Technologische evoluties bij uitlaatgastesters
Ofschoon een verbod op benzine- en dieselauto’s tegen 2030 in Thunberg-tijden geregeld opnieuw op tafel komt te liggen, blijft het gros van ons wagenpark vooralsnog aangedreven door verbrandingsmotoren. Om erop toe te zien dat de verbranding correct plaatsvindt, kunnen uitlaatgastesters soelaas bieden. Deze technologische hulpmiddelen bieden de broodnodige transparantie wat betreft de vrijgekomen uitstootgassen, en kunnen – in geval van problemen – eventuele ergere complicaties voorkomen. En op die manier kunnen ze niet enkel voor keuringscentra, maar ook voor de moderne werkplaats een valabele hulp zijn.
Leren uit emissie
De vraag stelt zich – naast het uitvoeren ervan in keuringscentra – hoe belangrijk emissietests zijn voor garagehouders. Het antwoord schuilt in kennis. Waar emissietests voor keuringscentra gehanteerd worden om tot goedkeuring of afkeur te kunnen komen, kunnen garages deze tests aangrijpen om kennis te verwerven over de werking van een specifiek voertuig, onderhoud te plegen en zo vooruit te lopen op mogelijk heibel. Door de verschillende gassen bij een viergasmeting onderling te vergelijken, kan je immers bepaalde motormankementen blootleggen. In die zin kan emissiemeting een handig instrument zijn, zeker voor oudere voertuigen. Bij nieuwere voertuigen, zorgen de driewegkatalysator en andere nabehandelingssystemen, die tussen de motor en de uitlaat zitten, er echter voor dat eventuele afwijkingen van de motor worden ‘gecamoufleerd’.
UITLAATGASTESTERS
Voor benzinevoertuigen
Voor benzinevoertuigen geldt de viergastest als standaard voor het vaststellen van de emissiewaarden. Daarbij wordt koolmonoxide (CO), kooldioxide (CO2), koolwaterstoffen (HC) en zuurstof (O2) vastgesteld, om op basis hiervan via de Brettschneiderformule de lambdawaarde te berekenen voor benzine, lpg en aardgas. Optioneel kunnen verschillende meters ook voorzien in NOx-meting, of worden uitgerust met een EOBD-adapter voor de opname van motortemperatuur en toerental. Ook dataloggers – om de parameters gedurende een langere periode te capteren op een computer – zijn beschikbaar.
Voor dieselvoertuigen
Voor dieselvoertuigen is/was de standaard opaciteitsmeting. Echter, waar men middels opaciteitsmeting enkel de (grovere) roetdeeltjes kan meten, is het via PN-technologie (Particle Number) ook mogelijk om Euro 5- en Euro 6-motoren aan een deeltjesmeting te onderwerpen. Het meetresultaat van opaciteitsmeters bleek immers niet in staat de fijnere roetdeeltjes (fijnstof) visueel waar te nemen, waardoor het onmogelijk te achterhalen viel of de roetfilter al dan niet correct functioneerde (of moedwillig was verwijderd). Via deeltjesmeting is dit dus echter wél mogelijk. Dat doen ze door de ontiegelijk kleine en schijnbaar onzichtbare fijnstofdeeltjes zichtbaar te maken. Dat kan op twee manieren.
- De eerste manier is door de creatie van een soort dampbad, waarbij de vloeistof van dit dampbad (alcohol) aan de vaste fijnstofdeeltjes zal hechten, waardoor deze beter zichtbaar en dus meetbaar worden via lasertechnologie.
- Bij de tweede manier worden de kleine partikeltjes van een lading voorzien, door het aanbrengen van positief geladen ionen. Daarna wordt dit volume in een kooi van Faraday gebracht, zodat er een stroom wordt gegenereerd. In relatie tot de grootte van deze stroom kan het meettoestel bepalen hoeveel deeltjes er aanwezig zijn.
