas llojit te motorit (otto, dizel) dhe sipas klasës se automjetit (te udhëtarëve, automjete te lehta transportuese, automjete te renda transportuese, automjete jashtë rrugore). Ne kornizën e këtyre normativave rregullohen vlerat kufitare te emisionit te këtyre ndotësve ne gazrat dalës: CO, C x H y te normuara sipas sasisë se përgjithshme te emisionit te hidrokarbureve (TC x H y ) ose si hidrokarbure je metanike (NMC x H y ), NO x si dhe grimcat te blozës dhe vlera e tymit te motorët dizel. Ne raste te veçanta është e mundur qe ne vend te një elementit te përcaktuar te kufizohet shuma e sasisë se gazrave te veçantë ne gazrat dalës, si p.sh. C x H y +NO x. Emisioni i komponentëve ndotëse përcaktohet përmes normativave për mënyrën e hulumtimit ciklit matës i cili realizohet ne tavolina provuese për testimin e motorëve ose ne pajisjet me cilindra për testimin e automjeteve. Këto procedurat ligjore te rregulluara me ligj për hulumtime janë te rëndësishme qe te sigurohet përshtatshmëria ndërmjet standardeve te ndryshme si dhe te mundësohet krahasimi ne mes tyre. Ciklet testuese duhet te sigurojnë kushte te përsëritshme te matja e ligjeve te emisionit dalës, e qe njëkohësisht te stimuloj kushte te vërteta te vozitjes. Metodat analitike te cilat shfrytëzohen për matjen e emisioneve te caktuara gjithashtu janë te përshkruara me standarde. Me rregulla ligjore, parashihet dhe jetë gjatësia minimale e automjeteve gjatë se cilës ajo duhet te mbaj vlerat e përcaktuara për emisionin e gazrave dalës (për normativin Euro 4 5 vite ose km te kaluar, ne varshmëri se cili kusht arrihet me shpejt). Ne këtë mënyrë nga prodhuesi i motorit kërkohet qëndrueshmëria e kualitetit te gazrave dalës RREGULLORET EVROPIANE PËR HOMOLOGIMIN E TESTIMIT TE EMISIONIT TE GAZRAVE DALËS NGA AUTOMJETET MOTORIKE Vendosja e rregulloreve ligjore ne fushën e emisionit te ndotësve te automjetet motorike ne Evrope ka filluar ne vitet e 70 ta te shekullit te kaluar dhe vazhdon edhe sot, me ndihmën e rregulloreve te ndryshme ECE, te aprovuara nga UNECE (United Nations Ekconomic Commission for Europe). Rregulloret ECE te cilat trajtojnë emisionin e gazrave dalës janë: ECE 15 Emisioni i ndotësve ne formë gazi (ndotja e ajrit me ane te përbërësve te dëmshëm nga gazrat dalës te automjetet me motor benzine) i zëvendësuar me ECE 83, ECE R24 Emisioni i tymit te motorët dizel, ECE 49 Emisioni i ndotësve te automjetet e renda motorike, ECE 83 Emisioni i ndotësve sipas kërkesave te motorëve për lëndë djegëse. Këto ECE rregullore janë te ndërtuara ne ligje nacionale te gjithë shteteve te cilat janë nënshkruese te marrëveshjes për njohjen reciproke te homologimeve sipas rregulloreve te UN ECE. Me vendosjen e Rregullores ECE 83 ne rregullorja ligjore fillon te kyç edhe kualitetin e lëndës djegëse. Ashtu qe prej janarit te vitit 2000 te lëndës djegëse dizel kërkohet qe numri minimal i cetanit 51, sasia maksimale e sulfurit prej 350 ppm, ndërsa për lëndës djegëse benzinë përbërja maksimale e sulfurit prej 150 ppm. Prej janarit te vitit 2005 sasia maksimale e sulfurit te lëndës djegëse dizel dhe benzine është kufizuar ne 50 ppm. Automjetet për transportin e udhëtarëve dhe automjetet e lehta transportuese Emisioni i ndotësve nga gazrat dalës te automjetet e udhëtarëve dhe automjetet e lehta transportuese (kategoritë M dhe N 1 sipas klasifikimit ECE për automjete) përcaktohet sipas ciklit testues te standardizuar ECE 15 + EUDC (NEDC), gjegjësisht prej vitit 2000 sipas ciklit testues MNEDC (NEDC i modifikuar), ne pajisjet me cilindra për testimin e automjeteve. Vlerat shprehen ne g/km. Shënimet detale te ciklit testues janë dhënë ne pjesën Vlerat kufitare emisionit te lejuar te ndotësve kryesor ne gazrat dalës, sipas kategorisë se automjeteve dhe llojit te motorëve janë dhënë ne tabelën dhe tabelën

3 Tabela vlerat kufitare te emisionit te ndotëseve kryesor ne gazrat dalës sipas normave ECE për automjete te lehta transportuese (N 1 ) dhe automjeteve për transportimin e udhëtarëve (M) ku masa e përgjithshme e lejuar nuk e kalon 2500 kg Kategoria e automjetit N 1,Kategoria e I <1305 kg N 1, Kategoria II kg N 1,Kategoria III >1760 kg M > 2500 kg N1, Kategoria I <1305 kg Standardi Motorët dizel Data e futjes ne fuqi CO C X H Y C X H Y +NO X NO X Grimcat g/km Euro ,72-0,97-0,14 Euro2, IDI ,0-0,70-0,08 Euro2, DI * 1,0-0,90-0,10 Euro ,64-0,56 0,50 0,05 Euro ,50-0,30 0,25 0,025 Euro ,17-1,40-0,19 Euro 2,IDI ,25-1,0-0,12 Euro 2,DI * 1,25-1,30-0,14 Euro ,80-0,72 0,65 0,07 Euro ,63-0,39 0,33 0,04 Euro ,90-1,70-0,25 Euro 2,IDI ,5-1,20-0,17 Euro 2,DI * 1,5-1,60-0,20 Euro ,95-0,86 0,78 0,10 Euro ,74-0,46 0,39 0,06 Motorët otto g/km Euro ,72-0, Euro ,2-0, Euro ,3 0,20-0,15 - Euro ,0 0,10-0,08 - Euro ,17-1, N1,Kategoria II Euro ,0-0, kg Euro ,17 0,25-0,18 - Euro ,81 0,13-0,10 - Euro ,90-1, N1,Kategoria III,>1760 kg Euro ,0-0, M > 2500 kg Euro ,22 0,29-0,21 - Euro ,27 0,16-0,11 - Kategoritë e peshës (I, II, III) bazohen ne masën e automjetit te përgatitur për vozitje, te zvogëluar për masën e vozitësit prej 75 kg si dhe te rritur për masën shtese uniforme prej 100 kg Për Euro 1 dhe Euro 2 kategoritë e peshës se automjetit janë: Kategoria I < 1250 kg, kategoria II kg, kategoria III > 1700 kg, DI motorët me injektim direkt; IDI - motorët me injektim indirekt * pas datës , motorët DI duhet pa tjetër ti arrijnë standardet e parapara për motorët IDI.

