Приложение III. Методика испытаний двигателей с воспламенением от сжатия

Приложение III

Методика
испытаний двигателей с воспламенением от сжатия*(46)

1. Введение

1.1. В настоящем Приложении описывается метод определения эмиссии газов и загрязняющих твердых частиц, выбрасываемых двигателями, подлежащими испытанию.

Должны применяться следующие циклы испытаний:

- NRSC (цикл испытания двигателя недорожной машины на установившемся режиме), соответствующий техническим условиям оборудования, которое должно использоваться для измерения эмиссии угарного газа, углеводородов, оксидов азота и твердых частиц на этапах I, II, IIIA, IIIB и IV от двигателей, описанных в пунктах (i) и (ii) раздела 1.A Приложения I; и

- NRTC (цикл испытания двигателя недорожной машины на неустановившемся режиме), который должен использоваться для измерения эмиссии угарного газа, углеводородов, оксидов азота и твердых частиц на этапах IIIB и IV от двигателей, описанных в пункте (i) раздела 1.A Приложения I;

- для двигателей, предназначенных для использования в судах внутреннего плавания, должна использоваться процедура испытания ISO в соответствии с ISO 8178-4:2002 и Приложением VI IMO*(47) MARPOL*(48) 73/78 (Технический кодекс по контролю за выбросами оксидов азота из судовых дизельных двигателей);

- для двигателей, предназначенных для использования в дрезинах, NRSC должен использоваться для измерения газов и загрязняющих твердых частиц на этапе IIIA и на этапе IIIB;

- для двигателей, предназначенных для использования в локомотивах, NRSC должен использоваться для измерения газов и загрязняющих твердых частиц на этапе IIIA и на этапе IIIB.

1.2. Испытание проводится на двигателе, установленном на испытательном стенде и соединенном с динамометром.

1.3. Принцип измерения

Эмиссия выхлопных газов двигателя, подлежащая измерению, включает в себя газообразные компоненты (угарный газ, совокупную эмиссию углеводородов и оксидов азота) и твердые частицы. Кроме того, углекислый газ часто используется в качестве трассирующего газа в целях определения коэффициента разбавления в системах с полным и частичным разбавлением потока. Опытная техническая практика рекомендует общее измерение углекислого газа как хороший инструмент для обнаружения проблем измерения во время проведения испытания.

1.3.1. NRSC-испытание

Во время установленной последовательности режимов работы на подогретых двигателях, величина вышеупомянутой эмиссии выхлопных газов должна исследоваться непрерывно путем взятия пробы с необработанного выхлопного газа. Цикл испытаний состоит из некоторого количества режимов с определенной частотой вращения и крутящим моментом (при нагрузке), которые подпадают под типовой рабочий диапазон дизельных двигателей. Во время каждого режима должны быть определены концентрация каждого газообразного загрязнителя, поток выхлопных газов и выходная мощность, а также взвешенные измеренные значения. Проба твердых частиц должна быть растворена с кондиционированным атмосферным воздухом. Одна проба должна быть отобрана и собрана на подходящих фильтрах по завершении процедуры испытаний.

В качестве альтернативы пробу можно взять на отдельных фильтрах, по одному на каждый режим, и вычислить взвешенные результаты за цикл.

Граммы каждого загрязнителя, эмитируемого за киловатт-час, должны быть рассчитаны согласно предписанию в Дополнении 3 к настоящему Приложению.

1.3.2. NRTC-испытание

На неустановившихся режимах, основанных непосредственно на режимах работы дизельных двигателей, установленных в недорожных машинах, пробы берут дважды:

- в первый раз (холодный пуск) после того, как двигатель прогрелся до комнатной температуры и температура масла и смазочно-охлаждающей жидкости двигателя после пропитки систем и всех вспомогательных устройств управления двигателем стабилизировалась между 20 и 30°C;

- во второй раз (горячий пуск) после двадцатиминутной выдержки горячего двигателя, начинающейся немедленно после завершения цикла пуска холодного двигателя.

Во время этой последовательности испытаний должны быть исследованы вышеупомянутые загрязнители. Последовательность испытаний состоит из цикла холодного пуска (после того, как двигатель был охлажден естественным или принудительным образом), периода выдержки горячего двигателя и цикла горячего пуска, результатом которых является вычисление смеси выбросов. Используя сигналы крутящего момента и частоты вращения двигателя обратной связи моторного динамометра, мощность должна быть суммирована по времени цикла для того, чтобы посчитать результирующую мощность в работе, произведенной двигателем за цикл. Концентрации газообразных компонентов должны быть определены по циклу либо в необработанном выхлопном газе путем суммирования сигнала анализатора в соответствии с Дополнением 3 к настоящему Приложению, либо в разбавленном выхлопном газе полнопоточной системы разбавления CVS путем суммирования или отбора проб в резервуар в соответствии с Дополнением 3 к настоящему Приложению. Для твердых частиц пропорциональная выборка должна быть собрана с разбавленного отработавшего газа на заданном фильтре путем либо частичного разбавления потока, либо полнопоточного разбавления. В зависимости от используемого метода разбавленный или неразбавленный расход отработавшего газа должен быть определен за цикл путем вычисления массовых значений эмиссии загрязнителей. Массовые значения эмиссии должны иметь отношение к работе двигателя и должны быть выражены в граммах каждого загрязнителя, эмитируемого за киловатт-час.

Эмиссия (г/кВт·ч) должна быть измерена и во время цикла холодного пуска, и во время цикла горячего пуска двигателя. Смесь взвешенных выделений должна быть вычислена путем увеличения показателей холодного пуска на 10%, а в случае горячего пуска - на 90%. Показатели взвешенной смеси должны отвечать предельным значениям.

2. Условия испытания

2.1. Общие требования

Все показатели объема и объемного расхода рассчитываются для 273 К (0°C) и 101,3 кПа.

2.2. Условия испытания двигателя

2.2.1. Измеряются абсолютная температура воздуха, всасываемого двигателем, выраженная в Кельвинах, и сухое атмосферное давление , выраженное в кПа, а параметр определяется в соответствии со следующими положениями:

Двигатели без наддува и с механическим наддувом:

Двигатели с турбонаддувом и с охлаждением или без охлаждения всасываемого воздуха:

2.2.2. Действительность испытания

Чтобы испытание было признано действительным, параметр должен быть:

2.2.3. Двигатели с системой охлаждения воздуха, поступающего в цилиндр

Регистрируется температура воздуха, поступающего в цилиндр двигателя, и на заявленной номинальной частоте вращения и полной нагрузке изготовителем определяется максимальная температура воздуха, поступающего в двигатель (с погрешностью К). Температура охлаждающейся среды должна составлять по крайней мере 293 К (20°C).

Если используется система для испытания двигателей внутреннего сгорания или внешний вентилятор, то температура воздуха, поступающего в цилиндр должна быть установлена в пределах К от максимальной температуры поступающего в цилиндр воздуха, определенной изготовителем на частоте вращения заявленной максимальной мощности и полной нагрузки. Температура и расход смазочно-охлаждающей жидкости камеры охлаждения поступающего в цилиндр воздуха при заданном выше значении не должны изменяться на протяжении всего цикла испытания. Расчет объема камеры охлаждения воздуха, поступающего в цилиндр двигателя, должен быть основан на опытной технической практике и учете типичных вариантов применения транспортного средства или машины.

Дополнительно, по выбору, может быть выполнена установка камеры охлаждения воздуха, поступающего в цилиндр двигателя, в соответствии с SAE J*(49) 1937 г., опубликованного в январе 1995 г.

2.3. Система подачи воздуха в двигатель

Испытуемый двигатель должен быть оборудован системой подачи воздуха, имеющей ограничение подачи воздуха в пределах значения  Па, определенного изготовителем для чистого воздухоочистителя в режимах работы двигателя, которые указаны изготовителем и которые обеспечивают максимальный поток воздуха. Ограничения должны быть установлены на номинальной частоте вращения и полной нагрузке. Может использоваться система для испытания двигателей внутреннего сгорания при условии, что она воспроизводит реальные рабочие режимы двигателя.

2.4. Выхлопная система двигателя

Испытуемый двигатель должен быть оборудован выхлопной системой, имеющей противодавление на выходе газов в пределах значения  Па, определенного изготовителем для режимов работы двигателя, при которых обеспечивается максимальная заявленная мощность.

Если двигатель оборудован устройством окончательной обработки выхлопных газов, то выхлопная труба должна иметь диаметр, равный по меньшей мере четырем диаметрам применяемой в эксплуатации трубы перед впускным отверстием начала сегмента расширения, содержащего устройство окончательной обработки. Расстояние от фланца выпускного коллектора или выпускного отверстия турбокомпрессора до устройства окончательной обработки выхлопных газов должно быть таким же, как в машинной конфигурации или в пределах интервала согласно техническим требованиям изготовителя. Противодавление на выходе газов или впускное ограничение должны отвечать вышеуказанным критериям и могут регулироваться клапаном. Контейнер окончательной обработки может быть удален во время модельных испытаний и во время исследования многомерной характеристики двигателя и заменен эквивалентным контейнером, имеющим неактивный носитель катализатора.

2.5. Система охлаждения

Система охлаждения двигателя должна иметь достаточную производительность для поддержания нормальных рабочих температур двигателя, установленных изготовителем.

2.6. Смазочное масло

Спецификации смазочного масла, используемого для испытания, должны регистрироваться и представляться вместе с результатами испытаний.

2.7. Топливо для испытания

Топливо должно соответствовать эталонному топливу, указанному в Приложении V.

Цетановое число и содержание серы эталонного топлива, используемого для испытания, должно регистрироваться в разделах 1.1.1 и 1.1.2 Дополнения 1 к Приложению VII соответственно.

Температура топлива во впускном отверстии топливного насоса должна составлять 306 - 316 К (33 - 43°C).

3. Проведение испытания (испытание NRSC)

3.1. Определение установочных параметров динамометра

Основой измерения удельной эмиссии является мощность без поправки на торможение в соответствии с ISO 14396: 2002.

Какие-либо вспомогательные устройства, которые необходимы только для работы машины и могут быть установлены на двигателе, должны быть удалены перед испытанием. В качестве примера приведен следующий неполный список таких устройств:

- воздушный компрессор для тормозов;

- компрессор рулевого привода с усилителем;

- компрессор кондиционера;

- насосы для гидравлических приводов.

В тех случаях, когда вспомогательные устройства не были удалены, мощность, потребляемая ими на испытательных частотах вращения, должна быть определена для того, чтобы рассчитать установочные параметры динамометра. Исключение составляют двигатели, в которых такие вспомогательные устройства составляют неотъемлемую часть двигателя (например, охлаждающие вентиляторы для воздушного охлаждения двигателей).

Установочные параметры впускного ограничения и противодавления выхлопной трубы должны быть отрегулированы до верхних пределов, установленных изготовителем, в соответствии с разделами 2.3. и 2.4.

Значения пикового крутящего момента на заданных испытательных частотах вращения должны быть определены экспериментально для того, чтобы вычислить значения крутящего момента для заданных испытательных режимов. Для двигателей, не предназначенных для работы по диапазону кривой крутящего момента при полной нагрузке, пиковый крутящий момент на испытательных частотах вращения должен быть указан изготовителем.

Установочные параметры двигателя для каждого режима испытаний должны быть вычислены с использованием формулы:

Если отношение

значение может быть проверено техническим органом, предоставляющим сертификат соответствия.

3.2. Подготовка фильтров для отбора проб

Не менее чем за один час до испытания каждый фильтр (пара) помещается в закрытую, но не опечатанную чашку Петри, которая помещается для стабилизации в камеру для взвешивания. В конце периода стабилизации каждый фильтр (пара) взвешивается, и регистрируется общая масса. Затем фильтр (пара) хранится в закрытой чашке Петри или в фильтродержателе до тех пор, пока он не понадобится для испытания. Если фильтр (пара) не используется в течение восьми часов после его извлечения из камеры для взвешивания, он должен быть вновь взвешен перед использованием.

3.3. Установка измерительного оборудования

Измерительные приборы и зонды для отбора проб устанавливаются в соответствии с требованиями. При использовании системы с полным разбавлением потока для разбавления отработавшего газа к системе присоединяется выхлопная труба.

3.4. Включение системы разбавления и запуск двигателя

Включается система разбавления и запускается двигатель, который разогревается до тех пор, пока все показатели температуры и давления не стабилизируются при полной нагрузке и номинальной частоте вращения (раздел 3.6.2).

3.5. Регулирование коэффициента разбавления

Производится включение и прогонка системы отбора проб твердых частиц на холостом ходу для метода с использованием одного фильтра (дополнительно, по выбору, для метода с использованием нескольких фильтров). Фоновый уровень твердых частиц разбавляющего воздуха может быть определен путем пропускания разбавляющего воздуха через фильтры твердых частиц. Если используется отфильтрованный разбавляющий воздух, одно измерение может быть произведено в любое время до, в течение или после испытания. Если разбавляющий воздух не фильтруется, измерение должно быть произведено на одной пробе, отобранной для проведения испытания.

Разбавляющий воздух регулируется таким воздухом, чтобы получить температуру фильтрующей поверхности на уровне между 315 К (42°C) и 325 К (52°C) на каждом режиме. Общий коэффициент разбавления должен составлять не менее четырех.

ПРИМЕЧАНИЕ: Для установившейся процедуры температура фильтра может составлять уровень максимальной температуры в 325 К (52°C) или ниже взамен установленного диапазона температур с 42°C до 52°C.

Для методов с использованием одного и нескольких фильтров должно поддерживаться постоянное соотношение удельного массового расхода пробы, проходящей через фильтр, и удельного массового расхода разбавленных выхлопных газов для систем полного разбавления потока во всех режимах. Это массовое отношение должно находиться в пределах % относительно усредненного значения режима, за исключением первых 10 секунд в каждом режиме для систем, не имеющих возможности холостой прогонки. Для систем частичного разбавления потока по методу, предусматривающему использование одного фильтра, удельный массовый расход в фильтре должен быть постоянным в пределах % относительно усредненного значения режима, за исключением первых 10 секунд в каждом режиме для систем, не имеющих возможности холостой прогонки.

Для систем контроля концентрации или измерение содержания или в разбавляющем воздухе должно проводиться в начале и в конце каждого испытания. Фоновая концентрация загрязнения или , измеренная в разбавляющем воздухе до и после проведения испытания, должна находиться в пределах 100 или 5 промилле соответственно.

При использовании системы анализа разбавленного отработавшего газа соответствующие показатели фоновой концентрации загрязнения определяются путем отвода проб разбавляющего воздуха в резервуар для проб по завершении последовательности испытаний.

Постоянная (не в резервуаре) фоновая концентрация загрязнения может замеряться не менее трех раз в начале, в конце и в момент, соответствующий приблизительно середине цикла, а полученные значения усредняются. По просьбе изготовителя измерение фоновой концентрации загрязнения может не проводиться.

