TTK Links: Home Page | TTK Moodle | ÕIS
TTK/UAS Repository For Digital Teaching and Learning Resources

Tahmafiltri manipulatsiooni tuvastamine tehnilise ülevaatuse punktides

Ivanov, Roman (2017) Tahmafiltri manipulatsiooni tuvastamine tehnilise ülevaatuse punktides. [thesis] [en] Detection of the Soot Filter Manipulation at the Technical Inspection Points.

[img] PDF - Published Version
Restricted to Registered users only

Download (1MB)
[img] Other (lihtlitsents - bdoc) - Published Version
Restricted to Registered users only

Download (76kB)
[img] Other (retsensioon - bdoc) - Published Version
Restricted to repository personnel only

Download (33kB)

Abstract

Tänapäeva maailmas, kus on tendents liikuda keskkonna säästvate lahenduste poole on auto tootjatele seatud väga ranged normid auto heitgaasidele. Seda tehakse selletõttu, et vähendada keskonna reostust, eriti suurlinnades ja tihedalt asustatud piirkondades. Terviseuuringud näitavad, et õhu kvaliteet on nendes piirkondades väga madal ning ei vasta normidele, mis omakorda põhjustab hingamisteedega seotud haigusi inimeste seas ning looduse reostust. Selle, auto kasutamisest tuleneva negatiivse efekti vähendamiseks, luuakse erinevaid tõhusaid lahendusi auto tootjate poolt. Peamiseks õhu saastavaks teguriks auto heitgaasides on süsihappegaas, lämmastikoksiid ning peenosakesed. Nende vähendamiseks on välja töötatud EGR ja DPF süsteemid, mis tagavad selle, et atmosfääri jõuab võimalikult vähe neid ühendeid. Lõputöö käigus läbiviidud uuringust selgub, et auto tavakasutajate seas ei tähtsustata seda piisavalt ning pigem otsitakse endale võimalikult kasulik, mugav ja odav lahendus nende süsteemidega probleemide ilmnemisel. Samas see on ka võimalik kuna nagu lõputöö käigus selgus, ei ole hetkel võimalik tehnilise ülevaatuse käigus üldjuhul tuvastada neid manipulatsioone, kuna kasutatakse mõõtevahendeid ja võtteid, mis ei ole selleks piisavalt efektiivsed. Praegusel ajal ülevaatus punktides kasutatavate heitgaasi suitsususe mõõtevahend on võimeline mõõtma suitsusust alates K= 0.5 m-1, see täpsus on alla selle, mida suudab auto mootor toota, kuigi on järgitud kindlaid reegleid mõõtevahendi talletamise suhtes (õige õhuniiskus, temperatuur). Selleks, et mõõta Euro 5 ning Euro 6 heitgaase, sellest mõõtetäpsusest enam ei piisa ning on vaja kasutusele võtta kordades täpsemaid ning kallimaid samas ka palju nõudlikumaid mõõteriistu väliskeskkonna suhtes (et säiliks täpsus) tehnoülevaatustel. See eeldab omakorda laboritingimuste loomist, et oleks võimalik kontrollida heitgaaside normidele vastavust. Auto tootjad on loonud standardi järgi auto pardadiagnostika süsteemi, mis on varustatud kümnete anduritega, mille abil monitooritakse ja juhitakse mootori ning heitgaasi puhastussüsteemide tööd. Kuna sõidukid on valmistatud nii, et nad oleksid võimelised vastama nendele normidele, siis need andurid, mis osalevad mootori ja heitgaaside puhastussüsteemide töös on võimelised mõõtma heitgaase vastava täpsusega. Juhul kui mingi parameeter läheb normist välja (1.5 korda üle normi) siis sellest teavitatakse kohe juhti märgutulega armatuuris. Tõsisema rikke korral ei ole võimalik enam mootorit käivitada või piiratakse mootori võimsust suurel määral, et oleks võimalik sõita ainult lähimasse teeninduspunkti. Kogu sõiduauto andurite tööd ning korrasolekut saab kontrollida vastavate testritega, mis on kordades odavamad, kui need mõõteriistad, mida on vaja Euro 5 