4 Tabela vlerat kufitare te emisionit te ndotëseve kryesor ne gazrat dalës sipas normativave ECE për automjete për transportimin e udhëtarëve (M) ku masa e përgjithshme e lejuare është me e vogël se 2500 kg, g/km Standardi Data e hyrjes ne fuqi CO C x H y C x H y +NO x NO x Grimcat Motorët dizel g/km Euro ,72 (3,16) - 0,97 (1,13) - 0,14 (0,18) Euro 2, IDI ,0-0,70-0,08 Euro 2, DI * 1,0-0,90-0,10 Euro ,64-0,56 0,50 0,05 Euro ,50-0,30 0,25 0,025 Motorët otto g/km Euro ,72 (3,16) - 0,97 (1,13) - - Euro ,2-0, Euro ,30 0,20-0,15 - Euro ,0 0,10-0,08 - DI motor me injektim direkt; IDI motorët me injektim indirekt * pas datës motorët DI duhet gjithsesi ti arrijnë standardet për motorë IDI Për kategoritë e paraqitura te automjeteve është caktuar edhe jetë gjatësia e automjetit ne bazë te se cilës automjeti duhet te plotësoj normat e caktuara: Euro km ose 5 vite (çka me se shpejti arrihet), Euro km ose 5 vite (çka me se shpejti arrihet), Masat shtesë te vendosura pas vitit 2000 janë: - Kërkesa për plotësimin e kushtit te emisionit te gazrave dalës ne temperatura te ulëta (-7 C) për motorët oto, duke filluar nga viti 2002 (Direktiva 2001/100/EC). Vlerat kufitare te emisionit janë 15 g/km CO dhe 1,8 g/km C x H y. Matja kryhet vetëm gjatë simulim te vozitjes urbane me testin MNEDC. - Prej vitit 2000 te gjitha automjetet duhet te jene te pajisura me sistemin OBD (On Board Diagnostic System). Çdo çrregullim ne punën e motorit qe për pasoj kan kalimin e kufijve te emisionit te gazrave dalës duhet qe ne mënyrë automatike te lajmërohet vozitësit. Motorët dizel për automjetet e renda transportuese Emisioni i ndotësve ne gazrat dalës nga motorët dizel për automjete te renda transportues vërtetohen sipas cikleve testuese te standardizuara, ne tavolinat provuese për testimin e motorëve. Për standardet Euro 1 dhe Euro 2 zbatohet testi stacionar ECE R 49. Prej vitit 2000 (Euro 3) motorët testohen sipas ciklit testues stacionar ESC ose sipas ciklit testues kalimtar ETC. Prej vitit 2005 (Euro 4) janë te obliguara te dy ciklet testues (ESC dhe ETC). Tymimi i gazrave dalës përcaktohet sipas testit ELR. Vlerat e emisionit te shprehura ne raport te energjisë qe jep motori (g/kwh), qe emisioni i gazrave dalës mund te kufizohet ne mënyrë specifike ne raport me fuqinë e shfrytëzuar. Specifikimi detal i cikleve testuese te ndryshme është dhënë ne pjesën Vlerat e lejuara kufitare te emisionit te ndotësve kryesor ne gazrat dalës për motorë dizel për automjete e renda motorike janë dhënë ne tabelën dhe tabelën 5.1.4

5 Tabela Vlerat kufitare te emisionit te ndotëseve kryesor ne gazrat dalës sipas normativave ECE për motorë dizel për automjete e renda transportuese Standardi Euro 1 Euro 2 Data dhe kategoria e automjetit CO C X H Y NO X Grimcat Tymimi Cikli testues g/kwh m < 85 kw 4,5 1,1 8,0 0, > 85 kw ECE 4,5 1,1 8,0 0, R-49 4,0 1,1 7,0 0, ,0 1,1 7,0 0, , ESC Ekskluzivisht dhe 1,5 0,25 2,0 0,02 0,15 EEV ELR Euro 3 0, ESC 2,1 0,66 5,0 0,8 0,13* dhe Euro ,5 0,46 3,5 0,02 0,5 ELR Euro ,5 0,46 2,0 0,02 0,5 * për motorë me vëllim punues me te vogël se 0.75 dm 3 për cilindër dhe n nom >3000 min -1 EEV (Enhanced Environmentally Friendly Vehicles) automjete me emisionin e shprehur te vogël Tabela vlerat kufitare te emisionit te ndotëseve kryesor ne gazrat dalës sipas normativave ECE për motorë dizel dhe motorëve me gazë te hulumtuara sipas ciklit testues ETC Standardi Euro 3 Data dhe kategoria e automjetit , Veçanërisht EEV Cikli testues CO NMC X H Y CH4 a NO X Grimcat b g/kwh ETC 3,0 0,40 0,65 2,0 0, ,45 0,78 1,6 5,0 0,16 0,12 c Euro ETC 4,0 0,55 1,0 3,5 0,03 Euro ,0 0,55 1,1 2,0 0,03 a vlen vetëm për motorë me gaz natyror; b nuk aplikohet për motor me gaz për Euro III dhe Euro IV c për motorë me vëllim punues me te vogël se 0.75 dm 3 për cilindër dhe n nom > 3000 min RREGULLORET NACIONALE DHE NDËRKOMBËTARE TE BAZUARA NE OBLIGIMET PËR MATJET PERIODIKE TE PËRBËRJES SE GAZRAVE DALËS TE AUTOMJETET MOTORIKE Me direktivën te UNECE numër 96/96/EC është përcaktuar qe te gjitha automjetet motorike, rimorkët si dhe gjysme rimorkët e regjistruara duhet qe ti nënshtrohen kontrollit teknik periodik. Ne varshmëri nga kategoria e automjetit është precizuar frekuenca e kryerjes te kontrollit, si dhe elementet e obligueshme qe duhet kontrolluar. Këto rregullore janë ndërtuar ne ligjet nacionale te gjitha vendeve anëtare. Për automjetet motorike me motor otto janë përcaktuar vlerat kufitare te emisionit te CO ne varshmëri se a kryhet rregullimi i emisionit te gazrave dalës me ndonjë sistem te avancuar apo jo.

6 a) Automjetet motorike pa katalizator dhe llamba sondë Sasia e CO ne gazrat dalës matet ne regjimin e hapit bosh (pa ngarkesë), pas periudhës se kuptueshme te ngrohjes se motorit (duke marr ne konsideratë rekomandimet e prodhuesit). Sasia me e madhe e lejuar e CO ne gazrat dalës është ajo e definuar nga prodhuesi i motorit. Ne raste se ky informacion nuk është ne dispozitë sasia e CO nuk guxon qe te kaloj këto vlera: - Për automjete te cilat për herë te parë regjistrohen ose vihen ne përdorim ne momentin kur duhet ti përgjigjën direktivës 70/220/EEC deri me datën : CO 4.6% nga vëllimi i përgjithshëm i gazrave dalës. - Për automjete te cilat kane qene te regjistruara për herë te parë ose vihen ne përdorim pas datës : CO 3.5% nga vëllimi i përgjithshëm i gazrave dalës. a) Automjetet motorike me katalizator dhe llamba sonde Sasia e CO ne gazrat dalës matet ne regjimin e hapit boshe dhe gjate numrit te rritur te rrotullimeve për motor te pa ngarkuar ( me se paku 2000 rr/min) - Gjate matjes me numër te rrotullimeve qe i përshtatën hapit bosh te motorit sasia maksimale e lejuar e CO ne gazrat dalës është ajo e cila definohet nga prodhuesi. Nëse kjo e dhëne nuk është ne dispozitë sasia e CO nuk guxon te kaloj 0,5 % te vëllimit te përgjithshëm te gazrave dalës. - Gjate matjes me numër te rritur te rrotullimeve te motorit te pa ngarkuar, vlera maksimale e matur e CO është 0,3 % nga vëllimi i përgjithshëm i gazrave dalës. Për automjete motorike me motor dizel janë përcaktuar vlerat kufitare te tymimit te gazrave dalës. Gjate matjes se opacitetit te gazrave dalës gjate nxitimit te lirë (pa ngarkesë, prej hapit bosh deri te numri i rrotullimeve kur fillon aktivizimi i rregullatorit te numrit te rrotullimeve) niveli i përqendrimit nuk guxon te kaloj vlerat ne përputhje me Direktivën 72/306/EEC. Nëse kjo e dhënë nuk është dispozitë ose nuk shfrytëzohet si vlerë referente, vlerat kufitare te koeficientit te absorbimit janë: - Për motorët dizel me thithje = 2,5 m -1 - Për motorët dizel me mbi mbushje = 3,0 m -1 ose vlera adekuate ne rastet kur shfrytëzohen pajisjet te tipave te ndryshme ne raport me pajisjet qe shfrytëzohen me rastin e dhënies se lejes te EC tipike adekuate. Automjetet te regjistruara për herë te parë ose te futura ne përdorim para datës janë te përjashtuara nga këto kërkesa CIKLI TESTUES I STANDARDIZUAR PËR HOMOLOGIMIN HULUMTIMIT TE PËRBËRJES SE GAZRAVE DALËS NGA AUTOMJETET MOTORIKE Qe te mund te kryhet vlerësimi i rregulltë i emisionit te komponentëve te veçanta ne gazrat dalës, është e nevojshme qe motori, gjegjësisht automjeti te testohet përmes ciklit testues tipik, i cili do te jepe pasqyrimin real te emisionit te gazrave dalës gjate regjimit te rëndom te punës dhe diapazonin e punës. Cikli testues për matjen e emisionit te komponentëve te veçanta ne gazrat dalës, si dhe harxhimi i lëndës djegëse, paraqesin një varg regjimesh punuese me shpejtësi dhe ngarkesa karakteristike qe simulohen ne tavolinën provuese për testimin e motorit ose ne pajisjen me cilindra për testimin e automjetit. Emisioni i matur ne aparatin me cilindra për testimin e automjeteve zakonisht shprehet ne gram te ndotësit ne njësi te rrugës se kaluar (g/km), ndërsa emisioni i matur ne tavolinën provuese për testimin e motorit shprehet ne grama ne njësi te energjisë mekanike qe prodhon motori (g/kwh). Ne varësi prej karakterit te ndryshimit te shpejtësisë dhe ngarkesës, ciklet testues ndahet ne cikël stacionar dhe jo stacionar (kalues). Cikli testues stacionar paraqet një varg pikash te përcaktuara me numër te rrotullimeve konstante dhe ngarkesa te motorit. Emisioni atëherë analizohet për çdo pike te veçante, dhe rezultati përfundimtar i emisionit fitohet si vlera mesatare e te gjitha pikat e ciklit.