3.6. Проверка анализаторов

Анализаторы выбросов устанавливаются на ноль и выверяются.

3.7. Цикл испытания

3.7.1. Техническая спецификация на оборудование в соответствии с разделом 1.A Приложения I:

3.7.1.1. Спецификация A

Для двигателей, подпадающих под пункты (i) и (iv) раздела 1.A Приложения I, испытание на динамометрическом стенде должно осуществляться в соответствии с приведенным ниже циклом из восьми режимов*(50):

Номер режима	Частота вращения двигателя (об/мин)	Нагрузка (%)	Весовой коэффициент
1	Номинальная или исходная *	100	0,15
2	Номинальная или исходная *	75	0,15
3	Номинальная или исходная *	50	0,15
4	Номинальная или исходная *	10	0,10
5	Промежуточная	100	0,10
6	Промежуточная	75	0,10
7	Промежуточная	50	0,10
8	Холостой ход	-	0,15
* Исходная частота вращения определена в разделе 4.3.1 Приложения III.

3.7.1.2. Спецификация B

Для двигателей, подпадающих под пункт (ii) раздела 1.A Приложения I, испытание на динамометрическом стенде должно осуществляться в соответствии с приведенным ниже циклом из пяти режимов*(51):

Номер режима	Частота вращения двигателя (об/мин)	Нагрузка (%)	Весовой коэффициент
1	Номинальная	100	0,05
2	Номинальная	75	0,25
3	Номинальная	50	0,30
4	Номинальная	25	0,30
5	Номинальная	10	0,10

Данные нагрузки выражены в процентах крутящего момента, соответствующего исходной номинальной мощности. Последняя определяется как максимальная мощность, достижимая во время цикла регулировок мощности, который может проводиться неограниченное число часов ежегодно в интервале между установленными циклами технического обслуживания, выполняемого по предписанию изготовителя, и при установленных условиях окружающей среды.

3.7.1.3. Спецификация C

Для главных двигателей*(52), предназначенных для использования в судах внутреннего плавания, должна применяться процедура испытания ISO в соответствии с ISO 8178-4:2002 и Приложением VI IMO MARPOL 73/78 (Технический кодекс по контролю за выбросами оксидов азота из судовых дизельных двигателей).

Главные двигатели, которые работают по кривой гребного винта фиксированного шага, должны быть испытаны на динамометре с использованием следующего цикла из четырех установившихся режимов*(53), развиваемых для имитации эксплуатационной работы коммерческих судовых дизелей.

Номер режима	Частота вращения двигателя (об/мин)	Нагрузка (%)	Весовой коэффициент
1	100% (номинальная)	100	0,20
2	91%	75	0,50
3	80%	50	0,15
4	63%	25	0,15

Главные судовые двигатели постоянного числа оборотов с изменяемым шагом или с электрически соединенными гребными винтами должны быть испытаны на динамометре с использованием следующего цикла из четырех установившихся режимов*(54), характеризуемых теми же нагрузками и весовыми коэффициентами, что и в вышеописанном цикле, но с двигателем, работающим в каждом режиме на номинальной частоте вращения:

Номер режима	Частота вращения двигателя (об/мин)	Нагрузка (%)	Весовой коэффициент
1	Номинальная	100	0,20
2	Номинальная	75	0,50
3	Номинальная	50	0,15
4	Номинальная	25	0,15

3.7.1.4. Спецификация D

Для двигателей, подпадающих под пункт (v) раздела 1.A Приложения I, испытание на динамометрическом стенде должно осуществляться в соответствии с приведенным ниже циклом из трех режимов*(55):

Номер режима	Частота вращения двигателя (об/мин)	Нагрузка (%)	Весовой коэффициент
1	Номинальная	100	0,25
2	Промежуточная	50	0,15
3	Холостой ход	-	0,60

3.7.2. Подготовка двигателя

Разогрев двигателя и системы проводится при максимальной частоте вращения и пиковом крутящем моменте в целях стабилизации параметров двигателя в соответствии с рекомендациями изготовителя.

Примечание: Период подготовки должен также исключать влияние отложений в выхлопной системе в ходе предыдущего испытания. Имеется также обязательный период стабилизации между точками испытаний, который был включен с целью минимизации взаимного влияния точек.

3.7.3. Последовательность испытания

Приступают к последовательному проведению испытания. Испытание проводится в порядке следования режимов, заданных выше для циклов испытаний.

В течение каждого режима установленного цикла испытания после начального переходного периода отклонение от установленной частоты вращения должно находиться в пределах % от номинальной частоты вращения или в зависимости от того, какая величина больше, за исключением малых оборотов холостого хода, которые должны быть в пределах допустимых отклонений, указанных изготовителем. Отклонение от указанного крутящего момента должно быть таким, чтобы средняя величина в течение периода, в ходе которого проводится измерение, находилась в пределах % от пикового крутящего момента при испытательной частоте вращения.

Для каждой точки измерения необходимо отводить не менее десяти минут. Если для испытания двигателя требуется более длительный период отбора проб для получения достаточной массы твердых частиц на измеряющем фильтре, то период режима испытания может продлеваться по необходимости.

Длительность режима регистрируется и протоколируется.

Величины концентрации эмиссии выхлопных газов измеряются и регистрируются в течение последних трех минут режима.

Завершение отбора проб твердых частиц должно совпадать с завершением измерения газообразных выбросов и не должно начинаться ранее достижения стабилизации работы двигателя в соответствии с описанием изготовителя.

Температура топлива измеряется у входного отверстия топливного насоса высокого давления или согласно указаниям изготовителя, а место измерения регистрируется.

3.7.4. Показания анализатора

Показания анализатора регистрируются на ленточном самописце или измеряются с помощью эквивалентной системы сбора данных, при этом отработавший газ должен проходить через анализаторы по крайней мере в течение последних трех минут каждого режима. Если для измерения разбавленных СО и используется резервуар (см. раздел 1.4.4 Дополнения 1), то проба накапливается в течение последних трех минут каждого режима, после чего содержащаяся в резервуаре проба анализируется и регистрируется.

3.7.5. Отбор проб твердых частиц

Отбор проб твердых частиц может производиться по методу с использованием одного фильтра, либо по методу с использованием нескольких фильтров (раздел 1.5 Дополнения 1). Поскольку результаты методов могут незначительно отличаться, использованный метод должен указываться вместе с полученными результатами.

Для метода с использованием одного фильтра весовые коэффициенты каждого режима, указанные в процедуре цикла испытания, должны браться в расчет в ходе отбора проб путем регулировки расхода пробы и (или) времени отбора проб, соответственно.

Отбор проб должен проводиться как можно позже в течение каждого режима. Время отбора проб на режим должно составлять не менее 20 секунд для метода с использованием одного фильтра и не менее 60 секунд для метода с использованием нескольких фильтров. Для систем, не имеющих режима холостой прогонки, время отбора проб на режим должно составлять не менее 60 секунд для методов с использованием одного и нескольких фильтров.

3.7.6. Условия работы двигателя

Частота вращения двигателя и нагрузка, температура всасываемого воздуха, подача топлива и воздуха или поток отработавшего газа измеряются для каждого режима один раз после стабилизации работы двигателя.

Если измерение потока отработавшего газа или измерение воздуха, поступающего для горения, и потребления топлива провести невозможно, то они рассчитываются с использованием балансового метода определения содержания углерода и кислорода (см. раздел 1.2.3 Дополнения 1).

Любые дополнительные данные, необходимые для расчета, должны быть зарегистрированы (см. разделы 1.1 и 1.2 Дополнения 3).

3.8. Повторная проверка анализаторов

После проведения испытания на выбросы для повторной проверки используется нулевой поверочный газ и тот же калибровочный газ. Испытание считается приемлемым, если расхождение между двумя результатами измерений составляет менее 2%.

4. Проведение испытания (испытание NRTC)

4.1. Введение

Данные цикла испытания двигателей недорожных машин на неустановившихся режимах (NRTC) перечислены в Дополнении 4 к Приложению III, во втором и третьем столбце последовательности нормализованных значений частоты вращения и крутящего момента, применимых ко всем дизельным двигателям, подпадающим под действие настоящей Директивы. Чтобы выполнить испытание на стенде для испытания двигателя, нормализованные значения должны быть преобразованы в фактические значения для отдельного двигателя при испытании, основанном на составлении кривой многомерной характеристики двигателя. Это преобразование упоминается как денормализация, а разработанный цикл испытания упоминается как исходный цикл испытания двигателя. С этими значениями исходной частоты вращения и крутящего момента цикл проводится на испытательном стенде, а значения частоты вращения и крутящего момента обратной связи регистрируются. Для того чтобы подтвердить правильность проведения испытания, по завершении каждого испытания должен проводиться регрессионный анализ между исходными значениями и значениями обратной связи частоты вращения и крутящего момента.

4.1.1. Использование отклоненных устройств, нерационального контроля или нерациональных методов ограничения выбросов запрещается.

4.2. Процедура составления многомерной характеристики двигателя

При проведении NRTC на испытательном стенде многомерная характеристика двигателя должна быть составлена до проведения цикла испытания в целях определения частоты вращения против кривой крутящего момента.

4.2.1. Определение диапазона частот вращения по многомерной характеристике двигателя

Минимальные и максимальные частоты вращения по многомерной характеристике двигателя определяются следующим образом:

Минимальная частота вращения по многомерной характеристике = частоте вращения холостого хода;

Максимальная частота вращения по многомерной характеристике или частоте вращения, при которой крутящий момент снижается до нуля, в зависимости от того, какая величина меньше (где - наивысшая частота вращения двигателя при развитии 70% от номинальной мощности).

4.2.2. Составление кривой многомерной характеристики двигателя

Двигатель разогревается на максимальной мощности в целях стабилизации параметров двигателя в соответствии с рекомендацией изготовителя и опытной технической практикой. Когда двигатель стабилизируется, составление многомерной характеристики двигателя должно быть выполнено в соответствии со следующими процедурами.

4.2.2.1. Многомерная характеристика на неустановившемся режиме

(a) Двигатель должен быть ненагруженным и работать на частоте вращения холостого хода.

(b) Двигатель должен работать при установке полной нагрузки топливного насоса при минимальной частоте вращения по многомерной характеристике.

(c) Частота вращения двигателя должна быть увеличена по средней норме в   от минимальной до максимальной частоты вращения по многомерной характеристике. Частота вращения двигателя и точки крутящего момента должны регистрироваться с частотой дискретизации не менее одной точки в секунду.

4.2.2.2. Многомерная характеристика на переходном режиме

(a) Двигатель должен быть ненагруженным и работать на частоте вращения холостого хода.

(b) Двигатель должен работать при установке полной нагрузки топливного насоса при минимальной частоте вращения по многомерной характеристике.

(c) Во время поддержания полной нагрузки минимальная частота вращения по многомерной характеристике должна поддерживаться не менее 15 с, а среднее значение крутящего момента в течение последних 5 с должно быть зарегистрировано. Кривая пикового крутящего момента от минимальной до максимальной частоты вращения по многомерной характеристике должна строиться с приращением частоты вращения не больше чем в об/мин. Каждая точка испытания должна длиться по меньшей мере 15 с, а среднее значение крутящего момента в течение последних 5 с должно быть зарегистрировано.

4.2.3. Построение кривой многомерной характеристики двигателя

Все частные значения, зарегистрированные под разделом 4.2.2, должны быть соединены с использованием линейной интерполяции между значениями. Получившаяся кривая крутящего момента является кривой многомерной характеристики двигателя и должна использоваться в целях преобразования нормализованных значений крутящего момента (из таблицы режимов моторного динамометра в Дополнении 4 в фактические значения крутящего момента для цикла испытания, как определено в разделе 4.3.3.

4.2.4. Альтернативное построение многомерной характеристики двигателя

Если изготовитель полагает, что вышеупомянутая техника построения многомерной характеристики двигателя является ненадежной или нехарактерной для любого данного двигателя, то может использоваться альтернативная техника построения многомерной характеристики двигателя. Альтернативная техника построения должна соответствовать цели указанных процедур составления многомерной характеристики двигателя для определения максимального развиваемого крутящего момента во всех частотах вращения двигателя, развиваемых во время циклов испытаний. Отклонения от техники построения многомерной характеристики двигателя, определенной в настоящем разделе, из соображений безопасности или репрезентативности должны быть одобрены вовлеченными сторонами наряду с обоснованием использования таких отклонений. Однако ни в коем случае не следует проводить кривую крутящего момента с убыванием частот вращения двигателя для регулируемых двигателей или двигателей с турбонаддувом.

4.2.5. Повторные испытания

Не требуется строить многомерную характеристику двигателя перед каждым циклом испытания. Многомерная характеристика двигателя должна быть построена заново перед циклом испытания, если:

- прошло чрезмерное количество времени с тех пор, как была составлена последняя многомерная характеристика, как определено инженерной оценкой, либо:

- двигатель был подвергнут физическим изменениям или повторной калибровке, что потенциально может отразиться на характеристике двигателя.

4.3. Проведение исходного цикла испытания

4.3.1. Исходная частота вращения

Исходная частота вращения соответствует 100% значению нормализованной частоты вращения, определенной в таблице режимов моторного динамометра в Дополнении 4 к Приложению III. Фактический цикл двигателя является результатом денормализации исходной частоты вращения, зависящим в значительной степени от правильного выбора частоты вращения. Исходная частота вращения определяется по следующей формуле:

(где high speed - наивысшая частота вращения двигателя при развитии 70% от номинальной мощности, low speed - наименьшая частота вращения двигателя при развитии 50% номинальной мощности).

Если измеренная исходная частота вращения находится в пределах +/-3% исходной частоты вращения, заявленной изготовителем, то для испытания на выбросы может использоваться заявленная исходная частота вращения. Если отклонение будет превышено, то для испытания на выбросы должна использоваться измеренная исходная частота вращения*(56).

4.3.2. Денормализация частоты вращения двигателя

Частота вращения денормализуется с использованием следующего уравнения:

4.3.3. Денормализация крутящего момента двигателя

Значения крутящего момента из таблицы режимов моторного динамометра в Дополнении 4 к Приложению III нормализуются к пиковому крутящему моменту на соответствующей частоте вращения. Значения крутящего момента исходного цикла должны быть денормализованы с использованием кривой многомерной характеристики двигателя, построенной в соответствии с разделом 4.2.2, следующим образом:

(5)

для соответствующей фактической частоты вращения, как определено в разделе 4.3.2.

4.3.4. Пример процедуры денормализации

В качестве примера денормализуем следующие исходные точки:

% частоты вращения = 43%;

% крутящего момента = 82%.

Даны следующие значения:

исходная частота вращения = 2200 об/мин;

частота вращения холостого хода = 600 об/мин.