ja Euro 6 normide kontrollimiseks. Samuti juhul, kui võtta kasutusele need analoogsed mõõteriistad, siis see oleks taandareng, kuna see nõuaks kordades rohkem ressurssi, täpsust ning kvalifikatsiooni nende mõõteriistadega töötamiseks, kui digitaalsete testritega. Ei ole mõtet liikuda suunas, mis ei ole jätkusuutlik. Neid mõõteriistu saab petta ning tänapäeval kasutatavad kontrollimise meetodid tehnoülevaatusel ei ole enam tõhusad uute autode puhul. Kui tuua näide ühest Euroopa Liidu eestvedaja riigist Euro normide suhtes Saksamaast, siis seal on ODB testrid laialdaselt kasutatavad nii tehnoülevaatustel kui ka politsei ning tolliametnike poolt, kus kontrollitakse auto korrasolekut isegi tee ääres, kui tekib kahtlus, ja juhul, kui avastatakse mingi manipulatsioon või mittevastavus OBD süsteemis, suunatakse sõiduk lähimasse remonditöökotta ning kirjutatakse välja trahv. Samas koos OBD testritega peaks igal ülevaatuspunktil olema ligipääs tootja tehase andmetele, kust nad saaksid kontrollida sõiduki vastavust nendele, mitte võtta kõiki sama malli järgi, mis on hetkel K=1,5 m-1 Euro 4 ja uuemate autode puhul. OBD testrist näeb kõikide andurite tööd, samuti andmeid millal toimus viimane DPF filtri regeneratsioon, DPF täituvust, EGR süsteemi tööd ning kõiki nende süsteemiga seotuid andureid. Et kontrollida auto korrasolekut ei ole vaja läbi viia suitsususe teste ja tegema kõiki neid mootorit ja käigukasti koormavaid protseduure, mis on välja toodud MKM määruses 77 lisa 4. Vaid piisab ainult OBD protokollist ning tehase andmete olemasolust, et võrrelda vastavust normidele ning teha sellest järeldus, kas sõiduk on korras või tal esinevad puudused heitgaasi puhastussüsteemides. Kõik sõidukid mida antud lõputöö raames testiti omasid kehtivat ülevaatus, kuigi vähemalt kuuel nendest ei olnud, kas ainult EGR-i või EGR ja DPF süsteeme mõlemaid. Samuti kui välja töötada programm tehnoülevaatuste jaoks, mis loeks ning talletaks autost saadud andmed kohe näiteks Maanteameti serverisse, siis ei oleks võimalik manipuleerida auto andmete sisestamisega ja ka mõõte metoodikaga. Samuti OBD test on kiirem ning täpsem. Ning heitgaasi puhastusssüsteemidega manipulatsioonid oleksid valdavas enamuses tuvastatavad. Saksamaal müüdavad testrid on taadeldud ning mõned neist on kasutuses nii tolliametnike, politsei kui ka tehnoülevaatajate poolt. Nendega on võimalik kontrollida OBD süsteemi ning vigade olemasolul seda kohe näha [22]. Lõputöö käigus jõudis autor järeldusele, et oleks mõistlik õpetada alates autokoolist kuni riiklike eksamiteni välja heitgaasi puhastusüsteemide vajalikkusest, et kõik autojuhid oleksid teadlikud nende vajalikkusest ning hoiduksid nendega manipuleerimast. Auto müügis hoiatada võimalikke ostjaid diiselmootorite probleemidest, kui sõita pidevalt ainult lühikesi distantse. Tehnilise ülevaatuse käigus võtta kasutusele digitaalsed testrid, mis võimaldaksid tuvastada heitgaasi puhastussüsteemidega läbiviidud manipulatsioone ning sisestaksid automaatselt OBD-st saadud andmed serverisse, kus neid ei oleks võimalik muuta või et muudatuste ajalugu oleks võimalik hiljem kontrollida. Tehniline politsei võiks hakata tegema pistelisi kontrolle digitaalsete testritega, et tuvastada nende süsteemidega tehtud manipulatsioone. Selle tegevuse tulemusena hakkavad inimesed aru saama, et EL-is üldiselt ega ka Eesti riigis ei ole lubatud ja on karistatav igasugune heitgaasi puhastussüsteemidega manipuleerimine.

