Autor Ing. Karel Horníček Organizace Dinprojekt Název textu Emisní kontrola vozidel zkušenosti z provozu v USA Blok BK4 Emise liniové zdroje Datum Prosinec 2001 Poznámka Text neprošel redakční ani jazykovou úpravou
Emisní kontrola vozidel zkušenosti z provozu v USA Na základě průběžných šetření je zřejmé, že kontrola a údržba technického stavu vozidla je nutnou podmínkou pro průběžné ověřování funkčnosti všech technologií kontroly emisí ve vozidle. Zaručuje, že špatnou údržbou a poškozením nedojde trvale ke znehodnocení emisních parametrů vozidla. Pravidelné emisní kontroly umožňují podstatné snížení emisí u starších vozidel bez třícestného katalyzátoru. Program emisní kontroly má tři základní cíle:! identifikovat vozidla s špatně seřízeným motorem a katalyzátorem, která produkují velké množství emise! odrazují majitele od provádění nekvalifikovaných zásahů na vozidle! zajistit průběžné sledování emisních parametrů vozidla po celou dobu jeho provozu Ukazuje se, že efektivita programu emisní kontroly vozidel stoupá s možností kontroly a inspekce přímo na silnici. Druhou podstatnou skutečností je otázka, jestli je vhodnější používat celý systém jako centralizovaný program realizovaný vládou prostřednictvím soukromých společností nebo decentralizovaný program, kde je testování a následná oprava prováděna v soukromých autodílnách. Ukazuje se jednoznačně nevýhodnost druhého modelu vzhledem k nebezpečí neprofesionálního přístupu a korupce. Naopak centralizovaný program se ukazuje jako efektivnější a levnější řešení a je doporučován jako optimální řešení pro většinu rozvojových zemí. Program emisní kontroly osobních automobilů zahrnuje měření množství uhlovodíků a oxidu uhelnatého ve výfukových plynech. Tyto testy mají samozřejmě omezenou vypovídací schopnost, nicméně mohou identifikovat závažné nedostatky ve spalovacím systému vozidla. Novější testy jako například IM240 využívají dynamometrů tak, aby měřil emise na km jízdy při realistickém definovaném jízdním cyklu. Emisní kontrola technologicky vyspělých vozidel může být prováděna i pomocí palubního diagnostického systému. Pro vozidla s dieselovými motory a motocyklů je klíčové měření kouřivosti motorů při režimu akcelerace. Celý program emisní kontroly vozidel v USA vychází z faktu, že převážná část emisí z je produkována vozidly s nefunkčním spalovacím a výfukovým systémem. Výzkumné zprávy ukázaly, že:! 5 % vozidel vozového parku s nejhoršími parametry produkuje 25 % celkových emisí z 2
! 15 % vozidel vozového parku s nejhoršími parametry produkuje 43 % celkových emisí z! 20 % vozidel vozového parku s nejhoršími parametry produkuje 60 % celkových emisí z Konkrétně se jedná o vozidla, která kvůli nefunkčnosti a technickým poruchám spalovacího systému produkují asi pětinásobek emisí než jim udává jejich standard. U dieselových motoru může poškození funkčnosti vstřikovacích čerpadel způsobit nárůst množství PM až na dvacetinásobek oproti optimálnímu nastavení. Poškozený třícestný katalyzátor nebo jeho nefunkční lambda sonda může u nejnovějších vozidel způsobit nárůst emisí až na dvacetinásobek optimálního stavu, přičemž řidič vozidla o závadě neví. Podobné technické nedostatky způsobují nárůst emisí NO x 3 5 násobně. Studie EPA v USA provedená v 80. letech ukázala, že téměř 20 % vozidel nesplňuje některé z předepsaných emisních kriterií. Je tedy zřejmé, že vyloučením nebo alespoň výrazným snížením emisí těchto skupin dokážeme výrazně snížit celkové množství emisí z o 30 až 50 %. Ukazuje se však, že vzhledem k různým problémům zavádění programu v jednotlivých zemích se jen velmi zřídka daří naplnit tento maximální potenciál emisní kontroly. Úspěšný program emisní kontroly musí splňovat tyto podmínky:! vhodné testovací procedury doplněné o pravidelnou inspekci systémů emisní kontroly! efektivní systém registrace a povinnosti účastnit se pravidelně emisních testů! pozornost optimalizaci následných oprav vozidel! běžná kontrola kvality! možnost testování a kvalitních oprav celé škály vozového parku od nejstarších vozidel po vozidla technologicky velmi pokročilá! minimalizace nákladů na opravy vozidel Jako nejúspěšnější lze hodnotit provoz tohoto programu v USA, kde je prováděn na centrální bázi od roku 1995. Používají se zde dva druhy testů:! jednodušší dvourychlostní test pro vozidla vyrobená v letech 1968-1985! technologicky náročnější test IM240 pro vozidla vyrobená po roce 1985 Tyto testy jsou doplněny kontrolou těsnosti palivového sytému pro zamezení odparu těkavých uhlovodíků. Současné výzkumy prováděné v USA ukazují, že nové technologicky pokročilejší vozy vykazují menší podíl závažných technických nedostatků při kontrole oproti starším vozidlům. 3