Результаты:

;

По кривой многомерной характеристики двигателя при 1288 об/мин получаем пиковый крутящий момент в 700 ;

4.4. Динамометр

4.4.1. При использовании датчика нагрузки сигнал крутящего момента должен быть передан валу двигателя, а сила инерции динамометра должна быть подсчитана. Фактическим крутящим моментом двигателя является крутящий момент, считанный с датчика нагрузки, сложенный с моментом инерции тормоза, умноженным на угловое ускорение. Система контроля должна выполнять это вычисление в режиме реального времени.

4.4.2. Если двигатель испытывался на вихревом динамометре, рекомендуется, чтобы количество точек, между которыми различие составляет менее 5% пикового крутящего момента, не превышало 30 (где - необходимый крутящий момент, - производная частоты вращения двигателя, - инерция вращения вихревого динамометра).

4.5. Проведение испытания на исследование выбросов

Следующая блок-схема описывает последовательность испытания:

 /------------------------------------------------------------------\

 | Подготовка двигателя, предварительные измерения и калибровки     |

 \------------------------------------------------------------------/

                  /--------------------------------\

                  |               NRTC             |

                  \--------------------------------/

 /--------------------------------------------------------------------\

 |   Построение многомерной характеристики двигателя (кривой          |

 | пикового крутящего момента). Проведение исходного цикла испытания  |

 \--------------------------------------------------------------------/

    /------------------------------------------------------------\

    | Проведение одного или более обыкновенного цикла по мере    |

    |   необходимости в целях проверки системы выбросов          |

    |             двигателя /испытательного стенда               |

    \------------------------------------------------------------/

     /---------------------------------------------------------\

     | Естественное или принудительное охлаждение двигателя    |

     \---------------------------------------------------------/

   /-------------------------------------------------------------\

   | Подготовка всех систем для отбора проб (включая калибровку  |

   |                 анализатора) и сбор данных                  |

   \-------------------------------------------------------------/

    /-------------------------------------------------------------\

    |Фаза эмиссии выхлопных газов цикла холодного пуска двигателя |

    \-------------------------------------------------------------/

                 /--------------------------------\

                 |  Выдержка горячего двигателя   |

                 \--------------------------------/

     /--------------------------------------------------------------\

     | Фаза эмиссии выхлопных газов цикла горячего пуска двигателя  |

     \--------------------------------------------------------------/

Один или более обыкновенный цикл может быть проведен по мере необходимости в целях проверки двигателя, испытательного стенда и системы выбросов перед циклом измерения.

4.5.1. Подготовка фильтров для отбора проб

По меньшей мере за один час до испытания, каждый фильтр должен быть помещен в чашку Петри, защищенную от загрязнения пылью и допускающую воздухообмен, которая помещается для стабилизации в камеру для взвешивания. В конце периода стабилизации каждый фильтр взвешивается, и регистрируется масса. Затем фильтр хранится в закрытой чашке Петри или в герметичном фильтродержателе до тех пор, пока он не понадобится для испытания. Фильтр должен быть использован в течение восьми часов после его извлечения из камеры для взвешивания. Общая масса регистрируется.

4.5.2. Установка измерительного оборудования

Измерительные приборы и зонды для отбора проб устанавливаются в соответствии с требованиями. Выхлопная труба должна быть соединена с полнопоточной системой разбавления, если таковая используется.

4.5.3. Включение системы разбавления

Включается система разбавления. Полный поток разбавленного отработавшего газа полнопоточной системы разбавления или полный поток разбавленного отработавшего газа, прошедший через систему частичного разбавления потока, должен стабилизироваться, чтобы устранить конденсацию воды в системе и достичь температуры на поверхности фильтра в пределах между 315 K (42°C) и 325 K (52°C).

4.5.4. Включение системы отбора проб твердых частиц

Система отбора проб твердых частиц включается и работает на холостой прогонке. Фоновый уровень твердых частиц в разбавляющем воздухе может быть определен путем отбора пробы разбавляющего воздуха до поступления выхлопных газов в смесительный канал. Предпочтительно, чтобы проба фонового уровня твердых частиц была собрана во время работы двигателя на неустановившемся режиме, если доступна еще одна система отбора проб твердых частиц. В ином случае может использоваться система отбора проб твердых частиц, использовавшаяся для сбора твердых частиц цикла испытания двигателя на неустановившемся режиме. Если используется отфильтрованный разбавляющий воздух, может быть выполнено одно измерение до или после испытания. Если разбавляющий воздух неотфильтрован, измерения должны быть выполнены до начала и после окончания цикла, а полученные значения должны усредняться.

4.5.5. Проверка анализаторов

Анализаторы выбросов устанавливаются на ноль и выверяются. Если используются резервуары для отбора проб, они должны быть опорожнены.

4.5.6. Требования к охлаждению

Может применяться процедура естественного или принудительного охлаждения двигателя. При принудительном охлаждении следует применять опытную инженерную оценку в целях наладки систем для направления охлаждающего воздуха на двигатель, направления охлажденного масла через систему смазки двигателя, отвода высокой температуры от смазочно-охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя, а также отвода высокой температуры из системы окончательной обработки выхлопных газов. В случае принудительного охлаждения системы окончательной обработки охлаждающий воздух не должен применяться до тех пор, пока система окончательной обработки не охладится ниже температуры ее каталитической активации. Любая охлаждающая процедура, приводящая к нетипичным выбросам, не разрешается.

Цикл испытания на выбросы выхлопных газов при холодном пуске двигателя может начаться после охлаждения, только когда температуры моторного масла, смазочно-охлаждающей жидкости и системы окончательной обработки стабилизировались между 20°C и 30°C в течение минимум 15 минут.

4.5.7. Проведение цикла

4.5.7.1. Цикл холодного пуска

Последовательность испытания должна начаться циклом холодного пуска при завершении охлаждения, когда все требования, определенные в разделе 4.5.6, соблюдены.

Двигатель должен быть запущен в соответствии с процедурой пуска двигателя, рекомендуемой изготовителем в руководстве пользователя, с использованием запускающего стартера или динамометра.

Как только установлено, что двигатель запущен, включается таймер "свободного холостого хода". Следует позволить работать двигателю вхолостую свободно без нагрузки в течение с. Затем следует начать цикл на неустановившемся режиме двигателя из условия, чтобы первая запись с цикла нехолостого хода произошла на с. Продолжительность свободного холостого хода длится с.

Испытание должно быть выполнено в соответствии с исходным циклом, установленным в Дополнении 4 к Приложению III. Управляющие заданные значения частоты вращения и крутящего момента двигателя должны задаваться с частотой 5 Гц или больше (рекомендовано 10 Гц). Заданные значения должны подсчитываться линейной интерполяцией этих значений исходного цикла с шагом 1 Гц. Значения обратной связи частоты вращения и крутящего момента двигателя во время цикла испытания регистрируются по меньшей мере раз в секунду. Сигналы могут фильтроваться электроникой.

4.5.7.2. Показания анализатора

Должно быть включено измерительное оборудование двигателя. Одновременно с этим следует:

- начать накапливать или анализировать разбавляющий воздух, если используется система с полным разбавлением потока;

- начать накапливать или анализировать необработанный или разбавленный отработавший газ в зависимости от используемого метода;

- начать измерять количество разбавленного отработавшего газа и необходимых величин температур и давлений;

- начать регистрацию удельного массового расхода отработавшего газа, если используется анализ необработанного отработавшего газа;

- начать регистрацию значений частоты вращения и крутящего момента обратной связи динамометра.

При использовании измерения необработанных отработавших газов концентрация эмиссии (HC, CO и ) и удельный массовый расход отработавшего газа должны замеряться непрерывно и запоминаться компьютерной системой с частотой не менее 2 Гц. Все другие данные могут регистрироваться с частотой дискретизации не менее 1 Гц. В аналоговых анализаторах показания должны регистрироваться, а данные о калибровке могут применяться автономно или неавтономно во время оценки данных.

При использовании системы с полным разбавлением потока HC и должны замеряться непрерывно в смесительном канале с частотой не менее 2 Гц. Средние значения концентрации должны быть определены путем суммирования сигналов анализатора за цикл испытания. Системное время отклика должно быть не больше 20 с и должно быть скоординировано с колебаниями потока CVS и временем отбора проб/синхронизацией цикла испытания, если это необходимо. Угарный и углекислый газы должны быть определены путем суммирования или анализа накопленных за цикл концентраций в резервуаре пробоотборника. Концентрации газообразных загрязнителей в разбавляющем воздухе должны быть определены суммированием или сбором выделений, накопленных в резервуаре для накопления фоновых загрязнений. Все другие параметры, которые должны быть измерены, должны регистрироваться с частотой минимум одно измерение в секунду (1 Гц).

4.5.7.3. Отбор проб твердых частиц

При запуске двигателя система отбора проб твердых частиц должна быть переключена с режима холостой прогонки на режим сбора твердых частиц.

При использовании системы с частичным разбавлением потока насос(ы) системы отбора проб должен быть отрегулирован так, чтобы расход потока, проходящего через зонд для отбора проб твердых частиц или передающий патрубок, поддерживался пропорциональным удельному массовому расходу выхлопных газов.

При использовании системы с полным разбавлением потока насос(ы) системы отбора проб должен быть отрегулирован так, чтобы расход потока, проходящего через зонд для отбора проб твердых частиц или передающий патрубок, поддерживался в пределах значения % от установленного расхода. Если используется выравнивание потока (то есть пропорциональное регулирование потока пробы), необходимо продемонстрировать, что отношение потока главного канала к потоку пробы твердых частиц не изменяется более чем на % от его установленного значения (за исключением первых 10 секунд отбора проб).

ПРИМЕЧАНИЕ: Для операции повторного разбавления поток пробы - это чистая разница между расходом потока, прошедшего через фильтры отбора проб, и расходом вторично разбавляющего воздушного потока.

Средняя температура и давление в газомере(ах) или входном отверстии аппаратуры измерения потока должны быть зарегистрированы. Если установленный расход потока не может поддерживаться в течение полного цикла (в пределах %) из-за высокой нагрузки твердых частиц на фильтре, испытание должно быть аннулировано. Испытание должно быть повторено с применением более низкого расхода и (или) более крупного в диаметре фильтра.

4.5.7.4. Остановка двигателя во время цикла испытания на холодном пуске

Если произошла остановка двигателя во время цикла испытания на холодном пуске, то двигатель должен быть предварительно обработан, затем повторяется процедура охлаждения двигателя. После этого двигатель должен быть вновь запущен, и испытание повторяется. Если произойдет отказ в каком-либо необходимом испытательном оборудовании во время цикла испытания, испытание должно быть аннулировано.

4.5.7.5. Операции после цикла холодного пуска

При завершении цикла испытания на холодном пуске должны быть остановлены измерения удельного массового расхода выхлопных газов, объема разбавленного выхлопного газа, расхода газа в накапливающих резервуарах и насосе системы отбора проб твердых частиц. Для системы интегрирующего анализатора процесс отбора проб должен продолжаться до тех пор, пока не истечет время отклика.

Концентрации загрязнений в накапливающем резервуаре, если таковой используется, должны быть проанализированы как можно быстрее, но в любом случае не позже 20 минут после окончания цикла испытания.

После проведения испытания на выбросы для повторной проверки анализаторов используется нулевой поверочный газ и тот же калибровочный газ. Испытание считается приемлемым, если расхождение между результатами измерений до и после испытания составляет менее 2% от значения калибровочного газа.

Фильтры твердых частиц должны быть возвращены в камеру для взвешивания не позднее одного часа после завершения испытания. Они должны быть выдержаны в чашке Петри, защищенной от загрязнения пылью и допускающей воздухообмен, в течение по меньшей мере одного часа, а затем взвешены. Брутто-масса фильтров регистрируется.

4.5.7.6. Выдержка горячего двигателя

Сразу после остановки двигателя выключается охлаждающий вентилятор(ы) двигателя, если таковые используются, а также вентилятор CVS, если используется (или выхлопная система разъединяется от CVS).

Следует выдерживать двигатель в течение минут. Подготавливается двигатель и динамометр для испытания на горячем пуске. Опорожненный накапливающий резервуар для отбора проб соединяется с системой разбавления выхлопных газов и системой накопления проб разбавляющего воздуха. Включается CVS (если используется или еще не включено) или соединяется CVS с выхлопной системой (если разъединено). Включаются насосы системы отбора проб, кроме насоса(ов) системы отбора проб твердых частиц, охлаждающего вентилятора(ов) двигателя и системы сбора данных.

Теплообменник пробоотборника с постоянным объемом (если используется) и нагреваемые компоненты любой непрерывной системы (систем) отбора проб (в соответствующем случае) должны быть подвергнуты предварительному нагреву до их обозначенных рабочих температур перед началом испытания.

Следует установить расход потока пробы на требуемое значение и установить расход газа CVS в измерительном устройстве на ноль. Затем осторожно устанавливается чистый фильтр твердых частиц в каждый фильтродержатель, после чего собранные фильтродержатели устанавливаются на поточную линию отбора проб.

4.5.7.7. Цикл горячего пуска

Как только установлено, что двигатель запущен, включается таймер "свободного холостого хода". Следует позволить работать двигателю вхолостую свободно без нагрузки в течение с. Затем следует начать цикл на неустановившемся режиме двигателя из условия, чтобы первая запись с цикла нехолостого хода произошла на с. Продолжительность свободного холостого хода длится с.

Испытание должно быть выполнено в соответствии с исходным циклом, установленным в Дополнении 4 к Приложению III. Управляющие заданные значения частоты вращения и крутящего момента двигателя должны задаваться с частотой 5 Гц или больше (рекомендовано 10 Гц). Заданные значения должны подсчитываться линейной интерполяцией этих значений исходного цикла с шагом 1 Гц. Значения обратной связи частоты вращения и крутящего момента двигателя во время цикла испытания регистрируются по меньшей мере раз в секунду. Сигналы могут фильтроваться электроникой.

Затем повторяется процедура, описанная в предыдущих разделах 4.5.7.2 и 4.5.7.3.

4.5.7.8. Остановка двигателя во время цикла испытания на горячем пуске

Если произошла остановка двигателя во время цикла испытания на горячем пуске, то двигатель может быть выключен и вновь выдержан в течение 20 минут. Затем может быть вновь проведен цикл испытания на горячем пуске. Разрешается только одно повторное выдерживание горячего двигателя и одно повторное проведение цикла испытания на горячем пуске.

4.5.7.9. Операции после цикла горячего пуска

При завершении цикла горячего пуска должны быть остановлены измерения удельного массового расхода выхлопных газов, объема разбавленного выхлопного газа, расхода газа в накапливающих резервуарах и насосе системы отбора проб твердых частиц. Для системы интегрирующего анализатора процесс отбора проб должен продолжаться до тех пор, пока не истечет время отклика.

