Do pomiaru stopnia zadymienia spalin wykorzystuje się obecnie optyczne dymomierze absorpcyjne. W poprzednich częściach artykułu opisaliśmy ogólną budowę i zasadę działania tych urządzeń, które są przeznaczone do badania zadymienia spalin w silnikach o zapłonie samoczynnym. Tym razem przedstawiamy wybrane rozwiązania konstrukcyjne dymomierzy absorpcyjnych o częściowym przepływie spalin różnych wytwórców.

AT 605 firmy Actia Atal
Firma Actia Atal opracowała nowoczesny dymomierz absorpcyjny o częściowym poborze spalin AT 605 (fot. 1). Przyrząd jest przystosowany do dwóch trybów pracy: ciągłego pomiaru zadymienia spalin lub pomiaru chwilowego (podczas testu swobodnego przyspieszania). Urządzenie może mierzyć prędkość obrotową silnika na podstawie tętnienia napięcia w instalacji elektrycznej pojazdu (po przyłączeniu do zacisków akumulatora) oraz temperaturę oleju silnikowego. Z dymomierza przez złącze USB dane przesyłane są do komputera zewnętrznego (laptop lub PC), z którym przyrząd musi współpracować w celu przetworzenia, prezentacji, zapisania oraz wydrukowania wyników pomiaru. Minimalne wymagania dotyczące komputera współpracującego z dymomierzem: Windows 2000/XP, napęd CD ROM, HDD 1 GB, RAM 32 MB i dwa złącza USB. Dymomierz stanowi część systemu pomiarowego Multi-Diag.
W ofercie firmy Actia Atal znajdują się również kompleksowe komputerowe stanowiska diagnostyczne do badania spalin, tak zwane stacje kombi. Wersja AM 705 takiego stanowiska jest najbardziej rozbudowana i składa się z: analizatora spalin (AT 505), dymomierza (AT 605) oraz modułu do pomiaru prędkości obrotowej i temperatury silnika (AT 113). Natomiast odmiana AM 605 dostarczana jest bez analizatora spalin. Oprócz tego każde ze stanowisk do badania spalin zawiera takie elementy, jak: ergonomiczny wózek z umieszczonym na nim 19-calowym monitorem, komputer klasy PC (odmiana przemysłowa), drukarkę, klawiaturę z myszą oraz bezprzewodowy pilot zdalnego sterowania (na podczerwień). Do włączenia i wyłączenia stanowiska oraz systemu Windows używa się tylko jednego przycisku. Do stacji kombi można podłączyć inne urządzenia diagnostyczne wymagające współpracy z komputerem i zainstalować dodatkowe oprogramowanie.

D60 i D100 firmy Arcon
Często spotykany w krajowych stacjach kontroli pojazdów dymomierz D60 należy do grupy urządzeń absorpcyjnych z częściowym poborem spalin. Jest przyrządem o zwartej konstrukcji, prostym w użyciu, zautomatyzowanym w działaniu. Sterowany mikroprocesorem. Został wyposażony w wewnętrzną drukarkę i jest przystosowany do współpracy z komputerem zewnętrznym PC. Próbka gazów spalinowych pobierana jest sondą ze stali nierdzewnej i kierowana przewodem elastycznym do optycznej komory pomiarowej. Po przejściu przez część pomiarową spaliny są kierowane na zewnątrz. Stopień zadymienia spalin wyrażany jest za pomocą współczynnika pochłaniania światła – K (w m-1).
Urządzenie może być zasilane z wbudowanego akumulatora (napięcie 12 V) lub z sieci 230 V (przez zasilacz). Komora pomiarowa dymomierza znajduje się w szafce umieszczonej na wózku. Przenośny terminal sterujący z wyświetlaczem i przyciskami umożliwia zdalne, przewodowe sterowanie przyrządem (z miejsca kierowcy). Dymomierz jest wyposażony w złącze szeregowe RS 232 umożliwiające połączenie z PC i zewnętrzną drukarką. Do urządzenia można podłączyć sondy do pomiaru prędkości obrotowej i temperatury silnika.
Charakterystyka dymomierza D60:
- umożliwia pomiar zadymienia w całym zakresie prędkości obrotowych silnika,
- jednoosobowa obsługa,
- krótki czas nagrzewania i automatyczna kalibracja,
- automatyzacja cyklu pomiarowego z informacją o kolejnych etapach,
- terminal sterujący został wyposażony w czytelny wyświetlacz ciekłokrystaliczny i funkcjonalne przyciski,
- wbudowana drukarka umożliwia otrzymanie protokołu z badań zawierającego wyniki pomiaru, datę i czas pomiaru oraz dane stacji kontroli pojazdów.