7 Te ciklet testuese kalimtare për testimin e motorit, gjegjësisht automjeteve, përcillet regjimi i përcaktuar qe merr ne konsideratë shpejtimi, ngadalësimi, ndryshimi i shpejtësisë dhe i ngarkesës etj. Rezultati përfundimtar i testit fitohet me analizën e gazrave dalës te mbledhur gjate ciklit ne qeset për mostra ose me integrimin elektronik te matjes te vazhdueshme te emisionit. Me shpesh te shfrytëzuar ciklet testuese për nevojat e matjes te emisionit te gazrave dalës ne Evropë, SHBA dhe Japoni janë dhënë ne tabelën Tabela Ciklet e standardizuar për testimin e përbërjes se gazrave dalës te automjetet motorike Evropa SHBA Japoni Kategoria e automjetit Automjete te udhëtarëve dhe te lehta transportuese Motorë për automjete te renda transportuese Autobusë lokal Automjete te udhëtarëve dhe te lehta transportuese Motorë për automjete te renda Automjete te renda transportuese Automjete te udhëtarëve dhe te lehta transportuese Automjete te renda Cikli testues ECE 15+EUDC (NEDC) ECE R-49, ESC (OICA), ELR, ETC Braunschweig Cycle FTP 72, FTP 75, SFTP US06, SFTP SC03, New York City Cycle, HWFET (Highway Fuel Economy), IM240, LA92. FTP Transient, AVL 8-Mode Heavy-Duty Cycle, CSVL (Constant-Speed Variable-Load), CTA (Chicago Transit Authority). UDDS (Urban Dynamometer Driving Schedule), CBD (Central Business District), BAC (Business-ArterialCommuter), CSC (City Suburban Cycle & Route), New York Composite, NYBus (New York Bus), Manhattan Bus Cycle, Orange County Bus Cycle, WVU 5-Peak. 10-Mode Cycle, Mode Cycle 6-Mode Cycle, 13-Mode Cycle, Mew Mode (JE05) Përbërja e gazrave dalës te përcaktuara përmes cikleve te ndryshme testuese, nuk janë te detyrueshme qe te jene te krahasueshme ndërmjet vete, edhe ne raste se janë llogaritur ose shenduar ne njësi te njëjtë, sepse përbërja e gazrave dalës varet nga regjimi punues i motorit dhe kushteve gjate te cilave testohet motori (automjeti). CIKLET TESTUESE EVROPIANE ECE 15 + EUDC/NEDC - New European Driving Cycle ECE 15 + EUDC është cikël testues i cili shërben për përcaktimin e emisionit te ndotësve ne gazrat dalës te automjetet e udhëtarëve dhe automjetet e lehta transportuese dhe zbatohet ne aparatet me cilindra për testimin e automjeteve. Emërtohet edhe si NEDC New European Driving Cycle. Cikli i tërësishëm testues përbëhet nga katër ECE 15 segmente, te cilët përsëriten pa ndërprerje, pas te ciliave pason një EUDC segment. ECE 15 (i njohur edhe si UDC Urban Driving Cycle) paraqet vozitjen e simuluar ne kushte urbane, qe karakterizohet me ngarkesë te vogël te motorit dhe shpejtësi te vogël te automjetit. EUDC (Extra Erbane Driving Cycle) paraqet vozitjen e stimuluar ne rrugë te hapur me ngarkesa me te mëdha te motorit dhe shpejtësi me te madhe te automjetit. Për automjete me motor me fuqi te vogël ekzistojnë cikle EUDC alternativ me shpejtësi maksimale te automjetit deri ne 90 km/h. Ciklet ECE 15 dhe EUDC janë treguar ne fig dhe 5.1.2, ndërsa ne fig është paraqitur cikli i përbër NEDC. Parametrat karakteristik te ciklit janë dhënë ne tabelën

8 Fig ECE 15 cikli testues Fig EUDC cikli testues Fig NEDC cikli testues (pa pjesën 1 = MNEDC ciklin testues)

9 Tabela parametrat karakteristik ECE 15 dhe EUDC te ciklit testues Parametrat karakteristik ECE 15 EUDC NEDC Rruga e kaluar km 4 x 1,013 = 4,052 6,955 11,007 Zgjatja e testit s 4 x 195 = Shpejtësia mesatare km/h 18,7 ( ne hapin bosh) 62,6 32,5 Shpejtësia maksimale km/h Para testimit, automjeti duhet qe te qëndroj se paku 6 ore ne temperature e ambientit prej C, ku gjate kësaj kohe motori është i fikur. Pas startimit motori punon 40 s ne regjimin e hapit boshë, dhe pastaj fillohet me testimin. Gjate matjes gazrat dalës ne mënyrë te vazhdueshme mblidhen ne kësen për mostrat sipas metodës CVS (Constant Volum Sampling) dhe me analizën e përbërjes përcaktohet emisioni i ndotëseve ne njësi te rrugës se kaluar (g/km). Me vendosjen e normave Euro 3, ne janar te vitit 2000, ndërpritet periudha e hapit boshë te motorit, qe do te thotë se matja e emisionit fillon menjëherë pas startimit te motorit (është marr parasysh dhe e ashtuquajtura mënyra e startimit te ftohtë te motorit). Ky cikël i modifikuar emertohet MNEDC Modififed New European Driving Cycle. ECE R 49 R 49 është cikël testues stacionar, i cili aplikohet për përcaktimin e emisionit te ndotësve ne gazrat dalës te motorët dizel për automjete te rënda motorike, ne përputhje me dispozitave ECE te rregullores numër 49. Testi kryhet ne tavolinën provuese për testimin e motorit. Gjatë testimit motori punon ndërmjet 13 pikave karakteristike te definuar me vlera te numrit te rrotullimeve dhe ngarkesës se motorit. Emisioni i ndotësve matet ne çdo pike te ciklit testues. Ne bazë te vlerave te matura te masës se emisionit te ndotësve, fuqisë se motorit dhe faktorit te rëndësisë (vlefshmërisë) për çdo pike, llogaritet vlera mesatare specifike e emisionit te ndotësve te veçantë, e shprehura ne g/kwh, sipas shprehjeve ne vazhdim: Σ( NOXmas, i TFi ) Σ( COmas, i TFi ) NOx =, CO = Σ P TF Σ P TF Ku janë: C H X Y Σ = ( ni, i) ( CXHYmas, i TFi) Σ( Pni, TFi), ΣPM PM = Σ ( ni, i) mas, i ( Pni, TFi) - NO x, CO, CXH Y, PM (grimcat) - emisioni specifik mesatar i ndotësve te veçante g/kwh - NO Xmas, i, CO mas, i, CXH Ymas, i, PM mas, i (grimcat) emisioni ne masë i ndotësve ne pika te veçanta te ciklit testues g/h - TF i - faktori i rëndësisë (vlefshmërisë ) për çdo pik te ciklit testues - P n,i neto fuqia e motorit e matur ne çdo pike te ciklit testues. Kushtet e testimit dhe faktori i rëndësisë për ciklin testues R- 49 janë paraqitur ne fig dhe janë dhënë ne tabelën 5.1.7