Концентрации загрязнений в накапливающих резервуарах, если таковые используются, должны быть проанализированы как можно быстрее, но в любом случае не позже 20 минут после окончания цикла испытания.

После проведения испытания на выбросы для повторной проверки анализаторов используется нулевой поверочный газ и тот же калибровочный газ. Испытание считается приемлемым, если расхождение между результатами измерений до и после испытания составляет менее 2% от значения калибровочного газа.

Фильтры твердых частиц должны быть возвращены в камеру для взвешивания не позднее одного часа после завершения испытания. Они должны быть выдержаны в чашке Петри, защищенной от загрязнения пылью и допускающей воздухообмен, в течение по меньшей мере одного часа, а затем взвешены. Брутто-масса фильтров регистрируется.

4.6. Проверка проведения испытания

4.6.1. Сдвиг данных

Для минимизации эффекта смещения временной задержки между значениями обратной связи и исходными значениями цикла испытания полная последовательность сигналов обратной связи частоты вращения и крутящего момента двигателя могут быть ускорены или замедлены во времени по отношению к последовательности исходных значений частоты вращения и крутящего момента. Если сигналы обратной связи сдвинуты, частота вращения и крутящий момент должны быть сдвинуты на ту же самую величину в том же самом направлении.

4.6.2. Вычисление работы за цикл

Фактическая работа за цикл (кВт-час) должна вычисляться с использованием каждой пары зарегистрированных значений частоты вращения и крутящего момента обратной связи. Фактическая работа за цикл используется для сопоставления с исходной работой за цикл и для вычисления удельного содержания токсичных веществ в выхлопных газах. Эта же методология используется для суммирования исходной и фактической мощности двигателя. Если значения должны быть определены между смежными исходными или смежными измеренными значениями, должна использоваться линейная интерполяция.

При суммировании исходной и фактической работы за цикл все отрицательные значения крутящего момента должны быть приравнены к нулю и включены. Если суммирование выполняется при частоте менее 5 Гц и если во время данного промежутка времени значение крутящего момента изменяется от положительного к отрицательному или от отрицательного к положительному, то отрицательная часть должна быть вычислена и приравнена к нулю. Положительная часть должна быть включена в суммированное значение.

должна быть в пределах от -15% до +5% от .

4.6.3. Статистика достоверности цикла испытания

Линейная регрессия значений обратной связи при исходных значениях выполняется для частоты вращения, крутящего момента и мощности. Она должна быть выполнена после того, как произошел любой сдвиг данных обратной связи, если выбран этот параметр. Должен применяться метод наименьших квадратов, лучше с соответствием уравнению, имеющим вид:

,

где y - значение обратной связи (фактическое значение) частоты вращения , крутящего момента или мощности (кВт);

m - угол наклона регрессионной прямой;

x - исходное значение частоты вращения , крутящего момента или мощности (кВт);

b - отрезок, отсекаемый регрессионной прямой на оси ординат.

Среднеквадратическая погрешность оценки (SE*(57)) y по x и квадрат смешанной корреляции (r2) должны быть вычислены для каждой регрессионной прямой.

Рекомендуется, чтобы этот анализ выполнялся с частотой в 1 Гц. Чтобы испытание считалось достоверным, должны выполняться критерии таблицы 1.

Таблица 1 - Допустимые отклонения регрессионной прямой

	Частота вращения	Крутящий момент	Мощность
Среднеквадратическая погрешность оценки (SE ) Y по X	максимально 100	максимально 13% от пикового крутящего момента двигателя по многомерной характеристике мощности двигателя	максимально 8% от максимальной мощности двигателя по многомерной характеристике мощности двигателя
Угол наклона регрессионной прямой, m	от 0,95 до 1,03	0,83 - 1,03	0,89 - 1,03
Квадрат смешанной корреляции,	минимально 0,9700	минимально 0,8800	минимально 0,9100
Отрезок, отсекаемый регрессионной прямой на оси ординат, b		Н·м или % от пикового крутящего момента, в зависимости от того, какая величина больше	кВт или % от максимальной мощности, в зависимости от того, какая величина больше

Только в целях регрессионного анализа разрешены исключения величин, отмеченных в таблице 2, до проведения регрессионного анализа. Однако эти величины не должны исключаться при вычислении работы цикла и выбросов. Величина при холостом ходе означает величину, имеющую нормализованный исходный крутящий момент в 0% и нормализованную исходную частоту вращения в 0%. Исключение величины может применяться как к целому циклу, так и к любой его части.

Таблица 2 - Разрешенные исключения величин из регрессионного анализа (величины, к которым применяется соответствующее исключение, должны быть указаны)

Режим	Величины, которые могут быть исключены в режимах, перечисленных в левой колонке (частота вращения и (или) крутящий момент и (или) мощность)
Первые и последние 23 с	Частота вращения, крутящий момент и мощность
Широко открытая дроссельная заслонка и значение крутящего момента обратной связи < 95% от исходного значения крутящего момента	Крутящий момент и (или) мощность
Широко открытая дроссельная заслонка и значение частоты вращения обратной связи < 95% от исходного значения частоты вращения	Частота вращения и (или) мощность
Режим	Величины, которые могут быть исключены в режимах, перечисленных в левой колонке (частота вращения и (или) крутящий момент и (или) мощность)
Закрытая дроссельная заслонка, значение частоты вращения обратной связи > значения частоты вращения холостого хода +50 и значение крутящего момента обратной связи > 105% от исходного значения крутящего момента	Крутящий момент и (или) мощность
Закрытая дроссельная заслонка, значение частоты вращения обратной связи значения частоты вращения холостого хода +50 и значение крутящего момента обратной связи = определенному или измеренному изготовителем значению крутящего момента холостого хода % от пикового крутящего момента	Частота вращения и (или) мощность
Закрытая дроссельная заслонка и значение частоты вращения обратной связи > 105% от исходного значения частоты вращения	Частота вращения и (или) мощность

Дополнение 1
Процедуры измерения и отбора проб

1. Процедуры измерения и отбора проб (испытание NRSC)

Загрязняющие газы и твердые частицы, выбрасываемые двигателем, представленным на испытание, должны быть измерены по методике, описанной в Приложении VI. Методика Приложения VI содержит описание рекомендуемых аналитических систем для газообразных выбросов (раздел 1.1) и рекомендуемых систем разбавления и отбора твердых частиц (раздел 1.2).

1.1. Спецификация динамометра

Для проведения цикла испытания, описанного в разделе 3.7.1 Приложения III, используется моторный динамометр с соответствующими характеристиками. Приборы для измерения крутящего момента и частоты вращения должны позволять проводить измерения мощности в заданных пределах. Может потребоваться проведение дополнительных расчетов. Точность измерительных приборов должна быть такой, чтобы она не превышала максимальных допустимых отклонений данных, приведенных в разделе 1.3.

1.2. Расход выхлопных газов

Расход выхлопных газов определяется с помощью одного из методов, указанных в разделах 1.2.1 - 1.2.4.

1.2.1. Метод прямого измерения

Прямое измерение расхода выхлопных газов осуществляется с помощью расходомера или эквивалентной измерительной системы (подробно см. ISO 5167:2000).

Примечание: Прямое измерение потока газов является сложной задачей. Следует принимать меры предосторожности во избежание ошибок измерения, которые ведут к искажению величин выбросов.

1.2.2. Метод измерения расхода воздуха и топлива

Измерение расхода воздуха и расхода топлива.

Используются расходомеры воздуха и топлива, точность которых указана в разделе 1.3.

Вычисление расхода выхлопных газов производится следующим образом:

(для массы влажных выхлопных газов).

1.2.3. Балансовый метод определения содержания углерода

Вычисление массы выхлопных газов по расходу топлива и концентрации выхлопных газов производится с использованием балансового метода определения содержания углерода (Дополнение 3 Приложения III).

1.2.4. Трассирующий измерительный метод

Этот метод включает измерение концентрации трассирующего газа в выхлопе. Известное количество инертного газа (например, чистого гелия) должно быть введено в поток отработавшего газа в качестве трассирующего газа. Газ смешивается и разбавляется отработавшим газом, но не должен воздействовать в выхлопной трубе. Затем измеряется концентрация газа в пробе отработавшего газа.

Чтобы гарантировать полное смешивание трассирующего газа, зонд для отбора проб отработавшего газа должен быть расположен на расстоянии по меньшей мере 1 м или 30-кратного диаметра выхлопной трубы (в зависимости от того, какая величина больше) ниже нагнетательной скважины трассирующего газа. Зонд для отбора проб может быть расположен ближе к нагнетательной скважине, если полное смешивание проверено сравнением концентрации трассирующего газа с исходной концентрацией, когда трассирующий газ всасывается двигателем.

Расход трассирующего газа должен быть установлен таким образом, чтобы концентрация трассирующего газа при частоте вращения холостого хода двигателя после смешивания стала ниже предела показаний шкалы анализатора трассирующего газа.

Вычисление расхода выхлопных газов производится следующим образом:

где - мгновенный массовый расход отработавшего газа, кг/с;

- расход трассирующего газа, см^3//мин;

- мгновенная концентрация трассирующего газа после смешивания, промилле;

- плотность отработавшего газа, ;

- фоновая концентрация трассирующего газа во всасываемом воздухе, промилле.

Фоновая концентрация трассирующего газа может быть определена усреднением фоновой концентрации, измеренной непосредственно до и после проведения испытания.

Когда фоновая концентрация составляет менее 1% концентрации трассирующего газа после смешивания при максимальном потоке выхлопных газов, фоновой концентрацией можно пренебречь.

Полная система должна отвечать техническим требованиям, предъявляемым к точности для потока отработавшего газа, и должна быть откалибрована в соответствии с разделом 1.11.2 Дополнения 2.

1.2.5. Метод измерения воздушного потока и воздушно-топливного коэффициента

Этот метод включает вычисление массы выхлопных газов от воздушного потока и вычисление воздушно-топливного коэффициента. Вычисление мгновенного массового расхода отработавшего газа производится следующим образом:

где - стехиометрическое воздушно-топливное отношение, кг/кг;

- относительный воздушно-топливный показатель;

- сухая концентрация , %;

- сухая концентрация CO, промилле;

- концентрация HC, промилле.

Примечание: Вычисление относится к дизельному топливу с атомным отношением H/C, равным 1,8.

Воздушный расходомер должен отвечать техническим требованиям, предъявляемым к точности, перечисленным в таблице 3. Используемый анализатор углекислого газа должен отвечать техническим требованиям, перечисленным в параграфе 1.4.1. Полная система должна отвечать техническим требованиям, предъявляемым к точности для потока отработавшего газа.

Иногда для измерения относительного воздушно-топливного показателя может использоваться оборудование измерения воздушно-топливного коэффициента, такое как датчик с использованием двуокиси циркония, в соответствии с техническими требованиями параграфа 1.4.4.

1.2.6. Полный расход разбавленного отработавшего газа

При использовании системы с полным разбавлением потока полный расход разбавленного отработавшего газа должен быть измерен с помощью PDP или CFV или SSV (раздел 1.2.1.2 Приложения VI). Точность должна соответствовать положениям раздела 2.2 Дополнения 2 Приложения III.

1.3. Точность

Калибровка всех измерительных приборов должна соответствовать национальным или международным стандартам и отвечать требованиям, перечисленным в таблице 3.

Таблица 3 - Точность измерительных приборов

Номер	Измеряемая величина	Точность
1	Частота вращения	% от показания прибора или % от максимальной величины двигателя, в зависимости от того, какая величина больше
2	Крутящий момент	% от показания прибора или % от максимальной величины двигателя, в зависимости от того, какая величина больше
3	Расход топлива	% от максимальной величины двигателя
4	Расход воздуха	% от показания прибора или % от максимальной величины двигателя, в зависимости от того, какая величина больше
5	Расход отработавшего газа	% от показания прибора или % от максимальной величины двигателя, в зависимости от того, какая величина больше
6	Температуры K	К по абсолютной величине
7	Температуры > 600 K	% от показания прибора
8	Давление отработавшего газа	кПа по абсолютной величине
9	Разрежение всасываемого воздуха	кПа по абсолютной величине
10	Атмосферное давление	кПа по абсолютной величине
11	Другие давления	кПа по абсолютной величине
12	Абсолютная влажность	% от показания прибора
13	Поток разбавляющего воздуха	% от показания прибора
14	Поток разбавленного отработавшего газа	% от показания прибора

1.4. Определение газообразных компонентов

1.4.1. Общие спецификации анализатора

Диапазон измерения анализаторов должен соответствовать точности, необходимой для измерения концентраций компонентов отработавшего газа (раздел 1.4.1.1). Рекомендуется использовать анализаторы таким образом, чтобы измеряемая концентрация находилась в пределах 15% и 100% полной шкалы.

Если значение полной шкалы составляет или 155 промилле (или промилле C), или менее, или, если используются считывающие системы (компьютеры, регистраторы данных), которые обладают достаточной точностью и разрешающей способностью менее 15% от полной шкалы, приемлемой также считается концентрация менее 15% от полной шкалы. В этом случае необходимо проводить дополнительные калибровки для обеспечения точности калибровочных кривых - раздел 1.5.5.2 Дополнения 2 к приложению III.

Уровень электромагнитной совместимости (ЕМС*(58)) оборудования должен быть таким, чтобы свести к минимуму дополнительные ошибки.

1.4.1.1. Погрешность измерения

Анализатор не должен отклоняться от номинальной калибровочной точки более чем на % от показания прибора или % от полной шкалы в зависимости от того, какая величина больше.

ПРИМЕЧАНИЕ: В целях настоящего стандарта точность определяется как отклонение показаний анализатора от номинальных калибровочных значений с использованием калибровочного газа (тождественно истинному значению).

1.4.1.2. Повторяемость результатов

Повторяемость, определенная как среднеквадратическое отклонение десяти последовательных показаний на соответствующий калибровочный газ, увеличенное в 2,5 раза, не должна превышать % от концентрации полной шкалы для каждого диапазона выше 155 промилле (или промилле С), или % от каждого диапазона ниже 155 промилле (или промилле С).

1.4.1.3. Шум

Полный размах чувствительности анализатора на нулевой поверочный или калибровочный газ в течение любого периода в 10 секунд не должен превышать 2% от полной шкалы на всех используемых диапазонах.

1.4.1.4. Сдвиг нуля

Сдвиг нуля в течение периода в один час должен составлять менее 2% от полной шкалы на самом низком используемом диапазоне. Нулевая чувствительность определяется как средняя чувствительность, включая шум, на нулевой поверочный газ в течение 30-секундного интервала.