W skład wyposażenia uzupełniającego wchodzą sondy (czujniki) do pomiaru prędkości obrotowej silnika i temperatury oleju silnikowego. Wyniki tych pomiarów można odczytać na wyświetlaczu, mogą być także wydrukowane. Zapamiętane wyniki wszystkich pomiarów mogą być przekazane do zewnętrznego komputera.
Nowym rozwiązaniem konstrukcyjnym przyrządu do pomiaru zadymienia spalin firmy Arcon jest dymomierz D100 (fot. 2), który jest przeznaczony do pracy w warunkach stacjonarnych. Jest to urządzenie funkcjonalne, nowoczesne, które odpowiada aktualnym normom. Służy do pomiaru zarówno współczynnika pochłaniania światła – K (w m-1), jak i stopnia pochłaniania światła – A (w %). Długość komory pomiarowej wynosi 473 mm, temperatura spalin utrzymywana jest w zakresie 70-112°C. Zaletami przyrządu są mała masa (16 kg) i niewielkie wymiary gabarytowe (589 x 410 x 170 mm). W skład wyposażenia podstawowego wchodzą sonda poboru spalin o średnicy 13 mm oraz przenośny wyświetlacz (panel zdalnego sterowania). Wyposażenie dodatkowe obejmuje sondę do pomiaru prędkości obrotowej silnika i sondy do pomiaru temperatury oleju silnikowego (o długości 0,9 m i 3 m).

BEA 150 i BEA 460 firmy Bosch
Znanym wytwórcą urządzeń do badania składu spalin silników spalinowych jest firma Bosch. W ofercie tego producenta znajdują się różne rodzaje analizatorów spalin (stacjonarne i przenośne). W stacjach kontroli pojazdów często spotyka się stacjonarne analizatory spalin typu BEA 250, dymomierze BEA 150 i zestawy kompleksowe BEA 350, łączące w sobie zarówno funkcję analizatora, jak i dymomierza, w których wykorzystano różne sposoby pomiaru prędkości obrotowej silnika. Urządzenia BEA można w zależności od potrzeb modułowo rozbudowywać.
Kolejna rodzina przyrządów do badania spalin BEA 460 firmy Bosch, oparta na łączności bezprzewodowej, oferowana jest w trzech wariantach: BEA 460 Otto – analiza spalin w silnikach o zapłonie iskrowym, BEA 460 Diesel – pomiar zadymienia spalin w silnikach o zapłonie samoczynnym oraz BEA Kombi (fot. 3) – urządzenie kompleksowe, które pełni rolę analizatora spalin i dymomierza. Zastosowanie bezprzewodowego połączenia przyrządu BEA 460 z laptopem lub komputerem stacjonarnym oszczędza miejsce oraz zapewnia mobilność tego urządzenia. Przenośna komora pomiarowa dymomierza charakteryzuje się: dużą trwałością, krótkim czasem nagrzewania i szybkością pomiaru, łatwością czyszczenia oraz możliwością współpracy z analizatorem spalin. W obudowie dymomierza umieszczone jest gniazdo sondy do poboru spalin. Wrażliwe części są chronione przed uszkodzeniem. Obsługa jest bardzo łatwa. Pomiar zadymienia spalin wykonywany jest małym nakładem pracy i z dużą dokładnością. Po połączeniu, w sposób przewodowy lub bezprzewodowy, z przyrządem diagnostycznym typu KTS możliwe jest badanie spalin pojazdów z systemem diagnostyki pokładowej OBDII/EOBD. Urządzenie można wyposażyć w różne dodatkowe moduły, które umożliwiają przeprowadzenie diagnozowania sterowania silnika przez system informacji [ESI]tronic.