10 Fig Pikat karakteristike te përcaktuara me ciklin testues ECE R 49 Tabela Pikat karakteristike te definuar me ciklin testues ECE R 49 Pika Numri i rrotullimeve te motorit Ngarkesa % Faktori i ngarkesës 1 Hapi boshë / Numri i rrotullimeve te momenti maksimal i rrotullimit Hapi boshe / Numri i rrotullimeve te fuqia maksimale Hapi boshe /3 Me vendosje e normës Euro 3, ne tetor te vitit 2000, ndërpritet testimi i motorit sipas ciklit testues R 49, dhe vendoset testimi sipas cikleve testuese ESC, ETC dhe ELR ESC European Stationary Cycle Cikli Evropian Stacionar Cikli testues ESC (i njohur edhe si cikli OICA ose ACEA) është cikël testues stacionar me 13 pika testuese i cili ka zëvendësuar ciklin testues R 49. Sipas këtij cikli testimi kryhet ne tavolinën provuese për testimin e motorit ne 13 pika karakteristike te definuara me vlera te numrit te rrotullimit dhe ngarkesës se motorit (tabela dhe fig 5.1.5). Motori duhet te punoj ne çdo pikë karakteristike një kohë saktë te përcaktuar, ne atë mënyrë qe ndërrimin e ngarkesës dhe numrit te rrotullimeve te motorit gjate kalimit nga njëra ne pikën tjetër te përfundoj ne 20 s e parë. Numri i dhanë rrotullimeve duhet te mbahet ne kufijtë ±50 rr/min, për derisa vlera e momentit te rrotullimit duhet mbajtur ne kufijtë prej ±2 % te vlerës nominale te momentit për atë numër te rrotullimeve. Emisioni matet ne çdo pike te ciklit, ndërsa si vlerë kompetente merret vlera specifike mesatare e shprehur ne g/kwh.

11 Tabela pikat karakteristike te definuar me ciklin testues ESC Pika Numri i rrotullimeve Faktori i ngarkesës ngarkesa % te motorit % Kohe zgjatja ne min 1 Hapi boshë A B B A A A B B C C C C Mostrat plotësuese gjate testimit te emisionit te gazrave dalës mund te merren ne pikat shtesë te testimit, me kusht qe ato te jene brenda sipërfaqes kontrolluese te ciklit (fig 5.1.5). Vlerat te emisionit maksimal ne pikat plotësues fitohen me interpolim ndërmjet pikave fqinje te rregullta te cilave ju dihen te dhënat. Qëllimi kryesor e dhënies se këtyre pikave është vërtetimi i emisionit te NO x ne hapësirën me te gjerë punuese te punës se motorit. Fig Pikat karakteristike te definuar me ciklin testues ESC Numri i rrotullimeve te motorit definohen ne këtë mënyrë: - n hi - numri i rrotullimeve për vlerën e fuqisë se motorit 70 % te vlerës neto te fuqisë maksimale te motorit. Pasi qe mund te përcaktohen dy pika te tilla, merret vlera me e madhe e numrit te rrotullimeve. - n lo numri i rrotullimeve për vlerën e fuqisë se motorit 50 % te vlerës neto te fuqisë maksimale te motorit. Pasi qe mund te përcaktohen dy pika te tilla, merret vlera me e vogël e numrit te rrotullimeve. Numri i rrotullimev A, B dhe C llogaritet ne baze te shprehjeve ne vazhdim:

12 A= n ( n n ) lo hi lo B = n ( n n ) lo hi lo C = nlo ( nhi nlo ) Cikli testues ESC është karakteristik sipas asaj qe ka vlerë mesatare te lartë te faktorit te ngarkesës dhe vlerë jashtëzakonisht te larta te temperaturës se gazrave dalëse. ETC European Transient Cycle Cikli Kalimtar Evropian Cikli testues ETC (i njohur edhe si cikli kalues FIGE) është cikël testues kalimtar (jo stacionar) i cili se bashku me ciklin ESC e kane zëvendësuar ciklin testues R 49. Behet fjale për testimin e emisionit te gazrave dalës gjatë regjimeve te ndryshme te punës se motorit, ku me procedurën testuese është precizuar ndryshimi i ngarkesës dhe numrit te rrotullimeve te motorit gjatë periodës se realizmit te testimit. Ky cikël testues bazohet ne matjet e vërteta ne rrugë gjate lëvizjes se automjeteve te renda transportuese dhe paraqet kushte reale te eksploatimit te një motori, gjegjësisht automjetit motorik. Kushtet e ndryshme te eksploatimit te motorit, gjegjësisht te automjetit janë paraqitur me tri pjesë te ndryshme te ciklit testues ETC: regjim i vozitjes ne kushte te komunikacionit urban, ne komunikacion jo urban (ndër urban) dhe neper auto rruge. Kohëzgjatja e përgjithshme e ciklit është 1800 s, ne atë mënyrë qe çdo pjese e veçante e ciklit te zgjatë nga 600 s. Pjesa e parë paraqet regjimin e vozitjes ne kushte te komunikacionit urban, me shpejtësi maksimale prej 50 km/h, me nisje dhe ndalje te shpeshta dhe pune te motorit ne hapin bosh. Pjesa e dytë paraqet regjimin e vozitjes ne hapësira jashtë urbane, me sektorë me ndryshime te theksuara te shpejtimit. Shpejtësia mesatare është rreth 72 km/h. Ndërsa pjesa e tretë bazohet ne paraqitjen e vozitjes nëpër auto rrugë me shpejtësi mesatare prej 88 km/h Ekzistojnë dy variante te ciklit testues ETC: cikli testues i cili realizohet ne pajisjen me cilindra për testimin e automjeteve (fig 5.1.6) dhe cikli testues i cili realizohet ne tavolinën provuese për testimin e motorëve (fig 5.1.7) Fig Cikli testues ETC ne pajisjen me cilindra për hulumtimin e automjeteve

13 Fig Cikli testues ETC ne tavolinën provuese për testimin e motorit ELR European Load Response Cikli testues ELR shfrytëzohet për kontrollimin e tymimit te gazrave dalës te motorët dizel te automjeteve te renda transportuese. Procedura zhvillohet për përcaktimin e emisionit te tymit ne rastin e ndryshimit te shpejtë te ngarkesës gjate numrit konstant te rrotullimeve. Cikli testues përbëhet nga tri ndryshime alternative kërcyese te ngarkese (nga 10% ne 100%) ne çdo nga tre numrat karakteristik te rrotullimit te motorit: A (cikli 1), B (cikli 2) dhe C (cikli 3), dhe atë te numrat e rrotullimeve te zgjedhur arbitrar e qe gjendet ndërmjet numrit te rrotullimeve A dhe C dhe ndërmjet ngarkese 10 % dhe 100 % (cikli 4). Numrat e rrotullimeve te motorit A, B dhe C janë definuar me ciklin testues ESC. Cikli testues ELR është treguar ne fig Marrja e mostrave për përcaktimin e vlerës se tymimit kryhet ne mënyrë te vazhdueshme gjatë testimit, me frekuencë te marrjes se te dhënave jo me te vogël se 20 Hz. Mostrat e fituara analizohen, ndërsa vlera rezultuese e tymimit fitohet me llogaritje sipas procedurës ne vazhdim: 1. Vlera e tymimit llogaritet si vlerë mesatare ne intervalin prej 1 s, duke shfrytëzuar algoritëm special. 2. Përcaktohet vlerat me te madhe te tymimit ne intervalet prej 1 s për çdo njërën nga tri ndryshime te ngarkesës për çdo numër testues te rrotullimeve te motorit. 3. Vlera mesatare e tymimit për çdo cikël (numri testues i rrotullimeve te motorit) llogaritet si vlerë mesatare aritmetike për te tre hapat e ngarkesës. Vlera e fundme e tymimit te gazrave dalës përcaktohet si vlerë mesatare specifike te vlera mesatare te llogaritura ne numrat e rrotullimeve A (faktori i rëndesës 0.43), B (faktori i rëndesës 0.56) dhe C (faktori i rëndesës 0.01) duke marr parasysh edhe faktorin e rëndesës (vlerës).