De resultaten van beide meetmethodes (ze nemen elk maximaal een minuut in beslag, met in achtname van 15 seconden voor de stabilisatie van het meetsignaal) zijn identiek aan elkaar binnen een bepaalde meettolerantie. Via deeltjesmeting wist GOCA bij een steekproef vast te stellen dat ongeveer 5% van de geteste dieselvoertuigen abnormaal hoge waardes vertoonde, wat de vermoedens doet rijzen dat de roetfilter ofwel is verwijderd, of dat deze simpelweg totaal niet meer functioneert. Een goed werkende roetfilter is immers in staat om nagenoeg alle roetpartikeltjes op te vangen. Bij stationair draaien wordt het aantal deeltjes gereduceerd van 5.000.000 deeltjes per kubieke centimeter uit de motor, tot 5.000 per kubieke centimeter na de roetfilter.
En hoewel het gebeurlijk doorlopen van het actieve regeneratieproces tijdens de meting de uiteindelijke waardes zal beïnvloeden, zal dit geen abnormaal hoge verschillen opleveren. Pas wanneer de meetwaarde een limietwaarde van 250.000 deeltjes per kubieke centimeter overschrijdt, kan er sprake zijn van een slecht werkende roetfilter, hetzij van fraude. Gezien dieselwagens ruim de helft van het Belgische wagenpark invullen, met (volgens VAB) naar schatting 165.000 diesels met een verwijderd of kapotte roetfilter, valt het te begrijpen dat diverse strekkingen zoals GOCA Vlaanderen, de groepering van erkende Vlaamse ondernemingen voor autokeuring en rijbewijs, pleiten voor de invoering van PN-technologie.
PN-technologie voortaan de norm?
GOCA Vlaanderen streeft ernaar om de opaciteitsmeters die momenteel in zwang zijn op relatief korte termijn te vervangen door PN-technologie of deeltjestellers. Daarvoor moeten deze echter eerst worden gehomologeerd conform het opgestelde (en goedgekeurde) lastenboek. Vlaams minister van Mobiliteit Peeters gaf initieel aan een bijsturing van de Europese richtlijn te willen afwachten, maar zou hier nu toch op willen voorlopen met de invoering van PN-meters. “De deeltjesteller moet toelaten om niet alleen correcter te gaan meten, maar ook conform onze verantwoordelijkheid strenger op te treden tegenover roetfilterfraude”, vertelt Pascal Buekenhoudt, project- & innovationmanager bij GOCA Vlaanderen, en een van de trekkers in het hele PN-verhaal.
Kalibratie
De eisen die aan gecertificeerde kalibratietoestellen worden opgelegd, zijn niet min. Zo hebben ze ook hun onderhoud nodig, in de vorm van een jaarlijkse kalibratie met kalibratiegas (een stabiel gasmengsel met een bekende samenstelling), om er zo voor te zorgen dat ze hun functie kunnen blijven waarmaken, met een meetprecisie die doorgaans conform OIML R99 klasse 0 is.
Kostprijs
Wat kost zo’n nieuwe deeltjesteller nu? Wel, de investeringskost van een deeltjesmeter is vergelijkbaar met de kost die opgaat aan de aanschaf van een opaciteitsmeter. Met andere woorden: van 5 à 7 tot 10.000 euro.
De rol van EOBD
Bij onze noorderburen moesten de wagens vroeger bij de periodieke keuring (APK) net als bij ons een roetmeting of viergastest met draaiende motor ondergaan, waarmee de samenstelling van het uitlaatgas wordt gemeten. De resultaten geven aan of de katalysator en de lambdasonde (sensor in de uitlaat van benzinevoertuigen, om de effectiviteit van de verbranding te meten) bij benzinevoertuigen en de roetuitstoot bij dieselvoertuigen nog in orde zijn. In sommige gevallen gebeurt dit nog steeds om de samenstelling van het uitlaatgas te meten, maar in Nederland moet er op de recentere voertuigen in principe sinds 2012 enkel een EOBD-test (European On Board Diagnose) met de computer worden uitgevoerd, ook al gebeurt het in sommige gevallen nog steeds met een meettoestel.