Při porovnání funkčnosti původního decentralizovaného systému prováděného v autorizovaných opravnách s nynějším centralizovaným systémem kontroly se ukazuje rapidní vzestup kvality. Například z výsledků testování celého procesu v Kalifornii vyplývá procento nekvalitně provedených inspekcí při decentralizovém systému v rozsahu asi 50 %. Jen asi 25 % takto prověřených vozidel byla shodně prověřena následnou, technologicky pokročilou inspekcí. Základním nedostatkem inspekce v dílnách je nemožnost pokročilého testování na dynamometrech a absence pravidelné inspekce zařízení a provozu. Pro majitele vozidla jsou oproti nákladům na samotný test rozhodující náklady na následné odstranění závad, které se pohybují v rozmezí $40 $250 u technologicky pokročilejších vozidel a pod $100 u starších a dieselových vozů. Ve srovnání s Evropou je však doprovodný legislativní rámec nastaven mnohem tvrději. Pokud majitel automobilu nereaguje na opakovanou výzvu k dostavení se k emisnímu testu, je mu vozidlo bez náhrady zabaveno a následně prodáno v dražbě. Tento tvrdý postup má však všeobecně podporu veřejnosti, která nemá zájem na tom, aby její ukázněnější většina ekologicky doplácela na méně ukázněnou minoritu. Podobné zkušenosti mají i některé evropské země, ve kterých je prováděn systém kontroly emisí. Například švédský systém kontroly založený na testu ECE způsobil snížení emisí CO o 20 % a HC o 7 %. Ve Švýcarsku odhadují snížení emisí vlivem pravidelné kontroly o 20 30 %. Francouzský výzkumný ústav INRETS zdůrazňuje nutnost současné kontroly a seřízení, zaměřené na snížení emisí NO x. Všeobecně je celý program snížení emisí doprovázen i úsporami paliva v rozmezí 0 7 %. Vzhledem k vysoké efektivnosti tohoto programu v USA jsou odpovídající redukce emisí zohledněny i v oficielním programu pro výpočet emisí z automobilové MOBILE5. U programů emisní kontroly v USA byla provedena studie EPA, která kvantifikovala množství vynaložených financí na množství omezení emisí z automobilové. Výsledky jsou velmi povzbuzující a ukazují na finanční výhodnost a efektivnost této cesty redukce emisí. Následující tabulka podává přehled o finanční efektivnosti vybraných programů emisní kontroly podle nákladů na snížení o 1 t emisí: 4
Program Vozidla Škodlivina Cena ($) Lokalita Centralizovaný Všechna HC 500 USA Decentralizovaný Všechna HC 15 000 USA Měření na silnici Těžká nákladní PM10 17 000 Kanada Dynamometry GVRD Těžká nákladní PM10 64 000 Kanada Centralizovaný Komerční vozy-velká frekvence využití HC, NO x, PM* 839 Mexico City Centralizovaný Osobní vozy HC, NO x, PM * 1 720 Mexico City Decentralizovaný Osobní vozy HC, NO x, PM* 2 056 Mexico City * Pozn: Vážený průměr v závislosti na toxicitě škodlivin Je zřejmé, že maximálně efektivní systém emisní kontroly v celostátním měřítku je jedním z nejefektivnějších prostředků pro zlepšení kvality ovzduší ve městech. Předností je jeho relativně nízká cena, vysoká účinnost a rychlost zavádění. Z hlediska České republiky je při současném stavu financí také výhodou, že naprostá většina vynaložených nákladů je financována vlastníky automobilů. Možná rizika jeho zavádění v České republice a v Praze jako radikálního zkvalitnění současného systému emisní kontroly jsou:! nutnost zavádění na celostátní úrovni! relativně vysoké procento starších vozidel, kde i splnění odpovídajících limitů znamená relativně vysokou emisní zátěž! další zátěž pro sociálně slabší obyvatele! vyšší riziko potencionální korupce v České republice, které systém znehodnocuje Nicméně se domníváme, že by se o zkvalitňování současného systému emisní kontroly vozidel mělo průběžně usilovat. Použitá literatura: Asif Faiz (The World Bank) Controlling Emissions from In-Use Vehicles The Role of Inspection and Maintenance (I/M) Programs 4th Symposium Transport and Air Pollution Avignon 1997 5