14 Fig ELR cikli testues

15 5.2 PRINCIPET BAZE DHE APARATET PËR MATJEN E PËRBËRJES SE GAZRAVE DALËS Rregulloret ECE, dhe ne bazë te tyre normativat ligjore te vendosura ne shkallë kombëtare, janë përcaktuar vlerat kufitare te emisionit te komponentëve te veçanta ne gazrat dalës te automjeteve motorike, si dhe kushtet ne bazë te se cilave motori, gjegjësisht automjeti testohet (ciklet testuese te standardizuara). Me rastin e zbatimit te ciklit testues përkatës merren mostrat e gazit, te cilat analizohen. Marrja e mostrave mund te jetë e veçante, ku ne intervalet e përcaktuar kohor merren sasia e caktuar e gazit ne qese speciale dhe me vonë analizohen, ose ne mënyrë te vazhdueshme, kur marrja e mostrave behet gjate gjithë kohës sa zgjatë testimi. Për analizën e përbërjes te mostrës se marr është e nevojshme te zbatohet metoda e përkatëse për përcaktimin e përqendrimit te komponentëve te veçanta ne mostrat e gazrave. Ne vazhdime do te përpunohen principet bazë për matjen e përqendrimin e komponentëve te veçante ne gazrat dalës MATJA E PËRQENDRIMIT TE MONOKSIDIT TE KARBONIT DHE DYOKSIDIT TE KARBONIT CO DHE CO 2 Metodë me efikase për matjen e përqendrimit te CO dhe CO 2 ne gazrat dalës është metoda me ndihmën e analizatorëve absorbues me rreze infra te kuqe (NDIR Non Dispersive Infrared Analyzer). Principi i punës bazohet ne vartësinë te numrit me te madh te gazrave me hetroatomeve (i cili përbëhet nga me se paku dy elemente te ndryshme kimike) te absorbojnë rrezatimin infra te kuqe ne domenin e spektrit qe është karakteristik për gazin e dhënë. Rrezatimi i absorbuar e rritë energjinë kinetike te atomeve, e cila manifestohet me rritjen e temperaturës se gazit. Analizatori me rreze infra te kuqe janë te volitshëm sidomos për analizën e CO dhe CO 2 ne gazrat dalës sepse gjatësia valore e tyre te absorbim maksimal pakës përputhet me komponentët tjera. Ekzistojnë shume variante te ndryshme te analizatorëve me rreze infra te kuqe, ndërsa një zgjidhje e zakonshme është treguar skematikisht ne fig Fig Analizatori me absorbim te rrezeve infra te kuqe (NDIR) përforcuesi

16 Burimi i rrezatimit te rrezeve infra te kuqe dërgon tufa te drejtuara neper dhomën matëse (dhomën për analizë), neper te cilën rrymon gazi i cili analizohet, dhe neper dhomën krahasuese, ne te cilën ndodhet ndonjë gazë neutral i cili nuk kryen absorbimin (me se shpeshti N 2 ). Pas kalimit te rrëzës matëse dhe krahasuese neper dhomat, ne pranues behet krahasimi i energjive te tyre. Me se shpeshti dhoma e pranimit është e ndare me membranën e metalit e cila paraqet një pol te kondensatorit dhe mbushet me gazë, përqendrimi i se cilës matet. Për shkak te rrezatimit, ne dhomën e pranimit rriten temperaturat dhe shtypja. Nëse ne dhomën matëse nuk ka absorbim, gjegjësisht deri sa përqendrimi i komponentëve matëse është i barabarte me zero, shtypja ne te dy dhomat e pranimit rritet ne mënyrë lineare, dhe nuk ka ç vendosje te membranës se kondensatorit. Ne rastin kur ne gazin matës gjendet komponenti qe analizohet, ajo absorbon një pjese te energjisë se rrezatimit, ashtu qe shtypja ne dhomën e pranimit ne anën e dhomës matëse është me i vogël, qe manifestohet me lëvizjen e membranës se kondensatorit dhe ne këtë mënyrë vendoset sinjali elektrik matës. Qe te arrihet sinjal me i mirë nga kondensatori, para dhomave matëse dhe krahasuese vendoset pengesa rrotulluese e cila ndërpret tufën e rrezeve me frekuencë prej 10 Hz. Analizatori absorbues me rreze infra te kuqe është shume i ndjeshëm ndaje avujve te ujit ne gazrat dalës te cilët analizohen, sepse molekulat e ujit absorbojnë rrezet infra te kuqe ne domenin e gjerë te spektrit. Për këtë arsye këto analiza kryhen ne gazra te thatë, d.m.th me gazra prej te cilëve janë te ndarë avujt e ujit MATJA E PËRQENDRIMIT TE HIDROKARBUREVE TE PA DJEGURA - C X H Y Për matjen e përqendrimit te sasisë se tërësishme te hidrokarbureve te pa djegura (TC x H y ) ne gazrat dalës shfrytëzohet detektori flakës - jonizues (FID Flame Ionization Detector). Mënyra e punës bazohet ne matjen e përçueshmërisë elektrike te flakës e cila krijohet gjatë djegies se ndonjë gazi. Flaka e krijuar gjatë djegies se hidrogjenit (H 2 ) me ajër ne fushën elektrike emiton rrymë te vogël te pa përfillshme te joneve, dhe mund te konsiderojmë se përçueshmërisë elektrike është e barabartë me zero. Nëse ne atë flake digjet edhe ndonjë gazë tjetër, pikërisht me prejardhje organike, krijohet jonizim i madh qe mund te regjistrohet ne instrumentin matës. Gjatë djegies se hidrokarbureve emisioni i joneve rritet ne proporcion me numrin e atomeve te karbonit qe kalojnë neper flakë. Pamja skematike e detektorit flakë jonizues është paraqitur ne figurën Fig Detektori flakë jonizues (FID) gazrat dalëse Ne rrymimin e hidrogjenit i cili digjet me ajrinë sillet sasia e caktuar e gazit cili analizohet dhe për shkak te paraqitjes se jonizimit te flakës dhe fushës elektrostatike regjistrohet përqendrimi i hidrokarbureve. Madhësia e sinjalit është proporcionale me numrin e atomeve te karbonit te cilët kalojnë neper flakë. Pasi qe sinjali varet edhe nga rrymimi i gazit i cili analizohet duhet qe rrymimin te mbajmë rreptësisht konstant.

17 Aparati është shumë i ndjeshëm dhe me vonesa mjaftë te vogla kohore. Ndjeshmëria e aparatit përmirësohet me zvogëlimin e raportit te rrymimit te hidrogjenit ndaj rrymimit te gazit qe analizohet. E mete e detektorit flakë jonizues është ndjeshmëria e tij ne sasinë e oksigjenit O 2 ne gazin qe analizohet, sepse me rritjen e sasisë se O 2 vjen deri te bashkëdyzimi i joneve te karbonit me oksigjenin e lire, dhe sinjali dalës për përqendrimin e njëjtë te hidrokarbureve behet me i vogël. E meta zvogëlohet me rritjen e raportit te rrymimit te hidrogjenit ndaj rrymimit te gazit qe analizohet, por me këtë humbet ne ndjeshmërinë e aparatit MATJA E PËRQENDRIMIT TE OKSIDEVE TE AZOTIT - NO X Për matjen e përqendrimit te oksideve te azotit ne gazrat dalës shfrytëzohet analizatori hemiluminiscent i gazrave. Mënyra e punës bazohet ne principin qe te disa rekcione kimike, ne kushte rreptësisht te kontrolluara, vjen deri te ngacmimi elektrik i atomeve ose molekulave te krijuara. Gjate kalimit te këtyre grimcave nga gjendja e ngacmuar ne gjendjen normale mund te vjen deri te rrezatimi i energjisë se dritës (hemiluminiscenca). Ky fakt është shfrytëzuar për matjen e përqendrimit te oksideve te azotit ne gazrat dalës. Duhet te theksohet qe ne përgjithësi NO x interpretohet si shume e NO dhe NO 2. Nëse, te vakuumi i lartë (2 3 mmhg te presionit absolut), NO bihet ne kontakt me ozonin O 3 do te vjen deri te reaksioni kimik: * NO + O3 NO2 + O 2 qe vazhdon me reaksionin: * NO2 NO2 + h ν Ku është: - h ν - sasia e dritës ( h konstantja e Plankut, ν - frekuenca e rrezatimit). Ne figurën ne mënyrë skematike është paraqitur analizatori hemiluminiscent Fig Analizatori i gazit Hemiluminiscent (CLD)shkruesi ose DC Voltmetri Ne dhomën për reaksione sillet gazi i cili analizohet dhe ozoni, i cili fitohet ne gjeneratorin e ozonit me tension te lartë. Ne dhomë vjen deri te reaksionet e NO dhe O 3 dhe fitohet NO 2 i ngacmuar. Me kthimin e molekulave te NO 2 ne gjendje normale vjen deri te rrezatimi i energjisë se dritës, e cila detektohet ne pajisje. Energjia e dritës e detektuar është proporcionale me përqendrimin e NO ne gazë.

