Vikatilan vaikutus dieselautojen hiukkaspäästöön : OBD-merkkivalon merkitys

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena on tutkia vikatilan vaikutusta dieselautojen määräaikaiskatsastuksessa mitattaviin hiukkaspäästöihin. Samalla tutkitaan, onko katsastuspäästömittauksen tekeminen tarpeellista die¬selautoihin, joissa on OBD-järjestelmä, jos merkkivalo ei pala. OBD eli On Board Diagnostics -jär¬jestelmä seuraa auton sähköisten toimilaitteiden ja ohjainlaitteiden tilaa ja vika-tilanteessa sytyttää merkkivalon (moottorin vikavalo) tiedoksi kuljettajalle tai tallentaa vikakoodin järjes¬telmä¬muistiin vian ollessa hetkellinen.

Mittaukset suoritettiin kahdella eri mittalaitteella, joista toinen on käytössä määräaikaiskatsastuk-sen päästömittauksessa (opasiteettimittaus) ja toinen on kehitteillä oleva mittausmenetelmä, joka perustuu valon siroutumiseen ja josta käytetään nimitystä massavirtamittaus. Ensimmäinen ja viimeinen päästömittaus tehtiin auton ollessa ehjä. Niiden välissä vikatilassa tehtyjen päästö-mittausten ehtona oli OBD-merkkivalon palaminen.

Mittauksia tehtiin yhteensä 12 eri dieselautoon, jotka oli rekisteröity vuosien 2003 ja 2013 välisenä aikana. Eri autoista otettiin eri määrä mittauksia simuloidun vian ollessa päällä, riippuen siitä, kuinka monta vikaa oli mahdollista simuloida. Yhteensä päästömittauksia tehtiin 106, eli 53 kummallakin mittausmenetelmällä. Lisäksi kirjattiin OBD-testin tulokset niistä päästömittauksista, jotka tehtiin vikatila päällä. Näitä oli yhteensä 31 kappaletta ja ne olisivat olleet hylkäysperuste määrä¬aikais¬katsastuksessa.

Tulosten perusteella on tehtävissä johtopäätöksiä vikatilan vaikutuksesta hiukkaspäästöihin. Näiden tulosten perusteella lähes poikkeuksetta vikatilan vaikutus hiukkaspäästöihin oli olematon tai vähentävä.

Opinnäytetyö tehtiin Liikenteen turvallisuusvirasto Trafin toimeksiannosta VTT:n koordinoiman TransSmart -tutkimusohjelman kanavoimalla rahoituksella.

The aim of this bachelor’s thesis is to find out how engine faults effect diesel car particulate emissions, which are measured in annual technical inspection. Another target of the research was to find out if emission measurement is necessary, if the car is equipped with an OBD–system and the malfunction indicator light is not illuminated. The OBD (On Board Diagnostics) system takes care of the car’s electrical actuators and control modules and turns on the Check Engine light if something is wrong and saves the fault code in the memory, if the fault is only temporary.

The measurements were performed with two different methods, opacity measurement, which is used in annual technical inspection and with a method based on light shattering, also known as mass flow measurement. The first and last measurements were done without faults. Between those measurements, when the fault was on, the OBD–signal light had to be illuminated.

The research covered 12 cars, which were registered between 2003 and 2013. Different amounts of measurements were carried out for each car, because it was not possible to simulate the same amount of engine faults in every car. The total number of emission measurements was 106, which means 53 measurements with both measurement methods. Additionally, the OBD test results were recorded for every simulated fault. The total number of OBD tests was 31, and every one of them would be a reason for failing in the annual technical inspection.

Based on the results, it is possible to see how engine faults effect the particulate emissions. Almost without exceptions, the influence of engine faults on particulate emissions was nonexistent or diminishing.

This work was commissioned by the Finnish Transport Safety Agency (Trafi) and it was funded by TransSmart research programme, coordinated by VTT Technical Research Centre of Finland.