1.4.1.5. Калибровочный сдвиг

Калибровочный сдвиг в течение периода в один час должен составлять менее 2% от полной шкалы на самом низком используемом диапазоне. Калибровочный интервал определяется как разница между калибровочной и нулевой чувствительностью. Калибровочная чувствительность определяется как средняя чувствительность, включая шум, на калибровочный газ в течение 30-секундного интервала.

1.4.2. Сушка газа

Факультативное устройство для сушки газа должно оказывать минимальное воздействие на концентрацию измеряемых газов. Химические осушители являются неприемлемым методом для удаления воды из пробы.

1.4.3. Анализаторы

В разделах 1.4.3.1 - 1.4.3.5 настоящего Дополнения приводится описание используемых принципов измерения. Подробное описание системы измерения приведено в Приложении VI.

Измеряемые газы анализируются с помощью указанных ниже приборов. Для нелинейных анализаторов допускается использование линейных схем.

1.4.3.1. Анализ содержания оксида углерода (CO)

Для анализа содержания оксида углерода должен применяться анализатор недисперсного инфракрасного (NDIR) абсорбционного типа.

1.4.3.2. Анализ содержания диоксида углерода ()

Для анализа содержания диоксида углерода должен применяться анализатор недисперсного инфракрасного (NDIR) абсорбционного типа.

1.4.3.3. Анализ содержания углеводородов (НС)

Для анализа содержания углеводородов должен применяться анализатор типа нагреваемый пламенно-ионизационный детектор (НFID), состоящий из детектора, клапанов, системы трубопроводов и т.д., нагреваемый таким образом, чтобы поддерживать температуру газа на уровне 463 К (190°C) К.

1.4.3.4. Анализ содержания оксидов азота

Для анализа содержания оксидов азота должен применяться анализатор типа хемилюминесцентный детектор (СLD) или нагреваемый хемилюминесцентный детектор (НСLD) с преобразователем , если измерения проводятся на сухой основе. Если измерения проводятся на влажной основе, используется НСLD с преобразователем, поддерживающим температуру выше 328 К (55°C), если выполняется проверка водяного охлаждения (раздел 1.9.2.2 Дополнения 2 к Приложению III).

Для CLD и для HCLD в канале отбора проб должна поддерживаться пограничная температура от 328 К до 473 К (от 55 до 200°C) вплоть до преобразователя для сухого измерения и вплоть до анализатора для влажного измерения.

1.4.4. Измерение воздушно-топливного коэффициента

Оборудование для измерения воздушно-топливного коэффициента, используемое для определения потока отработавшего газа, как определено в разделе 1.2.5, должно иметь датчик воздушно-топливного коэффициента с широким диапазоном или датчик на двуокиси циркония для измерения относительного воздушно-топливного показателя.

Датчик должен быть установлен непосредственно на выхлопной трубе, где температура отработавшего газа достаточно высока, чтобы устранить конденсацию воды.

Точность датчика, включающего электронику, должна быть в пределах:

% от показания прибора при

% от показания прибора при

% от показания прибора при

Чтобы отвечать точности, указанной выше, датчик должен быть откалиброван в соответствии с указанием изготовителя прибора.

1.4.5. Отбор проб эмиссии газов

Зонды для отбора проб эмиссии газов должны устанавливаться на расстоянии не менее 0,5 м или трех диаметров выхлопной трубы (в зависимости от того, какая величина больше) перед выпускным отверстием выхлопной системы, если это возможно, и достаточно близко к двигателю, для того чтобы температура отработавших газов в зонде составляла не менее 343 К (70°C).

Для испытания многоцилиндрового двигателя, имеющего разветвленный выпускной коллектор, входное отверстие зонда помещается на достаточном удалении вниз таким образом, чтобы проба отражала среднюю эмиссию выхлопных газов из всех цилиндров. В многоцилиндровых двигателях с несколькими выпускными коллекторами, например, V-образный двигатель, допускается отбирать пробу из каждого выпускного коллектора отдельно и рассчитывать среднюю эмиссию выхлопных газов. Могут использоваться другие методы, если доказано их соответствие упомянутым выше методам. Для расчета эмиссии выхлопных газов должен использоваться общий массовый расход выхлопных газов двигателя.

Если на состав отработавшего газа оказывает влияние любая система окончательной обработки выхлопных газов, то отбор пробы выхлопных газов следует производить в месте, расположенном перед этим устройством для испытания на этапе I и после этого устройства для испытания на этапе II. Если для определения содержания твердых частиц используется система с полным разбавлением потока, то эмиссия газов может быть также определена в разбавленном отработавшем газе. Зонды для отбора проб устанавливаются рядом с зондами для отбора проб твердых частиц в смесительном канале (для DT*(59) раздел 1.2.1.2, а для PSP*(60) раздел 1.2.2 Приложения VI). Содержание СО и можно также определять путем отбора проб в резервуар и последующего измерения концентрации в нем.

1.5. Определение содержания твердых частиц

Для определения содержания твердых частиц требуется система разбавления. Разбавление может производиться с помощью системы с частичным разбавлением потока или системы с полным разбавлением потока. Пропускная способность системы разбавления должна быть достаточно большой для полного устранения конденсации воды в системах разбавления и отбора проб и поддержания температуры разбавленного отработавшего газа на уровне от 315 К (42°C) до 325 К (52°C) непосредственно перед фильтродержателями. Допускается обезвоживание разбавляющего воздуха до его подачи в систему разбавления, если высока влажность воздуха. Рекомендуется использовать разбавляющий воздух, предварительно нагретый до температуры выше 303 К (30°C), если температура окружающего воздуха ниже 293 К (20°C). Однако температура разбавленного воздуха не должна превышать 325 К (52°C) до подачи выхлопных газов в смесительный канал.

Примечание: Для процедуры установившегося режима температура фильтра может поддерживаться на уровне или ниже максимальной температуры в 325 К (52°C) вместо соблюдения диапазона температуры в 42 - 52°C.

При использовании системы с частичным разбавлением потока зонд для отбора проб твердых частиц должен устанавливаться в непосредственной близости и перед зондом для газов, как указано в разделе 4.4 и в соответствии с рисунком 4 - 12 EP*(61) и SР*(62) в разделе 1.2.1.1 Приложения VI.

Система с частичным разбавлением потока должна быть сконструирована таким образом, чтобы поток выхлопных газов разделялся на два потока, при этом меньший поток разбавляется с помощью воздуха и затем используется для измерения содержания твердых частиц. Для этого потока очень важно, чтобы коэффициент разбавления определялся очень точно. Могут применяться различные методы разделения потоков, в силу чего тип использованного разделения потоков в значительной степени диктует, какими должны быть используемые оборудование для отбора проб и процедуры (раздел 1.2.1.1 Приложения VI).

Для определения массы твердых частиц требуются: система отбора проб твердых частиц, фильтры для отбора проб твердых частиц, весы с точностью взвешивания до микрограмма, а также камера для взвешивания с контролируемой температурой и влажностью.

Для отбора проб твердых частиц могут применяться два метода:

- метод с использованием одного фильтра, при котором используется пара фильтров (раздел 1.5.1.3 настоящего Дополнения) для всех режимов цикла испытания. Особое внимание должно быть уделено времени отбора проб и расходу потока на этапе отбора проб в ходе испытания. Однако для цикла испытания требуется только одна пара фильтров;

- метод с использованием нескольких фильтров требует, чтобы одна пара фильтров (раздел 1.5.1.3 настоящего Дополнения) использовалась для каждого отдельного режима цикла испытания. Этот метод позволяет использовать более простые процедуры отбора проб, но требует использования большего числа фильтров.

1.5.1. Фильтры для отбора проб твердых частиц

1.5.1.1. Спецификация фильтров

Для проведения сертификационных испытаний требуются стекловолокнистые фильтры с фторуглеродным покрытием или фильтры с фторуглеродной основой мембранного типа. Для специальных случаев могут использоваться различные фильтровые материалы. Фильтры всех типов должны иметь 0,3 мкм DOP (диоктилфталат), степень улавливания не менее 99% при скорости потока газа между 35 и 100 см/сек. При проведении корреляционных испытаний между лабораториями или между изготовителем и органом по сертификации должны использоваться фильтры идентичного качества.

1.5.1.2. Размер фильтра

Минимальный диаметр фильтров для твердых частиц должен составлять 47 мм (37 мм диаметр фильтрующего элемента). Допускаются фильтры большего диаметра (раздел 1.5.1.5).

1.5.1.3. Основные и предварительные фильтры

Проба разбавленных выхлопных газов в ходе последовательности испытания отбирается с помощью пары последовательно установленных фильтров (один основной и один предварительный фильтр). Предварительный фильтр устанавливается не более чем за 100 мм ниже основного фильтра, и не должен контактировать с ним. Фильтры могут быть взвешены по отдельности или в паре, причем фильтры размещаются друг к другу фильтрующими элементами.

1.5.1.4. Скорость прохождения выхлопных газов через фильтр

Скорость потока газа, проходящего через фильтр, должна достигать 35 - 100 см/сек. Увеличение падения давления между началом и концом испытания должно составлять не более 25 кПа.

1.5.1.5. Нагрузка на фильтр

Рекомендуемая минимальная нагрузка на фильтр для наиболее распространенных размеров фильтров представлена в следующей таблице. Для больших размеров фильтров минимальная нагрузка на фильтр должна составлять 0,065 мг на 1000  площади фильтра.

Диаметр фильтра (мм)	Рекомендуемый диаметр фильтрующего элемента (мм)	Рекомендуемая минимальная нагрузка (мг)
47	37	0,11
70	60	0,25
90	80	0,41
110	100	0,62

Для метода с использованием нескольких фильтров рекомендуемая минимальная совокупная нагрузка на фильтр для всех фильтров представляет собой произведение соответствующей указанной выше величины и квадратного корня общего количества режимов.

1.5.2. Спецификации камеры для взвешивания и аналитических весов

1.5.2.1. Условия в камере для взвешивания

Температура камеры (или помещения), в которой проводятся кондиционирование и взвешивание фильтров для твердых частиц, должна поддерживаться на уровне 295 К (22°C) К в течение всего времени кондиционирования и взвешивания фильтра. Влажность должна поддерживаться на уровне точки росы в 282,5 (9,5°C) К, а относительная влажность на уровне %.

1.5.2.2. Взвешивание эталонного фильтра

В окружающей среде камеры (или помещения) не должно быть никаких загрязняющих веществ (таких, как пыль), которые могли бы оседать на фильтры твердых частиц в течение их стабилизации. Отклонения от спецификаций помещения для проведения взвешивания, определенных в разделе 1.5.2.1, допускаются, если эти отклонения продолжаются не более 30 минут. Помещение для проведения взвешивания должно отвечать требуемым спецификациям до входа персонала в это помещение. В течение четырех часов должны быть взвешены по крайней мере два неиспользованных эталонных фильтра или две пары эталонных фильтров, но предпочтительно, чтобы это взвешивание производилось одновременно со взвешиванием фильтра (пары) для отбора проб. Они должны иметь такой же размер и быть изготовлены из того же материала, из которого изготовлены фильтры для отбора проб.

Если средняя масса эталонных фильтров (пары эталонных фильтров) отличается от массы фильтра для отбора проб более чем на 10 мкг, то все фильтры для отбора проб снимаются и испытание на выбросы повторяется.

Если критерии стабилизации помещения для проведения взвешивания, указанные в разделе 1.5.2.1, не соблюдаются, но взвешивание эталонного фильтра (пары) отвечает указанным выше критериям, то изготовитель двигателя может по выбору согласиться с показателями массы фильтра для отбора проб либо аннулировать результаты испытания, установив систему контроля помещения для проведения взвешивания, и провести повторное испытание.

1.5.2.3. Аналитические весы

Аналитические весы, используемые для определения массы всех фильтров, должны иметь точность (стандартное отклонение) в 20 мкг и разрешение в 1 мкг (1 деление = 1 мкг), точно заданные изготовителем весов.

1.5.2.4. Устранение эффектов статического электричества

Для устранения эффектов статического электричества фильтры должны нейтрализоваться перед взвешиванием, например, с помощью нейтрализатора на основе полония или устройства аналогичного действия.

1.5.3. Дополнительные спецификации по измерению твердых частиц

Все части системы разбавления и системы отбора проб из выхлопной трубы вплоть до фильтродержателя, которые находятся в контакте с необработанным и разбавленным отработавшим газом, должны быть сконструированы таким образом, чтобы минимизировать отложение или изменение содержания твердых частиц. Все части должны быть изготовлены из электропроводящих материалов, которые не вступают в реакцию с компонентами отработавшего газа, и должны быть заземлены для предотвращения электростатических явлений.

2. Процедуры измерения и отбора проб (испытание NRTC)

2.1. Введение

Загрязняющие газы и твердые частицы, выбрасываемые двигателем, представленным на испытание, должны быть измерены по методике Приложения VI. Методика Приложения VI содержит описание рекомендуемых аналитических систем для газообразных выбросов (раздел 1.1) и рекомендуемых систем разбавления и отбора твердых частиц (раздел 1.2).

2.2. Динамометр и оборудование испытательного стенда

Для испытания на выбросы на моторных динамометрах должно использоваться следующее оборудование:

2.2.1. Моторный динамометр

Для проведения цикла испытания, описанного в Дополнении 4 к настоящему Приложению, используется моторный динамометр с соответствующими характеристиками. Приборы для измерения крутящего момента и частоты вращения должны позволять проводить измерения мощности в заданных пределах. Может потребоваться проведение дополнительных расчетов. Точность измерительных приборов должна быть такой, чтобы она не превышала максимальных допустимых отклонений данных, приведенных в таблице 3.

2.2.2. Другие приборы

Если потребуется, должны использоваться приборы для измерения расхода топлива, расхода воздуха, температуры охлаждающей и смазочной жидкостей, давления отработавшего газа и разрежения во впускном коллекторе, температуры отработавшего газа, температуры воздухозаборника, атмосферного давления, влажности и температуры топлива. Эти приборы должны отвечать требованиям, представленным в таблице 3:

Таблица 3 - Точность измерительных приборов

Номер	Измеряемая величина	Точность
1	Частота вращения	% от показания прибора или % от максимальной величины двигателя, в зависимости от того, какая величина больше
2	Крутящий момент	% от показания прибора или % от максимальной величины двигателя, в зависимости от того, какая величина больше
3	Расход топлива	% от максимальной величины двигателя
4	Расход воздуха	% от показания прибора или % от максимальной величины двигателя, в зависимости от того, какая величина больше
5	Расход отработавшего газа	% от показания прибора или % от максимальной величины двигателя, в зависимости от того, какая величина больше
Номер	Измеряемая величина	Точность
6	Температуры K	К по абсолютной величине
7	Температуры >600 K	% от показания прибора
8	Давление отработавшего газа	кПа по абсолютной величине
9	Разрежение всасываемого воздуха	кПа по абсолютной величине
10	Атмосферное давление	кПа по абсолютной величине
11	Другие давления	кПа по абсолютной величине
12	Абсолютная влажность	% от показания прибора
13	Поток разбавляющего воздуха	% от показания прибора
14	Поток разбавленного отработавшего газа	% от показания прибора

2.2.3. Поток необработанного отработавшего газа

Для вычисления выбросов в необработанном отработавшем газе и для регулировки системы с частичным разбавлением потока, необходимо знать удельный массовый расход отработавшего газа. Для определения удельного массового расхода отработавшего газа может использоваться любой из описанных ниже методов.