18 Sasia e tërësishme e NO x (NO + NO 2 ) ne gazrat dalës do te përcaktohet ne mënyrë qe gazrat dalës para hyrjes ne dhomën e matjes udhëhiqen nëpër konvertor, i cili është i nxehur ne temperaturë 750 C, ku me këtë raste NO 2 kalon ne NO sipas reaksionit kimik: 2 NO2 2NO + O2 Gazrat dalës udhëhiqen ne dhomën për matje dhe ne këtë mënyrë e caktuar sasia e përqendrimit te NO, paraqet ne te vërtetë sasinë e tërësishme te NO x ne gazrat dalës, pasi qe ne konvertor e gjithë sasinë e NO 2 e ka kaluar ne NO. Përqendrimi i NO 2 ne gazrat dalës fitohet kur nga sasia e tërësishme e NO x zbritet ne fillim sasia e NO = NO NO. përcaktuar e përqendrimit te NO: [ ] [ ] [ ] 2 x Metoda e paraqitur është mjaftë e përshtatshme për matjen e përqendrimit te NO x ne gazrat dalës për shkak te precizitetit te madhe, me interferimit te vogël me gazrat tjerë MATJA E PËRQENDRIMIT TE OKSIGJENIT O 2 Për matje e përqendrimit te oksigjenit ne gazrat dalës shfrytëzohet detektori paramagnetik (PMD Paramagnetik Detector). Puna e tyre bazohet ne shfrytëzimin e vetive paramagnetike te substancave te veçanta (si p.sh oksigjenit). Me rastin e kalimit te këtyre substancave nëpër fushën magnetike vjen deri te rritja e shpejtimit te molekulave te tyre. Ky shpejtim i lëvizjes regjistrohet me detektor special ndërsa shkalla e shpejtimit te molekulave është proporcionale me përqendrimin e tyre ne gazrat qe testohen. Ekzistojnë shumë ndërtime te detektorëve paramagnetik, ndërsa dy variante te tyre janë paraqit ne fig dhe Fig Analizatori termomagnetik i oksigjenit (detektori paramagnetik) magneti permanent dhoma unazore Oksigjeni Gazi dalës Oksigjeni ne gazin dalës Gazi dalës Galvanometri gypi nga qelqi Teli i nxehet Analizatori paramagnetik i oksigjenit, për detektimin e shpejtimit te lëvizjes se molekulave te oksigjenit shfrytëzon telin e nxehet. Gazrat dalës sillen ne pajisjen matëse dhe kalojnë neper dhomën unazore te pajisjes. Dy anët e dhomës unazore janë te lidhura me gypin prej gjami me diametër te vogël. Ne këtë pjesë te aparatit është vendosur magneti paramagnetik dhe teli i nxehet për matjen e rrymimit te oksigjenit. Me rastin e veprimit te fushës magnetike molekulat e oksigjenit tërhiqen nga dhoma unazore ne gyp dhe me shpejtimin shtesë. Ne këtë mënyrë neper gypin e vogël krijohet rrjedhja e oksigjenit, i cili rrymon ne telin e nxehet. Për shkake te kësaj vjen deri te ndryshimi i temperaturës se telit, e me këtë edhe ndryshimi i rezistencës ne skajet e telit. Ne bazë te ndryshimit te rezistencës caktohet rrjedhja e oksigjenit, i cili është proporcional me përqendrimin e oksigjenit ne gazrat dalës qe analizohen.

19 Fig Analizatori i oksigjenit (detektori paramagnetik) gazi krahasues Zgjedhja e dyte e detektorit paramagnetik është paraqitur ne fig Ne këtë rast për detektimin e oksigjenit shfrytëzohet ndonjë gaz krahasues, me se shpeshti CO 2 ose N 2. Gazrat dalës sillen ne aparatin matës dhe rrymojnë neper kanalin matës. Ne te njëjtën kohe gazi krahasues rrymon neper kanalet 1 dhe 2 dhe plotëson kanalin tërthorë 4. Ne raste se ne gazrat dalës nuk ka oksigjen është vendosur gjendja e ekuilibruar dhe ne aparatin galvanometrik lexojmë vlerën zero. Kur ne gazrat dalës ekziston oksigjeni, për shkak te ndikimit te forcave magnetike ai tërhiqet ne kanalin 1. Ne atë mënyrë ne kanalin 1 ndërpritet rrymimi i gazit krahasues, dhe gazi krahasues fillon te rrymon neper kanalin tërthor 3. Me rastin e rrymimit te gazit ne telat 1 dhe 2 ne ata vjen deri te ndryshimi i temperaturës, gjegjësisht deri te ndryshimi i rezistencës ne skajet e tyre. Ky ndryshim i rezistencës regjistrohet ne galvanometër. Ndryshimi i rrjedhjes se gazit krahasues neper kanal është proporcionale me përqendrimin e oksigjenit ne gazrat dalës MATJA E TYMIMIT NE GAZRAT DALËS Për matjen e tymimit ne gazrat dalës ne esencë ekzistojnë dy metoda, te cilat bazohen ne matjen e jo depërtueshmërisë (zvogëlimin e depërtueshmërisë) te dritës ne gazrat dalës, gjegjësisht ne matjen e absorbimit te tufës se dritës e cila është e drejtuar ne filtër ne te cilin është deponuar bloza nga gazrat dalës te motorët dizel. Metoda Hartridge Kjo metodë shfrytëzohet për matjen te vazhdueshme te tymimit ne gazrat dalës te motorët dizel. Bazohet ne matjen e mos depërtimit te dritës ne gazrat dalës. Ne mënyrë skematike ne fig është paraqitur pajisja Hartaidge për matjen e tymimit te gazrave dalës.

20 Fig Metoda Hartridge për matjen e tymimit ne gazrat dalës lëshimi Gazrat dalës me ndihmën e sondës matëse, përmes larguesit te lagështisë, bihen ne pajisje dhe rrymojnë neper dhomën matëse (gypin matës). Presioni dhe temperatura brenda dhomës matëse rregullohen ne atë mënyrë qe ti shmangemi ndikimit te rrymimit kthyes te gazrave dalës. Nga njëra ane e dhomës matëse gjendet llampa halogjene, e cila emiton tufën e dritës te drejtuar neper dhome. Kjo tube rrezeve te dritës detektohet me ndihmën e foto qelisë e cila është e vendosur ne anën tjetër te dhomës matëse. Ne varshmëri prej tymimit te gazrave dalës, vjen deri te absorbimi i emetimit te dritës, qe regjistrohet ne pajisje. Sa me i madhe te jete tymimi i gazrave dalës aq me pakë drite do te kaloje deri ne foto qelia. Kështu e përcaktuar sasia e tymimit te gazrave dalës shprehet përmes koeficientit te absorbimit k ose përmes përqindjes se vlerës te depërtueshmërisë N: 1 I co 1 N k = ln = ln 1 L Ic L 100 Ku është: - L gjatësia e dhomës matëse (gjatësia e shtyllës se tymit ne gypin matës), - I co - intensiteti i rrymës ne foto qeli kur tymimi ne gazrat dalës është i barabartë me zero, - I c intensiteti i rrymës ne foto qeli për matjen e vlerës se tymimit ne gazrat dalës. Koeficienti i absorbimit te dritës k shprehet ne m -1, ndërsa N si vlere e përqindjes te depërtueshmërisë se gazit ne shkallë prej 0 deri ne 100. Qe te arrihen siguria e lartë dhe përsëritja e rezultateve te matjes duhet qe ne mënyrë precize te definohet gjatësia e dhomës për matje, si dhe te pengohet ndotja e llambës dhe foto qelisë. Mundësia e paraqitjes se grimcave te pluhurit ne llambë dhe foto qeli zvogëlohet me prurjen e ajrit te pastër i cili rrymon brenda pajisjes. Pastrimi i kohe pas kohe është i mundur me rrotullimin e aksit ku janë vendosur poqa (llamba) dhe foto qelia për 180. Metoda BOSCH Principi i punës i kësaj metode bazohet ne matjen e absorbimit te tufës se dritës te drejtuar ne filtrin ne te cilin është deponuar bloza nga gazrat dalës te motorët dizel. Pamja skematike e pajisjes Bosch për matjen e tymimit nga gazrat dalës është dhënë ne fig