OPA-100 i OPA-300 firmy Brain Bee
Firma Brain Bee do badania zadymienia spalin silników ZS dostarcza moduły dymomierza OPA-100 i OPA-300 (fot. 4), które są przystawką do analizatora spalin AGS-688 tej firmy. Modułem dymomierza można sterować, wykorzystując klawiaturę analizatora spalin lub za pomocą zewnętrznego komputera PC. Urządzenie może być zasilane z sieci elektrycznej o napięciu 230 V lub 12 V (opcja), co pozwala na wykonywanie pomiaru w warunkach drogowych (Inspekcja Transportu Drogowego, policja).
Zadymienie spalin mierzone jest metodą absorpcyjną po pobraniu próbki spalin z rury wydechowej silnika. Przyrządy mają małe wymiary i masę oraz automatycznie wykonują takie czynności, jak: kalibracja, zerowanie i monitorowanie stanu filtrów. Standardowo wyposaża się je w dwie sondy poboru spalin (do pojazdów osobowych i ciężarowych) oraz sondę piezoelektryczną do pomiaru prędkości obrotowej silnika. Wyposażeniem dodatkowym jest uniwersalny miernik prędkości obrotowej silnika i temperatury oleju MGT 300R (komunikacja bezprzewodowa). Miernik umożliwia pomiar prędkości obrotowej silnika na podstawie tętnienia napięcia w instalacji elektrycznej pojazdu lub przebiegu drgań silnika (czujnikiem wibracyjnym).
W ofercie firmy Brain Bee znajduje się również kompleksowe stanowisko (fot. 5), które składa się z wielogazowego analizatora spalin AGS-688 i modułu dymomierza OPA-300 wraz z niezbędnym wyposażeniem oraz mobilnego wózka. Na takim uniwersalnym stanowisku diagnostycznym można wykonać analizę spalin silników ZI (zasilanych benzyną lub paliwami alternatywnymi) oraz pomiar zadymienia spalin silników ZS.

Smart Smoke i Logic Smoke firmy Magneti Marelli
W ofercie wyposażenia diagnostycznego firmy Magneti Marelli znajdują się urządzenia do badania koncentracji składników spalin silników motocykli, samochodów osobowych i ciężarowych. Smart Gas (fot. 6a) jest samodzielnym analizatorem do badania spalin pojazdów zasilanych benzyną, gazami propan-butan i metan. Natomiast Logic Gas (fot. 6b) to analizator spalin, który do pracy wymaga zastosowania zewnętrznego komputera klasy PC lub laptopa. Z kolei Smart Smoke i Logic Smoke to przyrządy do badania zadymienia spalin w silnikach o zapłonie samoczynnym.
Pierwsza odmiana urządzenia – Smart Smoke (fot. 6c) – jest samodzielnym dymomierzem, który służy do pomiaru zarówno współczynnika pochłaniania światła – K (w m-1), jak i stopnia pochłaniania światła – A (w %). Ponadto mierzy prędkość obrotową silnika i temperaturę oleju silnikowego. Urządzenie ma wbudowaną drukarkę, klawiaturę do wprowadzania danych, port PC2 i moduł Bluetooth (do komunikacji bezprzewodowej), podświetlany wyświetlacz LCD i akumulator umożliwiający 4-godzinną pracę.
Druga wersja dymomierza – Logic Smoke (fot. 6d) – wymaga podczas pracy komputera zewnętrznego (laptop lub PC), z którym przyrząd musi współpracować w celu przetworzenia, prezentacji, zapisania oraz wydrukowania wyników pomiaru.
Wszystkie urządzenia do badania składu spalin wytwarzane przez firmę Magneti Mirelli charakteryzują się wysoką jakością wykonania i przystępną ceną.