Deze EOBD-test registreert tal van gegevens, zoals de storingscodes, maar ook de bedrijfsomstandigheden waarin deze tot stand kwamen (zoals de snelheid, belasting of temperatuur). Enkel en alleen de data afkomstig via EOBD uitlezen, lijkt echter volstrekt ontoereikend, daar is menig het over eens. EOBD is en blijft immers een vorm van informatievoorziening, en geen meetapparaat. De enige échte manier om de exacte emissies te weten te komen, is via de emissiemeting door gecertificeerde apparatuur. Een kwalitatief toestel zal je toelaten om snel en nauwkeurig een emissietest uit te voeren, een vorm van service waarmee de klant zich in geen tijd zal geholpen zien …
Met dank aan Metalced, TEN Automotive, Vandenabeele, WDG Service en GOCA Vlaanderen
VERBRUIKS- EN EMISSIETESTS IN REËLE RIJOMSTANDIGHEDEN
De oude NEDC-emissietest
Om het brandstofverbruik, de CO2-uitstoot en de uitstoot van andere schadelijke stoffen van wagens vast te stellen –onder meer belangrijk om het belastbaar voordeel van bedrijfswagens te berekenen (VVA) – hanteerde men sinds de jaren 70 de zogenaamde NEDC-emissietest (New European Driving Cycle). Hoewel er nog wel een update volgde eind jaren 80, kon de test een halve eeuw na de introductie van deze labtest hoe langer, hoe minder als ‘new’ worden aanzien. Het normverbruik en de CO2-waarden die men als resultaat verkreeg, waren veelal een grove onderschatting van de uitstootwaardes in werkelijke omstandigheden. Het hoeft dan ook niet te verwonderen dat deze emissietest al jaren onder vuur ligt.
De nieuwe, strengere WLTP-emissietest
Vanaf 1 september 2017 worden alle nieuwe modellen middels de WLTP-test aan een emissiemeting onderworpen, de Worldwide Harmonised Light Vehicle Test Procedure. In navolging van de oude NEDC-norm moet deze test een meer waarheidsgetrouwe reflectie bieden van het actuele verbruik en de CO2-uitstoot van wagens, en dus niet enkel in de waardes die worden vastgesteld in een testomgeving. Deze test, op een rollenbank met ingestelde coëfficiënten, kan perfect worden gereproduceerd, terwijl het rijden in de praktijk beter dan voorheen wordt benaderd. De gemeten CO2-waardes liggen in de meeste gevallen dan ook een stuk (tot een kwart) hoger dan middels de oude NEDC-emissietest. Tot eind 2020 worden met WLPT en NEDC 2.0 (de conversie van WLPT naar een NEDC-resultaat) op het gelijkvormigheidsattest nog wel twee waardes geduid, om het effect van de nieuwe berekeningsmethode wat te temperen. Tijdens die overgangsperiode kan men dus nog de NEDC- of NEDC 2.0-waarde gebruiken voor de berekening van het belastbaar voordeel voor nieuwe bedrijfswagens, maar vanaf 2021 zal enkel WLTP nog de enige norm zijn voor de Vlaamse verkeersfiscaliteit.
2014/45/EU
In mei 2018 werd de voormalige Europese richtlijn 2009/40/EG afgevoerd en vervangen door de nieuwere 2014/45/EU, betreffende de periodieke technische controle van motorvoertuigen en aanhangwagens. Het ligt in de lijn der verwachting dat ook deze richtlijn in de toekomst nog zal worden aangescherpt, met het oog op nog lagere emissies. In de richtlijn staat specifiek geduid dat keuringscentra bij de keuring van benzinevoertuigen een viergastest dienen uit te voeren, waarbij – indien het voertuig is uitgerust met een driewegkatalysator – een ontoereikende CO- en/of lambdawaarde reden kan zijn tot afkeur van het voertuig in kwestie. Verder variëren deze afkeuringscriteria ook naargelang de Eurocategorie van het specifieke voertuig. Voor de dieselvoertuigen geldt een opaciteitsmeting met een afkeur naargelang de Eurocategorie. Het is aan te nemen dat bij een wijziging van de richtlijn hier een meting met deeltjesteller aan toegevoegd wordt.