21 Fig Metoda e Bosch-it për matjen e tymimit te gazrave dalës balon për vënien ne lëvizje te pompës Me ndihmën e pompës me vëllim punës prej 330 cm 3, përmes sondës, merret mostra e gazit dalës nga gypi zbrazës. Grimcat ne gazrat dalës deponohen ne filtrin prej letre i cili ndodhet ne mbajtësin e filtrit ne pompë, ku nxirja e filtrit te letrës është proporcional me përqendrimin e blozës. Pas marrjes se mostrave ne filtrin e letrës analizohet tymimi me metodat e rezistencës elektrike duke shfrytëzuar fotometrin reflektues. Tufa e dritës drejtohet ne filtrin e letrës dhe me ndihmën e foto qelisë regjistrohet sasia e dritës se reflektuar. Sa me e madhe te jete nxirja e filtrit, aq me i madh është absorbimi i dritës, dhe kuptohet sasia e reflektuar e dritës me e vogël. Rezultatet janë paraqitur ne formën e numrin te tymimit te Bosch it ne shkallen PRINCIPET THEMELORE TE PUNËS TE DHËNËSVE TE NDRYSHËM PËR MATJEN E NUMRIT TE RROTULLIMEVE TE MOTORËVE ME DJEGIE TE BRENDSHME Te matja e përqendrimit te ndotësve te veçante nga automjetet motorike është e zakonshme qe testimi te kryhet për regjime te ndryshme te shpejtësisë se motorit si dhe regjime te ndryshme te ngarkesës se motorit. Për regjimin e shpejtësisë te punës se motorit masa themelore është numri i rrotullimit te motorit. Për matjet e numrit te rrotullimeve ne përgjithësi, gjithashtu edhe për matjen e numrit te rrotullimeve te motorëve me djegie te brendshme shfrytëzohen dhënësit te cilët bazohen ne principe te ndryshme te punës. Ekzistojnë dhënës mekanik, elektrike, elektronik dhe stroboskopik te numrit te rrotullimit. Sinjali i cili fitohet nga dhënësit i numrit te rrotullimit mund te jete analitik ose digjital. Dhënësit mekanik te numrit te rrotullimeve Dhënësit mekanik te numrit te rrotullimeve punon ne principin e forcave centrifugale. Me rritjen e numrit te rrotullimeve forca e krijuar centrifugale i largon peshat ose zhvendos lavjerrësin rrotullues te pajisjes, dhe ky rrotullim përmes sistemit te levave bënë përcjelljen e rrotullimit ne akrepin e pajisjes treguese. Me zvogëlimin e numrit te rrotullimeve zvogëlohet forca centrifugale, dhe për shkak te veprimit te sustës peshat, gjegjësisht lavjerrësi kthehen ne pozitën fillestare. Nga barazimi: 2 2 π n Fc = m r ω = m r 30

22 rrjedh se forca centrifugale është proporcionale me katrorin e numrit te rrotullimeve, dhe me ketë është vendosur lidhja ndërmjet numrit te rrotullimeve dhe ç vendosje te akrepit te aparatit tregues. Dhënësit centrifugal te numrave te rrotullimeve nuk janë te përshtatshëm për matjen e numrit te madh te rrotullimeve. Këta dhënës nuk janë shumë te saktë, gabimi i matjes është ne diapazonin 1 8 %. Shembuj te dhënëseve centrifugal te numrit te rrotullimeve janë treguar ne forma skematike ne figurat dhe Fig Dhënësi centrifugal i numrit te rrotullimeve Fig Dhënësi centrifugal i numrit te rrotullimeve Dhënësit elektromekanik te numrit te rrotullimeve Puna e këtyre dhënëseve varet nga shfrytëzimi i aftësive te fushës magnetike te magnetit permanent. Ne mënyrë skematike një zgjidhje e këtillë është dhënë ne fig

23 Fig Dhënësi induktivë (elektro mekanik) i numrit te rrotullimeve Magneti permanent është i lidhur me boshtin dhe rrotullohet bashke me te. Për shkak te rrotullimit magnetit indukton rrymat dredhë te cilat rrotullojnë tamburin e aluminit ne te cilën është i lidhur akrepi i pajisjes treguese. Sa me i madh qe te jetë numri i rrotullimeve aq me i madh është rrotullimi i tamburit, dhe me ketë zhvendosje e akrepit. Gabimi i matjeve me këtë pajisje sillet ne diapazonin 2 6 %. Dhënësit elektrik te numrit te rrotullimeve Dhënësit elektrike i numrit te rrotullimeve është paraqitur skematikisht ne fig Rotori i pajisjes lidhet ne boshtin numri i rrotullimeve i te cilit matet, ndërsa statori është magneti permanent. Me rrotullimin e rotorit gjenerohet rryma një kahe. Tensioni ne skaje matet me voltmetër me bobinën rrotulluese. Lidhja ndërmjet numrit te rrotullimeve te boshtit dhe tensionit te matur është dhën me barazimin: U = C φ n Ku janë: - U tensioni, - φ - fluksi magnetik - n - numri i rrotullimeve Gabimet e matjeve me këtë aparat sillen nen 0,5 %. Fig Gjeneratori elektrik për dhënien e numrit te rrotullimeve

24 Dhënësi induktiv i numrit te rrotullimeve Principi i punës i këtyre dhënëseve bazohet ne paraqitjen e indiktuvitetiet ne mbështjelljeve qe gjenden ne fushën magnetike. Dhënësi përbëhet nga një magnet permanent ne te cilin gjinden mbështjellat e telit dhe tjetri qe gjendet ne elementin rrotullues numri i rrotullimeve i te cilit matet. Për çdo rrotullim te elementit rrotullues këtë magnet takohen qe ne mbështjelljet e tyre gjenerohet impulsi i tensionit. Këto impulse mblidhen ne numëruesin elektronik te impulseve. Distanca ndërmjet magneteve është 0,5 1 mm. Dhënësi është shumë preciz, me gabim te matjes nën 0,5 %. Pamja skematike te dhënësit induktiv është paraqitur ne figurat dhe Fig Dhënësi induktiv i numrit te rrotullimeve Fig Dhënësi induktiv i numrit te rrotullimeve Dhënësi fotoelektrik i numrit te rrotullimeve Puna e dhënësit fotoelektrik bazohet ne detektimin e tufës se drejtuar te dritës me ndihmën e foto qelisë. Ekzistojnë shume ndërtime te ndryshme te këtyre pajisjeve, ndërsa një variant është paraqitur skematikisht ne fig

25 Fig Dhënësi fotoelektrik i numrit te rrotullimeve Ne boshtin numri i rrotullimeve qe matet është vendosur pllaka me prerje (vrima). Kjo plakë është vendosur ndërmjet burimit te rrezeve te dritës dhe foto qelisë. Me rrotullimin e pllakës drita periodikisht kalon nëpër vrimat dhe detektohet ne foto qeli ne formë te impulseve elektrike. Ne këtë mënyrë është fituar sinjali i cili paraqet lidhjen ndërmjet numrit te rrotullimeve dhe impulseve elektrike. Këta impulse mblidhen ne numëruesin e impulseve elektronike. Varianti tjetër i dhënësit elektronik te numrit te rrotullimeve është paraqitur ne fig Ne këtë raste boshti, numri i rrotullimeve i te cilit matet, ne një vend është i nxire me një vije te hollë. Tufa e dritës drejtohet ne bosht me një këndë dhe me ndihmën e foto qelisë regjistrohet sasia e dritës se reflektuar. Gjate rrotullimit te boshtit, kur te vjen regjioni i nxirë sasia e reflektuar e dritës qe do te pranoje foto qelia do te jetë me e vogël ne raport me situatën kur te vjen sipërfaqja e pa nxirë. Ne këtë mënyrë gjenerohet sinjali i cili është proporcional me numrin e rrotullimeve te boshtit. Impulset e fituar regjistrohen ne numëruesin e impulseve elektronike. Dhënësi është shum preciz, me gabim te matjes nen 0,5 % Fig Dhënësi fotoelektrik i numrit te rrotullimeve