MDO 2 i MET 6.2 firmy Maha
Dymomierz MDO 2 (fot. 7) składa się z dwóch zespołów: modułu pomiarowego (komory pomiarowej) i przenośnego terminala ręcznego połączonych przewodem. Dymomierz ma zwartą obudowę metalową i osłonę z tworzywa sztucznego. Elementy mające kontakt ze spalinami (komora pomiarowa, sonda poboru spalin) wykonane są ze stali nierdzewnej. Urządzenie charakteryzuje się wysoką wydajnością i szybkim nagrzewaniem komór pomiarowych oraz prostą obsługą. Umożliwia pomiar chwilowy (test swobodnego przyspieszania) lub ciągły (współpraca z hamownią podwoziową). Do połączenia z komputerem PC lub innymi urządzeniami służy złącze RS 232. Zaletą urządzenia jest możliwość zasilania z gniazda zapalniczki (12/24 V) lub z instalacji (230 V). Konstrukcja dymomierza pozwala na jego wykorzystanie w warunkach stacjonarnych i mobilnych.
Terminal ręczny wyposażony jest w mikroprocesor, wyświetlacz LCD, klawiaturę i wewnętrzną drukarkę. Wyniki pomiaru mogą być wyświetlane oraz drukowane w formie graficznej i liczbowej. Można graficznie przedstawić zadymienie w funkcji prędkości obrotowej silnika. Przyrządem steruje się za pomocą przyjaznego dla użytkownika menu obsługowego. Modułem dymomierza steruje się z terminala ręcznego lub z komputera zewnętrznego. Czujniki (sondy) do pomiaru temperatury oleju i prędkości obrotowej silnika mogą być łączone do komory pomiarowej lub terminala ręcznego.
Wersja MDO 2 LON, dzięki zastosowaniu systemu modułów funkcyjnych, stwarza dodatkowe możliwości rozbudowy urządzenia oraz przyłączenia oprzyrządowania zgodnie z wymogami użytkownika. Pozwala to na wykorzystanie dymomierza w systemie pomiarowym linii diagnostycznej (sieć Eurosystem lub ASA). Przez zastosowanie wspólnej z wieloskładnikowym analizatorem spalin koncepcji technicznej i konstrukcyjnej stworzono możliwość konfiguracji kompleksowego stanowiska diagnostycznego do badania spalin zarówno silników o zapłonie iskrowym, jak i samoczynnym. Wielofunkcyjne stanowisko firmy Maha składa się z kilku elementów (fot. 8), tj.: analizatora spalin (MGT 5), dymomierza (MDO 2 LON), jednostki komputerowej z monitorem i drukarką oraz mobilnego wózka. Takie stanowisko przystosowane jest do: rozbudowy i zmiany konfiguracji, adaptacji procedur pomiaru do nowych przepisów, dostarczania danych niezbędnych do wykonania pomiaru, wyświetlania wyników pomiaru i śledzenia przebiegu procesu pomiarowego, wydruku wyników pomiaru oraz archiwizacji wykonanych badań.
Najnowszą propozycją firmy Maha są dymomierze serii MET 6, które są dostępne m.in. w następujących wersjach:
- MET 6.2 – dymomierz o dużej dokładności do pomiaru zadymienia spalin,
- MET 6.2.1 – dymomierz drugiej generacji do pomiaru masowego stężenia cząstek stałych (laserowa technika pomiaru),
- MET 6.3 – połączenie w jednej zwartej obudowie analizatora spalin MET 6.1 silników o zapłonie iskrowym i dymomierza MET 6.2 o dużej dokładności pomiaru zadymienia spalin silników o zapłonie samoczynnym (fot. 9).

DS2 firmy Premier Diagnostics
Bezprzewodowy dymomierz DS2 (fot. 10), produkowany przez firmę Premier Diagnostics, jest urządzeniem o interesującej konstrukcji, nowoczesnym i łatwym w obsłudze. Składa się z modułu dymomierza (komory pomiarowej), przenośnego panelu sterującego z wyświetlaczem i stacji bazowej umieszczonej na wózku. Zastosowano bezprzewodową komunikację między modułem dymomierza i przenośnym panelem sterującym (w odległości do 100 m od stacji bazowej).
Moduł dymomierza charakteryzuje się wytrzymałą konstrukcją, małą masą (5 kg), krótkim czasem nagrzewania komory pomiarowej i możliwością pracy w ujemnych temperaturach otoczenia (-15°C). Kalibracja wykonywana jest codziennie w sposób automatyczny. Pomiar zadymienia spalin odbywa się automatycznie (test swobodnego przyspieszania) lub manualnie, co umożliwia wykorzystanie wyników do celów diagnostycznych i regulacyjnych. Przyrząd zasilany jest z sieci o napięciu 230 V.
Poręczny panel sterujący z wyświetlaczem pozwala na odczyt wyników badań oraz sterowanie przebiegiem pomiaru. Wprowadzanie danych odbywa się przyciskami. Przenośny panel sterujący umożliwia wykonywanie pomiarów z miejsca kierowcy, co zapewnia jednoosobową obsługę.
Podstawowe zespoły dymomierza umieszcza się w odpowiednich miejscach mobilnej stacji bazowej, która zawiera także drukarkę, klawiaturę i wózek. W skład wyposażenia wchodzą: sonda poboru spalin oraz sondy prędkości obrotowej silnika i temperatury oleju silnikowego (komunikacja bezprzewodowa).
Wytwórca dostarcza również wersję mobilną DS2 R tego dymomierza, która umożliwia badanie zadymienia spalin w warunkach drogowych (ITD, policja). Ta odmiana urządzenia (fot. 11) składa się z:
- stacji bazowej zawierającej przenośny terminal sterujący (z wyświetlaczem), ładowarkę, klawiaturę oraz elementy umożliwiające komunikację bezprzewodową (za pomocą fal radiowych),
- bezprzewodowego modułu dymomierza z sondą poboru spalin i stacją dokującą,
- bezprzewodowego miernika temperatury z sondą pomiaru temperatury oleju,
- pakietu akumulatorów (2 x 12 V) z ładowarką.