С целью вычисления выбросов время отклика в любом из методов, описанных ниже, должно быть равным требуемому времени отклика анализатора, или меньшим, как определено в разделе 1.11.1 Дополнения 2.

С целью регулировки системы с частичным разбавлением потока требуется ускоренный отклик. Для систем с частичным разбавлением потока, имеющих оперативное управление, требуемое время отклика составляет с. Для систем с частичным разбавлением потока, имеющих опережающее управление, основанное на записанном заранее алгоритме проведения испытания, требуемое время отклика системы измерения потока выхлопных газов составляет с, а время установления сигнала с. Системное время отклика должно быть определено изготовителем прибора. Совокупное время отклика, требуемое для потока отработавшего газа и системы с частичным разбавлением потока, указано в разделе 2.4.

Метод прямого измерения

Прямое измерение мгновенного потока выхлопных газов может быть выполнено при помощи таких систем, как:

- устройство, работающее по принципу разности давлений, например, расходомерное сопло (подробнее см. ISO 5167: 2000);

- ультразвуковой расходомер;

- вихревой расходомер.

Следует принимать меры предосторожности во избежание ошибок измерения, которые ведут к искажению величин выбросов. Такие меры предосторожности включают осторожную установку устройства в выхлопную систему двигателя в соответствии с рекомендациями изготовителя прибора и опытной технической практикой. Особенно важно, чтобы установка устройства не повлияла на характеристику двигателя и показатели выбросов.

Расходомеры должны отвечать техническим требованиям, предъявляемым к точности, перечисленным в таблице 3.

Метод измерения расхода воздуха и топлива.

Этот метод включает измерение расхода воздуха и расхода топлива соответствующими расходомерами. Вычисление мгновенного расхода выхлопных газов производится следующим образом:

(для массы влажных выхлопных газов).

Расходомеры должны отвечать техническим требованиям, предъявляемым к точности, перечисленным в таблице 3, а также должны быть достаточно точными, чтобы отвечать техническим требованиям, предъявляемым к точности вычисления потока отработавшего газа.

Трассирующий измерительный метод.

Этот метод включает измерение концентрации трассирующего газа в выхлопе.

Известное количество инертного газа (например, чистого гелия) должно быть введено в поток отработавшего газа в качестве трассирующего газа. Газ смешивается и разбавляется отработавшим газом, но не должен воздействовать в выхлопной трубе. Затем измеряется концентрация газа в пробе отработавшего газа.

Чтобы гарантировать полное смешивание трассирующего газа, зонд для отбора проб отработавшего газа должен быть расположен на расстоянии по меньшей мере 1 м или 30-кратного диаметра выхлопной трубы (в зависимости от того, какая величина больше) ниже нагнетательной скважины трассирующего газа. Зонд для отбора проб может быть расположен ближе к нагнетательной скважине, если полное смешивание проверено сравнением концентрации трассирующего газа с исходной концентрацией, когда трассирующий газ всасывается двигателем.

Расход трассирующего газа должен быть установлен таким образом, чтобы концентрация трассирующего газа при частоте вращения холостого хода двигателя после смешивания стала ниже предела показаний шкалы анализатора трассирующего газа.

Вычисление расхода выхлопных газов производится следующим образом:

где - мгновенный массовый расход отработавшего газа, кг/с;

- расход трассирующего газа, ;

- мгновенная концентрация трассирующего газа после смешивания, промилле;

- плотность отработавшего газа, ;

- фоновая концентрация трассирующего газа во всасываемом воздухе, промилле.

Фоновая концентрация трассирующего газа может быть определена усреднением фоновой концентрации, измеренной непосредственно до и после проведения испытания.

Когда фоновая концентрация составляет менее 1% концентрации трассирующего газа после смешивания при максимальном потоке выхлопных газов, фоновой концентрацией можно пренебречь.

Полная система должна отвечать техническим требованиям, предъявляемым к точности для потока отработавшего газа, и должна быть откалибрована в соответствии с параграфом 1.11.2 Дополнения 2.

Метод измерения воздушного потока и воздушно-топливного коэффициента.

Этот метод включает вычисление массы выхлопных газов от воздушного потока и вычисление воздушно-топливного коэффициента. Вычисление мгновенного массового расхода отработавшего газа производится следующим образом:

где - стехиометрическое воздушно-топливное отношение, кг/кг;

- относительный воздушно-топливный показатель;

- сухая концентрация , %;

- сухая концентрация CO, промилле;

- концентрация HC, промилле.

Примечание: Вычисление относится к дизельному топливу с атомным отношением H/C, равным 1,8.

Воздушный расходомер должен отвечать техническим требованиям, предъявляемым к точности, перечисленным в таблице 3. Используемый анализатор углекислого газа должен отвечать техническим требованиям, перечисленным в разделе 1.4.1. Полная система должна отвечать техническим требованиям, предъявляемым к точности для потока отработавшего газа.

Иногда для измерения коэффициента избытка воздуха может использоваться оборудование измерения воздушно-топливного коэффициента, такое как датчик с использованием двуокиси циркония, в соответствии с техническими требованиями раздела 2.3.4.

2.2.4. Поток разбавленного отработавшего газа

Для вычисления выбросов в разбавленном отработавшем газе необходимо знать удельный массовый расход разбавленного отработавшего газа. Полный расход разбавленного отработавшего газа за цикл (килограмм на испытание) должен быть рассчитан по значениям, измеренным за цикл и соответствующим калибровочным данным устройства измерения потока ( для PDP, для CFV, для SSV). Должны быть использованы соответствующие методы, описанные в разделе 2.2.1 Дополнения 3. Если общая масса пробы загрязняющих газов и твердых частиц превысит 0,5% от полного расхода CVS, то расход CVS должен быть исправлен, либо расход пробы твердых частиц должен быть возвращен в CVS, прежде чем он попадет в устройство измерения расхода.

2.3. Определение газообразных компонентов

2.3.1. Общие спецификации анализатора

Диапазон измерения анализаторов должен соответствовать точности, необходимой для измерения концентраций компонентов отработавшего газа (раздел 1.4.1.1). Рекомендуется использовать анализаторы таким образом, чтобы измеряемая концентрация находилась в пределах 15 и 100% полной шкалы.

Если значение полной шкалы составляет 155 промилле (или промилле C) или менее или, если используются считывающие системы (компьютеры, регистраторы данных), которые обладают достаточной точностью и разрешающей способностью менее 15% от полной шкалы, приемлемой также считается концентрация менее 15% от полной шкалы. В этом случае необходимо проводить дополнительные калибровки для обеспечения точности калибровочных кривых - раздел 1.5.5.2 Дополнения 2 к Приложению III.

Уровень электромагнитной совместимости (ЕМС) оборудования должен быть таким, чтобы свести к минимуму дополнительные ошибки.

2.3.1.1. Погрешность измерения

Анализатор не должен отклоняться от номинальной калибровочной точки более чем на % от показания прибора или % от полной шкалы в зависимости от того, какая величина больше.

Примечание: В целях настоящего стандарта точность определяется как отклонение показаний анализатора от номинальных калибровочных значений с использованием калибровочного газа (тождественно истинному значению).

2.3.1.2. Повторяемость результатов

Повторяемость, определенная как среднеквадратическое отклонение десяти последовательных показаний на соответствующий калибровочный газ, увеличенное в 2,5 раза, не должна превышать % от концентрации полной шкалы для каждого диапазона выше 155 промилле (или промилле С), или % от каждого диапазона ниже 155 промилле (или промилле С).

2.3.1.3. Шум

Полный размах чувствительности анализатора на нулевой поверочный или калибровочный газ в течение любого периода в 10 секунд не должен превышать 2% от полной шкалы на всех используемых диапазонах.

2.3.1.4. Сдвиг нуля

Сдвиг нуля в течение периода в один час должен составлять менее 2% от полной шкалы на самом низком используемом диапазоне. Нулевая чувствительность определяется как средняя чувствительность, включая шум, на нулевой поверочный газ в течение 30-секундного интервала.

2.3.1.5. Калибровочный сдвиг

Калибровочный сдвиг в течение периода в один час должен составлять менее 2% от полной шкалы на самом низком используемом диапазоне. Калибровочный интервал определяется как разница между калибровочной и нулевой чувствительностью. Калибровочная чувствительность определяется как средняя чувствительность, включая шум, на калибровочный газ в течение 30-секундного интервала.

2.3.1.6. Время нарастания сигнала

Для анализа необработанного отработавшего газа время нарастания сигнала анализатора, установленного в измерительной системе, не должно превышать 2,5 с.

ПРИМЕЧАНИЕ: Одной оценки времени отклика анализатора недостаточно для точного определения пригодности полной системы для испытания на неустановившихся режимах. Объемы проб, особенно холостые объемы, прошедшие через систему, влияют не только на время транспортировки проб от зонда до анализатора, но также влияют на время нарастания сигнала. Время транспортировки в анализаторе также должно быть определено. Оно определяется как время отклика анализатора, равно как преобразователя или пароосушителя внутри анализатора . Определение времени отклика полной системы описано в разделе 1.11.1 Дополнения 2.

2.3.2. Сушка газа

Применяются те же технические требования, что и для испытания NRSC (раздел 1.4.2), как описано ниже.

Факультативное устройство для сушки газа должно оказывать минимальное воздействие на концентрацию измеряемых газов. Химические осушители являются неприемлемым методом для удаления воды из пробы.

2.3.3. Анализаторы

Применяются те же технические требования, что и для испытания NRSC (раздел 1.4.3), как описано ниже.

Измеряемые газы анализируются с помощью указанных ниже приборов. Для нелинейных анализаторов допускается использование линейных схем.

2.3.3.1. Анализ содержания оксида углерода (CO)

Для анализа содержания оксида углерода должен применяться анализатор недисперсного инфракрасного (NDIR) абсорбционного типа.

2.3.3.2. Анализ содержания диоксида углерода ()

Для анализа содержания диоксида углерода должен применяться анализатор недисперсионного инфракрасного (NDIR) абсорбционного типа.

2.3.3.3. Анализ содержания углеводородов (НС)

Для анализа содержания углеводородов должен применяться анализатор типа нагреваемый пламенно-ионизационный детектор (НFID), состоящий из детектора, клапанов, системы трубопроводов и т.д., нагреваемый таким образом, чтобы поддерживать температуру газа на уровне 463 К (190°C) К.

2.3.3.4. Анализ содержания оксидов азота ()

Для анализа содержания оксидов азота должен применяться анализатор типа хемилюминесцентный детектор (СLD) или нагреваемый хемилюминесцентный детектор (НСLD) с преобразователем , если измерения проводятся на сухой основе. Если измерения проводятся на влажной основе, используется НСLD с преобразователем, поддерживающим температуру выше 328 К (55°C), если выполняется проверка водяного охлаждения (раздел 1.9.2.2 Дополнения 2 к Приложению III).

И для CLD и для HCLD в канале отбора проб должна поддерживаться пограничная температура от 328 К до 473 К (от 55 до 200°C) вплоть до преобразователя для сухого измерения и вплоть до анализатора для влажного измерения.

2.3.4. Измерение воздушно-топливного коэффициента

Оборудование для измерения воздушно-топливного коэффициента, используемое для определения потока отработавшего газа, как определено в разделе 2.2.3, должно иметь датчик воздушно-топливного коэффициента с широким диапазоном или датчик на двуокиси циркония для измерения относительного воздушно-топливного показателя.

Датчик должен быть установлен непосредственно на выхлопной трубе, где температура отработавшего газа достаточно высока, чтобы устранить конденсацию воды.

Точность датчика, включающего электронику, должна быть в пределах:

% от показания прибора при

% от показания прибора при

% от показания прибора при

Чтобы отвечать точности, указанной выше, датчик должен быть откалиброван в соответствии с указанием изготовителя прибора.

2.3.5. Отбор проб эмиссии газов

2.3.5.1. Поток необработанного отработавшего газа

Для вычисления выбросов в необработанном отработавшем газе применяются те же технические требования, что и для испытания NRSC (раздел 1.4.4), как описано ниже.

Зонды для отбора проб эмиссии газов должны устанавливаться на расстоянии не менее 0,5 м или трех диаметров выхлопной трубы (в зависимости от того, какая величина больше) перед выпускным отверстием выхлопной системы, если это возможно, и достаточно близко к двигателю, для того чтобы температура отработавших газов в зонде составляла не менее 343 К (70°C).

Для испытания многоцилиндрового двигателя, имеющего разветвленный выпускной коллектор, входное отверстие зонда помещается на достаточном удалении вниз таким образом, чтобы проба отражала среднюю эмиссию выхлопных газов из всех цилиндров. В многоцилиндровых двигателях с несколькими выпускными коллекторами, например V-образный двигатель, допускается отбирать пробу из каждого выпускного коллектора отдельно и рассчитывать среднюю эмиссию выхлопных газов. Могут использоваться другие методы, если доказано их соответствие упомянутым выше методам. Для расчета эмиссии выхлопных газов должен использоваться общий массовый расход выхлопных газов двигателя.

Если на состав отработавшего газа оказывает влияние любая система окончательной обработки выхлопных газов, то отбор пробы выхлопных газов следует производить в месте, расположенном перед этим устройством, для испытания на этапе I и после этого устройства для испытания на этапе II.

2.3.5.2. Поток разбавленного отработавшего газа

При использовании системы разбавления с полным расходом применяются следующие технические требования.

Выхлопная труба, установленная между двигателем и системой разбавления с полным расходом, должна соответствовать требованиям Приложения VI.

Зонд(ы) для отбора проб эмиссии газов должен быть установлен в смесительном канале в точке, где разбавляющий воздух и отработавший газ хорошо перемешиваются, и в непосредственной близости от зонда для отбора проб твердых частиц.

Обычно отбор проб может быть выполнен двумя способами:

- загрязняющие вещества собираются в течение цикла в резервуар для отбора проб и измеряются после завершения испытания;

- загрязняющие вещества собираются непрерывно в течение цикла и суммируются; этот метод обязателен для измерения HC и .

Фоновые концентрации загрязнения должны отбираться перед смесительным каналом в резервуар для отбора проб и должны вычитаться из концентрации выделений в соответствии с разделом 2.2.3 Дополнения 3.