26 Dhënësi stroboskopik i numrit te rrotullimeve Stroboskopet shfrytëzojnë efektet optike te aftësisë se syrit qe te përcjell figurat qe ndryshojnë shpejtë (reflekset e nervit te syrit zgjasin nga 1/15 deri ne 1/20 pjesë te sekondës). Te shpejtësitë me te mëdha te ç vendosje se figurës krijohet përshtypja qe figura lëviz ngadalë ose edhe qe ndalet. Stoboskopi është oscilator me burim te fortë te dritës ku frekuenca e ndezjes dhe fikjes mundet ne mënyrë te vazhdueshme te ndryshoj. Tufa e dritës drejtohet ne vendin e precizuar te boshtit. Frekuenca e ndezjes dhe fikjes ndryshohet derisa nuk krijohet përshtypja optike se boshti nuk rrotullohet. Ne këtë raste frekuenca e ndezjes se llambës përputhet me ardhjen e vendit te shënuar te bosht. Ne këtë mënyrë është vendosur lidhja ndërmjet numrit te rrotullimeve dhe sinjalit ne stroboskop. Gabimi i matjeve me stroboskok sillet ne diapazonin 0,2 1 %. Paraqitja skematike e stroboskopit është dhënë ne fig Fig Dhënësi stroboskopik i numrit te rrotullimeve Dhënësi i Hall - it i numrit te rrotullimeve Ne kohet e fundit ne teknikën automobilistike zbatim te madh kane dhënësit te të cilët principi i punës bazohet ne efektin e Hall it. Kur neper përçues ose gjysmë përçues i cili ndodhet ne fushën magnetike lëshohet rryma elektrike vertikalisht ne fushën magnetike (fig ), ne atë gjenerohet tensioni, ne drejtim normal ne rrjedhjen e rrymës elektrike dhe fushës magnetike. Ky tension emërtohet tensioni i Hall - it dhe mund te përcaktohet sipas barazimit: IV B UH = R d Ku janë: R konstantja e Hall it, I v tensioni i furnizimit, B fusha magnetike, d trashësia e përçuesit Fig Principi i efektit te Hall it

27 Me dhënësit qe punojnë sipas principit te efekteve te Hall it mund te maten madhësi te ndryshme fizike, dhe zbatim mjaft te madhe kanë ne matjen e numrit te rrotullimeve. Dhënësit e Hall it janë shumë kompakt, ne aspektin konstruktiv mund te izolohen nga ndikimi i pluhurit, papastërtisë, ujit dhe ne brendësi te vet dhënësit nuk ka elemente lëvizës, gjë që ju jep përparësi mjaft te madhe ndaj dhënëset optik ose elektro mekanik. Shembuj te përdorimit te dhënësit te Hall it për matjen e numrit te rrotullimeve janë paraqitur ne figurat ne vazhdim. Principi i punese i ndërprerësit rrotullues te Hall it është treguar ne figurat dhe Ne dhomën nga materiali përçues magnetik janë vendos dhënësi i Hall- it dhe magneti, ku ndërmjet tyre ekziston hapësira e zbrazet. Gjatë veprimit te fushës magnetike ne dhënës gjenerohet tensioni i Hall it, i cili regjistrohet ne pajisjen matëse. Kur ne hapësirën ndërmjet dhënësit dhe magnetit gjendet pllaka nga materiali feromagnetik vjen deri te ridrejtimi i te rrjedhjes magnetike ashtu qe fusha magnetike nuk vepron ne dhënësin e Hall it. Pas shkak te kësaj ndërpritet gjenerimi i tensionit ne dhënësin e Hall it. Me përdorimin e pllakës rrotulluese me flatra (krihe) vjen deri te gjenerimi dhe ndërprerja alternative te qarkut elektrik, ku frekuenca e sinjalit varet nga numri i rrotullimeve te aksit ne te cilën gjendet pllaka. Fig Ndërprerësi rrotullues i Hall it:1- Pllaka e holle (flatra), 2- Përçuesi magnetik, 3 Dhënësi i Hall it, 4- Hapësira ndërmjet dhënësit dhe magnetit, U o tension i furnizimit, U S tensioni ne senzor, b gjerësia e krahëve te pllakës Fig Principi i punës se ndërprerësit rrotullues te Hall it

28 Pllaka nga materiali feromagnetike mund te ndërtohet ne forma te ndryshme, siç janë paraqitur ne fig Pllaka mund te jete dhe e rrafshet, dhe atëherë shfrytëzohet për regjistrimin te ç vendosje lineare. Fig Format e ndryshme te pllakës nga materiali i feromagnetik qe shfrytëzohen te ndërprerësi i Hall - it Me ndihmën e dhënësit te Hall it mund te matet numri i rrotullimeve duke shfrytëzuar rrotës e dhëmbëzuar gjegjësisht dhëmbëzorin (figura ). Dhënësi i Hall it dhe magneti vendosen ne shtëpinë e përbashkët (pamja detale e sondës është paraqitur ne fig ), dhe me veprimin e fushës magnetike ne dhënës vazhdimisht gjenerohet tensioni. Intensiteti i tensionit ndryshon varësisht nga ajo se ne fushën magnetike a gjendet dhembi ose kanali i rrotës se dhëmbëzuar. Varësisht nga numri i rrotullimit te rrotës se dhëmbëzuar ndryshon edhe frekuenca e sinjalit te fituar. Me shfrytëzimin e rrotës se dhëmbëzuar ne mënyrë te njëjtë është e mundshme te matet dhe ç vendosja këndore. Fig Matja e numrit te rrotullimeve me ndihmën e dhënësit te Hall it, duke shfrytëzuar rrotën e dhëmbëzuar: 1 Dhëmbëzori ose rrota e dhëmbëzuar, 2 Dhënësi i Hall it, 3 Magneti, 4 Shtëpiza Fig Sonda me senzorin e Hall it

29 Ne vende te rrotës se dhëmbëzuar për matjen e numrit te rrotullimeve mund te shfrytëzohet edhe rrota me magnet (figura ). Ne sonde gjendet vetëm dhënësi i Hall it, ndërsa tensioni gjenerohet me për shkak te fushës magnetike te magnetit ne rrotë. Gjate kësaj ndryshimi i polit te magnetit pasqyrohet ne ndryshimin e sinjalit te dhënësit. Fig Matja e numrit te rrotullimeve me ndihmën e dhënësit te Hall it, duke shfrytëzuar rrotën me magnet: 1 Dhënësi i Hall it, 2 Shtëpiza, 3 Rrota me magnet. Literatura 1. Automotive Handbook, 6th Edition, Robert Bosch GmbH, UNECE Pravilnici 3. T. Stojičić: Metode ispitivanja motora SUS koncept predavanja, Mašinski fakultet Sarajevo Hall Effect Sensing and Application, Honeywell Inc.,

30 5.4 USHTRIME LABORATORIKE: PËRCAKTIMI I PËRBËRJES SE GAZRAVE DALËS TE AUTOMJETI MOTORIK Përcaktimi i përbërjes se gazrave dalës te automjeti motorik do te kryhet me matje me ndihmën e pajisjeve CARTEC CET 2200 C. Pajisja është treguar ne figurën CARTEC CET 2200 C është pajisje e kombinuar matëse e cila mundëson matjen e përqendrimit te CO, CO 2, CxHy dhe O 2 ne gazrat dalës te motorit otto, si dhe tymimit te gazrave dalës te motorët dizel. Me zgjerimin e ndërtimit te aparatit me pajisje shtesë, është e mundur dhe matja e përqendrimit te NO x te motorët otto. Për matjen e përqendrimit te CO, CO 2 dhe C x H y shfrytëzohet analizatori absorbuesme rreze infra te kuqe, ndërsa përqendrimi i O 2 dhe NO x përcaktohet me metodat elektro kimike. Me këto pajisje është e mundur edhe matja e parametrave te punës te motorit, siç janë numri i rrotullimeve, temperatura e vajit, koha e ndezjes se përzierjes ajër lëndë djegëse, dhe si e tillë munde te shërbej për diagnostifikimin e motorit. Konfigurimi i përshkruar i pajisjes mundëson përdorimin e tije ne qendrat e kontrollimit teknik te automjeteve sipas te gjitha normativave ne fuqi nacionale dhe ndërkombëtare. Për informim me te hollësishëm rrethe mënyrës se shfrytëzimit te pajisjes shfrytëzohet udhëzuesi për punë me pajisjen (Emission Tester CET 2200 C Manuali praktik) Fig Aparati për matjen e përbërjes se gazrave dalës CARTEC CET 2200 C Për matjen e përbërjes se gazrave dalës nevojitet qe matjet te bëhen ne dy automjete motorike te ndryshme, me motor otto gjegjësisht dizel. Te dhënat bazë për automjetet e testuar duhet te shënohen ne tabelën Tabela te dhenat themelore per testimin e automjeteve* Prodhuesi Marka dhe tipi i automjetit Lloji i automjetit Viti i prodhimit Lloji i motorit Vëllimi punues i motorit Fuqia e motorit *Me nënshkrim e vërteton asistenti Automjet me motor otto Automjet me motor dizel