Urządzenie po uruchomieniu może pracować nieprzerwanie około 6,5 godziny (bez doładowywania). Ponadto może być zasilane z akumulatora samochodowego.
Firma Premier Diagnostics wytwarza również inne odmiany tego dymomierza, to jest: DS2 D – wersja kompaktowa oraz DS2 PC – wersja do współpracy z komputerem zewnętrznym (PC lub laptop).

DGA 1500 Kombi firmy Sun
Snap-on Diagnostics, znany producent urządzeń diagnostycznych, oprogramowania i systemów informatycznych, oferuje moduł dymomierza Sun DSS 3 (fot. 12a), który wykonany jest jako przystawka do wielogazowego analizatora spalin Sun DGA 1500 (fot. 12b). Moduł dymomierza jest zgodny z ISO 11614. Wymienione urządzenia wchodzą w skład wielofunkcyjnego stanowiska do kontroli składu spalin o nazwie DGA 1500 Kombi, zawierającego również wyświetlacz, drukarkę oraz wózek jezdny. Stopień zadymienia spalin wyrażany jest w jednostkach współczynnika pochłaniania światła – K (w m-1). Przed rozpoczęciem pomiaru zadymienia spalin następuje automatyczna kalibracja i zerowanie. Modułem dymomierza można sterować, wykorzystując klawiaturę analizatora spalin lub z komputera zewnętrznego.
Stanowisko jest standardowo wyposażone w sondy do pomiaru temperatury oleju i prędkości obrotowej silnika. Wyposażenie dodatkowe (opcja Bluetooth) umożliwia bezprzewodową komunikację dymomierza z analizatorem oraz bezprzewodowy pomiar prędkości obrotowej i temperatury oleju przez złącze OBD.
Takie samo rozwiązanie konstrukcyjne kompleksowego stanowiska do badania spalin silników o zapłonie iskrowym i samoczynnym dostarcza też firma Capelec pod nazwą CAP 3201.

Opabox Autopower firmy Texa
Opabox Autopower jest nowym modułem do pomiaru zadymienia spalin silników ZS, przeznaczonym do stosowania w stacjach kontroli pojazdów i w warsztatach samochodowych. Dymomierz Opabox Autopower (fot. 13) jest przyrządem bardzo praktycznym i łatwym w użyciu. Został wyposażony w funkcjonalny wózek z łożyskowanymi kołami. Po wysunięciu teleskopowego uchwytu dymomierz można łatwo przemieszczać po powierzchni stanowiska kontrolnego. Po odblokowaniu dźwigni można zdjąć moduł dymomierza i przenieść go w dowolne miejsce.
Bezprzewodowe połączenie Wireless Bluetooth zapewnia komunikację między modułem dymomierza Opabox a interfejsami RC3 odczytującymi prędkość obrotową silnika i temperaturę oleju silnikowego oraz z urządzeniami wizualizacyjnymi (laptop lub komputer klasy PC, stacja Multi Pegaso lub urządzenia Axone).
Podczas pomiaru zadymienia spalin obsługujący może zmieniać swoje położenie i nie musi znajdować się w bliskiej odległości od dymomierza czy pojazdu. Zastosowano także nowy rodzaj sondy do poboru spalin ze specjalnym przegubem umożliwiającym dostosowanie jej do różnych kształtów rur wylotowych.
Natomiast Multi Pegaso to kompletna stacja wielozadaniowa, która może zarządzać pracą wszystkich urządzeń do badania składu spalin. Zbudowana jest ze stalowego wózka i zawiera komputer klasy PC z zainstalowanym systemem Windows 7 oraz kolorowy monitor (17 cali). W dolnej części wózka znajdują się wnęki na moduły analizatora spalin Gasbox i dymomierza Opabox, w których odbywa się ich automatyczne doładowanie. Inne elementy tej stacji to uchwyt na przyrząd RC3 i drukarka. Dodatkowo stację Multipegaso można wyposażyć w oprogramowanie diagnostyczne. Stacja może komunikować się z dowolnym interfejsem Texa w sposób bezprzewodowy i przewodowy przez złącze USB.

dr inż. Kazimierz Sitek

Literatura:
1. Materiały informacyjne producentów urządzeń do badania składu spalin silników o zapłonie iskrowym i samoczynnym.
2. Analiza spalin silników ZI. Pomiar zadymienia spalin silników ZS. Poradnik Serwisowy 3/2010.