2.4. Определение содержания твердых частиц

Для определения содержания твердых частиц требуется система разбавления. Разбавление может производиться с помощью системы с полным разбавлением потока или системы с частичным разбавлением потока. Пропускная способность системы разбавления должна быть достаточно большой для полного устранения конденсации воды в системах разбавления и отбора проб и поддержания температуры разбавленного отработавшего газа на уровне от 315 К (42°C) до 325 К (52°C) непосредственно перед фильтродержателями. Допускается обезвоживание разбавляющего воздуха до его подачи в систему разбавления, если высока влажность воздуха. Рекомендуется использовать разбавляющий воздух, предварительно нагретый до температуры выше 303 К (30°C), если температура окружающего воздуха ниже 293 К (20°C). Однако температура разбавленного воздуха не должна превышать 325 К (52°C) до подачи выхлопных газов в смесительный канал.

Зонд для отбора проб твердых частиц должен быть установлен в непосредственной близости от зонда для отбора проб эмиссии газов. Установка зонда должна отвечать требованиям раздела 2.3.5.

Для определения массы твердых частиц требуются: система отбора проб твердых частиц, фильтры для отбора проб твердых частиц, весы с точностью взвешивания до микрограмма, а также камера для взвешивания с контролируемой температурой и влажностью.

Технические требования к системе с частичным разбавлением потока.

Система с частичным разбавлением потока должна быть сконструирована таким образом, чтобы поток выхлопных газов разделялся на два потока, при этом меньший поток разбавляется с помощью воздуха и затем используется для измерения содержания твердых частиц. Для этого потока очень важно, чтобы коэффициент разбавления определялся очень точно. Могут применяться различные методы разделения потоков, в силу чего тип использованного разделения потоков в значительной степени диктует, какими должны быть используемые оборудование для отбора проб и процедуры (раздел 1.2.1.1 Приложения VI).

Для управления системой с частичным разбавлением потока требуется быстродействующая система реагирования. Время преобразования для системы должно определяться процедурой, описанной в разделе 1.11.1 Дополнения 2.

Если совокупное время преобразования системы измерения потока выхлопных газов (см. предыдущий раздел) и системы с частичным разбавлением потока меньше 0,3 с, то может использоваться оперативное управление. Если время преобразования превышает 0,3 с, то может использоваться опережающее управление, основанное на записанном заранее алгоритме проведения испытания. В этом случае время нарастания сигнала должно быть с, а время задержки комбинации с.

Полная система реагирования должна быть сконструирована таким образом, чтобы обеспечивать репрезентативность пробы твердых частиц, , пропорционального массовому расходу выхлопных газов. Для определения пропорциональности должен проводиться регрессионный анализ между и с частотой сбора данных минимум 5 Гц. Также должны быть выполнены следующие критерии:

- коэффициент корреляции r линейной регрессии между и должен быть не менее 0,95;

- стандартная погрешность оценки по не должна превышать 5% от максимума ;

- отрезок, отсекаемый регрессионной прямой , не должен превышать % от максимума .

Дополнительно может быть проведено предварительное испытание. Сигнал массового расхода выхлопных газов на предварительном испытании используется для регулирования потока пробы в системе отбора проб твердых частиц (опережающее управление). Такая процедура требуется, если время преобразования системы отбора проб твердых частиц и (или) время преобразования сигнала массового расхода выхлопных газов составляет >0,3 с. Регулировка системы с частичным разбавлением потока является правильной, если запись времени предварительного испытания для регулировки сдвинута "опережающим" временем на величину .

Для установления корреляции между и должны использоваться данные, полученные во время фактического испытания, со временем , выровненным относительно ( не вносит вклада в выравнивание времени). Таким образом, сдвиг времени между и есть разница величин их времени преобразования, которые были определены в разделе 2.6 Дополнения 2.

Для систем с частичным разбавлением потока точность потока пробы представляет особое значение, если она измеряется не методом прямого измерения, а определяется путем измерения разницы потоков:

В этом случае точности в % для и недостаточно для обеспечения приемлемой точности . Если поток газа определяется измерением разности потоков, максимальная погрешность измерения должна быть такой, чтобы точность была в пределах %, когда коэффициент разбавления менее 15. Погрешность может быть вычислена путем расчета среднеквадратической величины погрешностей каждого прибора.

Приемлемая точность может быть получена любым из следующих методов:

(a) Абсолютная точность и составляет %, что обеспечивает точность % при коэффициенте разбавления, равном 15. Однако при больших коэффициентах разбавления будут иметь место большие погрешности;

(b) Калибровка относительно выполняется таким образом, чтобы была получена та же точность для , как в пункте (a). Подробнее о такой калибровке см. в разделе 2.6 Дополнения 2;

(c) Точность определяется опосредованно точностью коэффициента разбавления, определяемого трассирующим газом, например, углекислым газом. Аналогично, требуется получить точность, эквивалентную точности метода (a);

(d) Абсолютная точность и находится в пределах % от полной шкалы; максимальная погрешность разницы между и находится в пределах 0,2%, а ошибка линеаризации находится в пределах % от самого высокого значения , зарегистрированного во время испытания.

2.4.1. Фильтры для отбора проб твердых частиц

2.4.1.1. Спецификация фильтров

Для проведения сертификационных испытаний требуются стекловолокнистые фильтры с фторуглеродным покрытием или фильтры с фторуглеродной основой мембранного типа. Для специальных случаев могут использоваться различные фильтровые материалы. Фильтры всех типов должны иметь 0,3 мкм DOP (диоктилфталат), степень улавливания не менее 99% при скорости потока газа между 35 и 100 см/сек. При проведении корреляционных испытаний между лабораториями или между изготовителем и органом по сертификации должны использоваться фильтры идентичного качества.

2.4.1.2. Размер фильтра

Минимальный диаметр фильтров для твердых частиц должен составлять 47 мм (37 мм диаметр фильтрующего элемента). Допускаются фильтры большего диаметра (раздел 2.4.1.5).

2.4.1.3. Основные и предварительные фильтры

Проба разбавленных выхлопных газов в ходе последовательности испытания отбирается с помощью пары последовательно установленных фильтров (один основной и один предварительный фильтр). Предварительный фильтр устанавливается не более чем за 100 мм ниже основного фильтра и не должен контактировать с ним. Фильтры могут быть взвешены по отдельности или в паре, причем фильтры размещаются друг к другу фильтрующими элементами.

2.4.1.4. Скорость прохождения выхлопных газов через фильтр

Скорость потока газа, проходящего через фильтр, должна достигать 35 - 100 см/сек. Увеличение падения давления между началом и концом испытания должно составлять не более 25 кПа.

2.4.1.5. Нагрузка на фильтр

Рекомендуемая минимальная нагрузка на фильтр для наиболее распространенных размеров фильтров представлена в следующей таблице. Для больших размеров фильтров минимальная нагрузка на фильтр должна составлять 0,065 мг на 1000  площади фильтра.

Диаметр фильтра (мм)	Рекомендуемый диаметр фильтрующего элемента (мм)	Рекомендуемая минимальная нагрузка (мг)
47	37	0,11
70	60	0,25
90	80	0,41
110	100	0,62

2.4.2. Спецификации камеры для взвешивания и аналитических весов

2.4.2.1. Условия в камере для взвешивания

Температура камеры (или помещения), в которой проводятся кондиционирование и взвешивание фильтров для твердых частиц, должна поддерживаться на уровне 295 К (22°C) К в течение всего времени кондиционирования и взвешивания фильтра. Влажность должна поддерживаться на уровне точки росы в 282,5 (9,5°C) К, а относительная влажность на уровне %.

2.4.2.2. Взвешивание эталонного фильтра

В окружающей среде камеры (или помещения) не должно быть никаких загрязняющих веществ (таких, как пыль), которые могли бы оседать на фильтры твердых частиц в течение их стабилизации. Отклонения от спецификаций помещения для проведения взвешивания, определенных в разделе 2.4.2.1, допускаются, если эти отклонения продолжаются не более 30 минут. Помещение для проведения взвешивания должно отвечать требуемым спецификациям до входа персонала в это помещение. В течение четырех часов должны быть взвешены по крайней мере два неиспользованных эталонных фильтра или две пары эталонных фильтров, но предпочтительно, чтобы это взвешивание производилось одновременно со взвешиванием фильтра (пары) для отбора проб. Они должны иметь такой же размер и быть изготовлены из того же материала, из которого изготовлены фильтры для отбора проб.

Если средняя масса эталонных фильтров (пары эталонных фильтров) отличается от массы фильтра для отбора проб более чем на 10 мкг, то все фильтры для отбора проб снимаются и испытание на выбросы повторяется.

Если критерии стабилизации помещения для проведения взвешивания, указанные в разделе 2.4.2.1, не соблюдаются, но взвешивание эталонного фильтра (пары) отвечает указанным выше критериям, то изготовитель двигателя может по выбору согласиться с показателями массы фильтра для отбора проб либо аннулировать результаты испытания, установив систему контроля помещения для проведения взвешивания, и провести повторное испытание.

2.4.2.3. Аналитические весы

Аналитические весы, используемые для определения массы всех фильтров, должны иметь точность (стандартное отклонение) в 20 мкг и разрешение в 1 мкг (1 деление = 1 мкг), точно заданные изготовителем весов.

2.4.2.4. Устранение эффектов статического электричества

Для устранения эффектов статического электричества фильтры должны нейтрализоваться перед взвешиванием, например, с помощью нейтрализатора на основе полония или устройства аналогичного действия.

2.4.3. Дополнительные спецификации по измерению твердых частиц

Все части системы разбавления и системы отбора проб из выхлопной трубы вплоть до фильтродержателя, которые находятся в контакте с необработанным и разбавленным отработавшим газом, должны быть сконструированы таким образом, чтобы минимизировать отложение или изменение содержания твердых частиц. Все части должны быть изготовлены из электропроводящих материалов, которые не вступают в реакцию с компонентами отработавшего газа, и должны быть заземлены для предотвращения электростатических явлений.

Дополнение 2
Процедура калибровки (NRSC, NRTC*(63))

1. Калибровка аналитических приборов

1.1. Введение

Каждый анализатор должен калиброваться столько раз, сколько будет необходимо для удовлетворения требований настоящего стандарта в отношении точности. В данном параграфе приводится описание метода калибровки, используемого для анализаторов, указанных в разделе 1.4.3 Дополнения 1.

1.2. Калибровочные газы

Должен соблюдаться срок годности всех калибровочных газов.

Дата истечения годности калибровочных газов, указанная изготовителем, регистрируется.

1.2.1. Чистые газы

Требуемая чистота газов определяется величинами предельного содержания загрязняющих примесей, представленными ниже. Для проведения испытаний должны иметься в наличии следующие газы:

- очищенный азот (загрязняющие примеси промилле С, промилле СО, промилле промилле NО);

- очищенный кислород (чистота > 99,5 объемных процента );

- смесь водород-гелий (% водород, остальное гелий; загрязняющие примеси промилле С, промилле );

- очищенный синтетический воздух (загрязняющие примеси промилле С, промилле СО, промилле , промилле NО; содержание кислорода в пределах 18 - 21 объемных процентов).

1.2.2. Калибровочные и поверочные газы

Смеси газов, имеющие следующий химический состав, должны иметься в наличии:

- и очищенный синтетический воздух (см. раздел 1.2.1);

- СО и очищенный азот;

- NО и очищенный азот (общее содержание в этом калибровочном газе не должно превышать 5% от содержания NО);

- и очищенный азот;

- и очищенный азот;

- и очищенный синтетический воздух;

- и очищенный синтетический воздух.

Примечание: Сочетание других газов допускается, если эти газы не взаимодействуют друг с другом.

Истинная концентрация калибровочного и поверочного газа должна находиться в пределах % от номинальной величины. Все концентрации калибровочного газа должны приводиться в единицах объема (объемный процент или объемная промилле).

Газы, используемые для калибровки и поверки, могут быть также получены с помощью газового сепаратора путем разбавления с помощью очищенного или очищенного синтетического воздуха. Точность смешивающего устройства должна быть такой, чтобы концентрация разбавленных калибровочных газов могла быть определена в пределах %.

Эта точность означает, что первичные газы, используемые для смешивания, должны быть определены с точностью по крайней мере %, чтобы быть пригодными для проведения контроля в соответствии с национальными или международными стандартами газов. Проверка должна выполняться в интервале от 15 до 50% полной шкалы для каждой калибровки, включая смешивающее устройство. Может быть выполнена дополнительная проверка с использованием другого калибровочного газа, если первая проверка оказалась неудачной.

Дополнительно, по выбору, смешивающее устройство может быть проверено с помощью прибора с линейным устройством, например, CLD с использованием газа NO. Калибровочное значение прибора должно быть выверено поверочным газом, непосредственно включенным в прибор. Смешивающее устройство должно быть проверено при используемых установочных параметрах, а номинальная величина должна быть сверена с измеренной концентрацией в приборе. Это различие в каждой точке должно находиться в пределах % от номинальной величины.

Могут использоваться другие методы, основанные на опытной технической практике, с предварительным соглашением участвующих сторон.

Примечание: Рекомендуемая точность газового сепаратора для создания точной калибровочной кривой анализатора составляет %. Газовый сепаратор должен быть откалиброван изготовителем прибора.

1.3. Процедура использования анализаторов и системы отбора проб

Процедура использования анализаторов должна соответствовать инструкциям изготовителя приборов относительно их установки и использования. В них должны быть включены минимальные требования, приведенные в разделах 1.4 - 1.9.

1.4. Испытание на герметичность

Должно быть выполнено испытание системы на герметичность. Зонд для отбора проб отсоединяется от выхлопной системы, а выходное отверстие закрывается. Включается насос анализатора. После первоначального периода стабилизации все расходомеры должны показывать ноль. Если этого не происходит, проводится проверка пробоотборных магистралей, и неполадка устраняется. Максимальная допустимая скорость утечки со стороны вакуумной части должна составлять 0,5% от скорости используемого потока в проверяемой части системы. Для определения скорости используемого потока могут применяться потоки анализатора и потоки во втором контуре.

Другой метод заключается в постепенном изменении уровня концентрации в начале пробоотборной магистрали путем переключения с нуля на калибровочный газ.

Если после соответствующего периода времени фиксируется более низкая концентрация по сравнению с введенной концентрацией, то это свидетельствует о неправильности калибровки или наличии утечки.

1.5. Процедура калибровки

1.5.1. Измерительные приборы

Измерительные приборы должны быть откалиброваны, а калибровочные кривые проверены с помощью эталонных газов. Используемый расход газов и расход газов при отборе проб выхлопных газов должен быть одинаковым.

1.5.2. Время прогрева

Время прогрева приборов должно соответствовать рекомендациям изготовителя. В случае отсутствия таковых рекомендаций анализаторы рекомендуется прогревать в течение не менее двух часов.