Abstract [en]

In today’s world, where is a tendency to move towards more environmentally-friendly solutions, very strict standards have been set on car manufacturers for the exhaust emissions of cars. This is done mainly in order for reducing environmental pollution, especially in big cities and densely populated areas. Health studies show that air quality is very poor in these areas and does not meet necessary standards, causing respiratory diseases and pollution. For reducing the negative effect due to car usage, different effective solutions are created by car manufacturers. The main air pollution causing factors in car exhaust emissions are carbon dioxide, nitrous oxide and fine particles found in it. For the purpose of reducing these factors, the EGR- and DPF-systems have been developed, ensuring that as little of these compounds as possible, reaches the atmosphere. From the survey carried out for the thesis, it appears that the regular users of cars do not emphasize this enough and more often than not, the most useful, convenient and cheap solution is used for dealing with problems due to these systems. At the same time, it is possible to do so, because at this moment, it is not possible to declare these manipulations, due to using measuring instruments and methods that are not efficient enough for doing so. At the time, the inspection stations use a measuring device for inspecting smoke opacity that is able to measure the fumes from K= 0.5 m-1. Such accuracy is below what a car engine can produce, even though certain rules are adhered to in storing the measuring device (the right humidity and temperature). In order to measure the Euro 5 and Euro 6 emissions, this measuring accuracy is not enough and much more precise and expensive devices, that are also a lot more demanding for the environment surrounding them, need to be used for technical inspection. This in turn demands that laboratory conditions would be created for checking whether the cars are in compliance with the emissions’ standards. Car manufacturers have created an on-board diagnostic system with tens of sensors used for monitoring and controlling the work of the engine and exhaust gas cleaning systems. Due to the cars being manufactured in such a way that they would be able to adhere to these standards, the sensors that take part in the work of the engine and the exhaust gas cleaning systems, are able to measure the exhaust fumes with the necessary precision. In the case of any parameter deviates from the norm (1.5x over the norm), then the driver is notified of this with the indicator light on the dashboard lighting up. In the case of a more serious malfunction, it is not possible to start the engine or the power of the engine is significantly hindered so it would be possible to drive to the nearest service station. All of the vehicle’s sensors’ work and good condition can be tested with the appropriate testers that are a lot cheaper than the measuring devices necessary for checking whether the car adheres to the Euro 5 and Euro 6 norms. Also, if these analogous measuring devices would be used, then this would be a degeneration due to demand a lot more resources, precision and qualification for working with these devices instead of the digital testers. It is nonsensical to move in the direction of unsustainability. These devices can be cheated and in the modern world, the methods used for testing the roadworthiness of the vehicles, are no longer effective for new cars. Germany is an example of a leading country of the European Union in applying the Euro norms, the ODB-testers are widely used for technical inspections, but also by police and customs officials for checking the roadworthiness of the vehicle on the side of the road, in case there is a suspicion of sorts. In the case of discovering a manipulation or noncompliance to the OBD-system, the vehicle is redirected to the nearest repair shop and a fine is prescribed. While using the OBD-testers all inspection stations should have access to the manufacturer’s data for checking whether the vehicle is in compliance with them, this way all vehicles do not have to be checked in the same pattern that is K=1,5m-1 Euro 4 for the newer vehicles. OBD-tester gives an overview of the work of all the sensors, as well as giving notice of when last regeneration of the DPF-filter, the permeability of DPF, the work of the EGR-system and all of the sensors connected with it. In order to check whether the car is in good order, it is not necessary to carry out opacity tests and all the procedures that are burdensome for the engine and the gearbox and required by Annex 4 of the Regulation No 77 of the MKM. Only the OBD protocol and the availability of the factory data are necessary for comparing the data with the norms and make a conclusion whether the car is functioning properly or has shortcomings in its exhaust gas purification systems. All the vehicles that were tested in the context of this thesis had a valid inspection, though six of them did not have either the EGR-system or both the EGR- and the DPF-systems. Also, if a program for technical inspections has to be developed, it would not be possible to manipulate with inserting the cars’ data and also the methodology of the measurements. The OBD-test is both faster and more precise. The manipulations with exhaust gas purification systems for the most part would be detectable [22]. During the thesis the author came to the conclusion that it would be wise to teach from a driving school to the national driving exams, about the exhaust gas purification systems necessity. All drivers should be aware of their need, and refrain from manipulating with them. Car sales should warn potential buyers of diesel engine problems, if it is used only for a short distance to travel constantly. At the technical inspection points, should be introduced digital testers, which can detect the exhaust gas purification systems manipulations and automatically insert the OBD-derived data to the server, where they will not be able to edit it. Technical police should begin to make random checks with digital testers to detect manipulations made to these systems. As the result, people start to understand that in the EU in general or in the Estonian state is not permitted and is a punishable offense any manipulation of the exhaust gas purification systems.

Item Type: thesis
Advisor: Lempu Pärand
Co-advisor: Aimar Lukk
Subjects: Transport > Automotive engineering > Car construction
Transport > Automotive engineering > Car construction > Car electrical systems
Transport > Automotive engineering > Car construction > Technical requirements for cars
Divisions: Institute of Engineering > Automotive Engineering
Depositing User: Roman Ivanov
Date Deposited: 07 Jun 2017 06:03
Last Modified: 07 Jun 2017 06:03
URI: http://eprints.tktk.ee/id/eprint/2701

Actions (login required)

View Item View Item