1.5.3. Анализаторы NDIR и НFID

Анализатор NDIR настраивается по мере необходимости, а факел анализатора НFID оптимизируется (раздел 1.8.1).

1.5.4. Калибровка

Должны быть откалиброваны все обычно используемые рабочие диапазоны.

Анализаторы СО, , НС и устанавливаются на ноль с помощью очищенного синтетического воздуха (или азота).

В анализаторы должны быть введены соответствующие калибровочные газы, полученные величины регистрируются, и строится калибровочная кривая в соответствии с разделом 1.5.6.

Проводится повторная проверка установки на ноль, и в случае необходимости калибровочная процедура повторяется.

1.5.5. Построение калибровочной кривой

1.5.5.1. Общие указания

Калибровочная кривая анализатора строится по крайней мере по пяти калибровочным точкам (исключая ноль), которые по мере возможности располагаются равномерно. Наивысший показатель номинальной концентрации должен равняться или быть выше 90% от полной шкалы.

Калибровочная кривая строится методом наименьших квадратов. Если степень полученного многочлена больше трех, число калибровочных точек (исключая ноль) должно быть по крайней мере равно степени этого многочлена, увеличенной на 2.

Калибровочная кривая не должна отклоняться более чем на % от номинального значения каждой калибровочной точки и более чем на % от полной шкалы на нуле.

Калибровочная кривая и калибровочные точки позволяют проверять правильность проведения калибровки. Должны быть указаны различные характеристические параметры анализатора, в частности:

- диапазон измерений;

- чувствительность;

- дата проведения калибровки.

1.5.5.2. Калибровка ниже 15% от полной шкалы

Калибровочная кривая анализатора строится по крайней мере по десяти калибровочным точкам (исключая ноль), размещаемых таким образом, чтобы 50% калибровочных точек находились ниже 10% от полной шкалы.

Калибровочная кривая строится методом наименьших квадратов.

Калибровочная кривая не должна отклоняться более чем на % от номинального значения каждой калибровочной точки и более чем на % от полной шкалы на нуле.

1.5.5.3. Альтернативные методы

Может быть использована альтернативная технология (например, компьютер, переключатель диапазонов с электронным управлением и т.д.), если доказано, что она дает эквивалентную точность.

1.6. Проверка калибровки

Каждый обычно используемый рабочий диапазон проверяется перед каждым анализом в соответствии с проводимой ниже процедурой.

Калибровка проверяется с помощью нулевого поверочного газа и калибровочного газа, номинальное значение которого составляет более 80% от полной шкалы измеряемого диапазона.

Если для двух рассматриваемых точек найденная величина не отличается более чем на % от полной шкалы от указанного исходного значения, параметры регулировки могут быть изменены. В противном случае должна быть построена новая калибровочная кривая в соответствии с разделом 1.5.4.

1.7. Определение коэффициента полезного действия преобразователя

Определение коэффициента полезного действия используемого преобразователя для преобразования в NО проводится в соответствии с положениями разделов 1.7.1 - 1.7.8 (рисунок 1).

1.7.1. Испытательная установка

Коэффициент полезного действия преобразователей может быть определен посредством озонатора с использованием испытательной установки, показанной на рисунке 1 (см. также раздел 1.4.3.5 Дополнения 1), при соблюдении указанной ниже процедуры.

Рисунок 1
Схема устройства для определения коэффициента полезного действия преобразователя

1.7.2. Калибровка

CLD и HCLD калибруются по основному рабочему диапазону в соответствии со спецификациями изготовителя с помощью нулевого поверочного и калибровочного газа (в последнем содержание NO должно составлять примерно 80% от рабочего диапазона, а концентрация газовой смеси - менее 5% от концентрации NO). Анализатор должен быть отрегулирован в режиме NO таким образом, чтобы калибровочный газ не проходил через преобразователь. Показания концентрации регистрируются.

1.7.3. Расчет

Коэффициент полезного действия преобразователя рассчитывается следующим образом:

где a - концентрация в соответствии с разделом 1.7.6;

b - концентрация в соответствии с разделом 1.7.7;

c - концентрация NO в соответствии с разделом 1.7.4;

d - концентрация NO в соответствии с разделом 1.7.5.

1.7.4 Дополнительная подача кислорода

С помощью Т-образного соединения в поток газа непрерывно добавляют кислород или нулевой поверочный воздух до тех пор, пока указанная концентрация не составит примерно на 20% меньше концентрации калибровки, указанной в разделе 1.7.2. (Анализатор отрегулирован на режим NO).

Показания концентрации (c) регистрируются. Озонатор в течение этого процесса остается деактивированным.

1.7.5. Активация озонатора

Затем активируется озонатор для получения озона, достаточного для снижения концентрации NO приблизительно до 20% (минимум 10%) концентрации калибровки, указанной в разделе 1.7.2. Показания концентрации (d) регистрируются (Анализатор отрегулирован на режим NO).

1.7.6. Режим

Затем анализатор NO переключают в режим таким образом, чтобы газовая смесь (состоящая из NO, и ) с этого момента проходила через преобразователь. Показания концентрации (а) регистрируются (Анализатор отрегулирован на режим ).

1.7.7. Деактивация озонатора

Затем озонатор деактивируется. Газовая смесь, указанная в разделе 1.7.6, проходит через преобразователь в детектор. Показания концентрации (b) регистрируются (Анализатор отрегулирован на режим ).

1.7.8 Режим NO

При деактивированном озонаторе производится переключение на режим NO, а также прекращается подача кислорода или синтетического воздуха. Значение , полученное анализатором, не должно отклоняться более чем на % от величины, измеренной в соответствии с разделом 1.7.2 (Анализатор отрегулирован на режим NO).

1.7.9. Промежуток между испытаниями

Коэффициент полезного действия преобразователя должен определяться перед каждой калибровкой анализатора .

1.7.10. Требуемый коэффициент полезного действия

Коэффициент полезного действия преобразователя не должен быть ниже 90%, но настоятельно рекомендуется, чтобы эффективность превышала 95%.

Примечание: Если на наиболее часто используемом диапазоне анализатора озонатор не может сократить концентрацию с 80% до 20% в соответствии с разделом 1.7.5, то следует использовать наивысший диапазон, который обеспечит такое сокращение.

1.8. Регулировка FID

1.8.1. Оптимизация чувствительности детектора

HFID должен быть отрегулирован в соответствии с указаниями изготовителя прибора. Для оптимизации чувствительности в наиболее часто используемом рабочем диапазоне должен быть использован калибровочный газ, содержащий пропан и воздух.

После установки показателей подачи топлива и воздуха в соответствии с рекомендациями изготовителя в анализатор подается калибровочный газ - промилле C. Чувствительность при данной подаче топлива определяется как разность между чувствительностью на калибровочный газ и чувствительностью на нулевой поверочный газ. Подача топлива регулируется несколько выше и несколько ниже спецификаций изготовителя. Чувствительность на калибровочный и нулевой поверочный газ при этих показателях подачи топлива регистрируется. Разность между чувствительностью на калибровочный газ и чувствительностью на нулевой поверочный газ вычерчивается на кривой, а подача топлива регулируется по стороне кривой с большими значениями.

1.8.2. Коэффициенты чувствительности для углеводородов

Анализатор должен быть откалиброван с помощью смеси пропан-воздух и очищенного синтетического воздуха в соответствии с разделом 1.5.

Коэффициенты чувствительности определяются при вводе анализатора в эксплуатацию и по завершении интервалов между циклами основного технического обслуживания. Коэффициент чувствительности для конкретных углеводородов представляет собой отношение показания FID C1 к концентрации газа в цилиндре и выражается в промилле C1.

Концентрация газа для проведения испытания должна находиться на уровне, обеспечивающем чувствительность приблизительно 80% от полной шкалы. Концентрация должна быть известна с точностью % по отношению к гравиметрическому эталону, выраженному в объеме. Кроме того, газовый баллон должен предварительно выдерживаться в течение 24 часов при температуре 298 К (25°C) K.

Используемые газы для проведения испытания и рекомендуемые пределы относительных коэффициентов чувствительности указаны ниже:

- метан и очищенный синтетический воздух: ;

- пропилен и очищенный синтетический воздух: ;

- толуол и очищенный синтетический воздух: .

Эти величины соответствуют коэффициенту чувствительности , равному 1,00 для пропана и очищенного синтетического воздуха.

1.8.3. Проверка кислородной интерференции

Проверка кислородной интерференции проводится при вводе анализатора в эксплуатацию и по завершении интервалов между циклами основного технического обслуживания.

Диапазон должен быть выбран таким, чтобы концентрация газов для проведения проверки кислородной интерференции находилась в пределах выше 50%. Испытание должно проводиться при требуемой температуре термостата.

1.8.3.1. Газы для проведения проверки кислородной интерференции

Газы для проведения проверки кислородной интерференции должны содержать пропан с 350 - 75 промилле C углеводородов. Значение концентрации должно быть определено по допустимым отклонениям калибровочного газа с помощью хроматографического анализа полных углеводородов, с использованием примесей или динамического смешивания. Азот должен быть преобладающим растворителем кислорода для получения смеси. Смеси, требуемые для испытания дизельного двигателя, приведены ниже:

Концентрация	Растворитель
21 (от 20 до 22)	Азот
10 (от 9 до 11)	Азот
5 (от 4 до 6)	Азот

1.8.3.2. Процедура проверки

(a) Анализатор должен быть установлен на ноль.

(b) Анализатор должен быть настроен на 21-ти процентную кислородную смесь.

(c) Обнуленная чувствительность должна быть перепроверена. Если она изменилась более чем на 0,5% от полной шкалы, то пункты (a) и (b) должны быть повторены.

(d) Вводятся 5-ти и 10-ти процентные газы для проверки кислородной интерференции.

(e) Обнуленная чувствительность должна быть перепроверена. Если она изменилась более чем на 1% от полной шкалы, испытание должно быть повторено.

(f) Кислородная интерференция (% ) рассчитывается для каждой смеси в (d) следующим образом:

где A - концентрация углеводородов (промилле C) калибровочного газа, используемого в (b);

B - концентрация углеводородов (промилле C) в газах для проведения кислородной интерференции, используемых в (d);

C - чувствительность анализатора.

где D - процент полной шкалы чувствительности анализатора, обусловленной A.

(g) Процент кислородной интерференции должен составить менее до проведения испытания для всех необходимых газов, используемых для проведения проверки кислородной интерференции.

(h) Если кислородная интерференция превышает , то следует инкрементно отрегулировать воздушный поток выше и ниже спецификаций изготовителя, повторяя параграф 1.8.1 для каждого потока.

(i) Если кислородная интерференция превышает после регулировки воздушного потока, то следует варьировать подачу топлива, а после этого поток пробы, повторяя параграф 1.8.1 для каждой новой настройки.

(j) Если кислородная интерференция все еще превышает , то должны быть восстановлены или заменены анализатор, топливо FID или воздух камеры сгорания до проведения испытания. Этот пункт должен быть затем повторен с восстановленным или замененным оборудованием или газами.

1.9. Эффекты интерференции анализаторов NDIR и CLD

Посторонние газы, присутствующие в выхлопных газах, могут различным образом оказывать влияние на показания приборов. Позитивная интерференция наблюдается в измерительных приборах NDIR, если посторонний газ оказывает такое же воздействие, как и измеряемый газ, но в меньшей степени. Негативная интерференция в измерительных приборах NDIR наблюдается в результате того, что посторонний газ расширяет полосу поглощения измеряемого газа, а в измерительных приборах CLD в результате того, что посторонний газ подавляет излучение. Проверка интерференции по разделам 1.9.1 и 1.9.2 должна проводиться до первоначального использования анализатора и по завершении интервалов между циклами основного технического обслуживания.

1.9.1. Проверка интерференции анализатора CO

Вода и углекислый газ могут нарушить качество функционирования анализатора CO. Поэтому калибровочный газ с концентрацией от 80 до 100% от полной шкалы максимального рабочего диапазона, используемого в ходе проведения испытания, следует пропускать через воду при комнатной температуре. Чувствительность анализатора при этом регистрируется. Чувствительность анализатора не должна быть больше 1% от полной шкалы для диапазонов, равных или выше 300 промилле или более 3 промилле для диапазонов ниже 300 промилле.

1.9.2 Проверка теплоотвода анализатора

Углекислый газ и водяной пар могут влиять на работу анализаторов CLD (и HCLD). Чувствительность приборов для отвода тепла от этих газов пропорциональна их концентрации и поэтому требует проведения испытания для определения возможности теплоотвода при самых высоких ожидаемых концентрациях, которые могут обнаружиться в ходе проведения испытания.

1.9.2.1. Проверка теплоотвода от

Калибровочный газ с концентрацией от 80 до 100% от полной шкалы максимального рабочего диапазона пропускается через анализатор NDIR, а величина регистрируется в качестве А. Затем этот газ должен быть разбавлен приблизительно на 50% с помощью калибровочного газа NO и пропущен через NDIR и (H)CLD. Величины и NO регистрируются, соответственно, в качестве B и C. Подача прекращается и через (H)CLD пропускается только калибровочный газ NO, а величина NO регистрируется в качестве D.

Теплоотвод вычисляется следующим образом:

и не должен быть больше 3% от полной шкалы.

Где A - неразбавленная концентрация , измеренная с помощью NDIR, %;

B - разбавленная концентрация , измеренная с помощью NDIR, %;

C - разбавленная концентрация NO, измеренная с помощью CLD, промилле;

D - неразбавленная концентрация NO, измеренная с помощью CLD, промилле.

1.9.2.2. Проверка теплоотвода от воды

Эта проверка применяется только к измерению концентрации влажного газа. При расчете теплоотвода от воды необходимо учитывать разбавление калибровочного газа NO водяным паром и величину концентрации водяного пара в смеси, которую можно ожидать в ходе проведения испытания. Калибровочный газ NO с концентрацией от 80 до 100% от полной шкалы в обычном рабочем диапазоне пропускается через (H)CLD, а значение NO регистрируется в качестве D. Затем газ NO барботируется в воде при комнатной температуре и пропускается через (H)CLD, а величина NO регистрируется как C. Температура воды должна быть определена и зарегистрирована как F. Давление насыщения смеси паром, которое соответствует температуре (F) воды в барботере, должно быть определено и зарегистрировано в качестве G. Концентрация водяного пара (в %) в смеси рассчитывается следующим образом:

и регистрируется в качестве H. Ожидаемая концентрация разбавленного калибровочного газа NO (в водяном паре) рассчитывается следующим образом:

и регистрируется в качестве De. Для выхлопных газов дизелей вычисляется максимальная концентрация водяного пара в выхлопных газах (в %), ожидаемая в ходе проведения испытания, с допущением того, что атомное отношение H/C в топливе составляет от 1,8 до 1,0 по максимальной концентрации в выхлопных газах или по неразбавленной концентрации калибровочного газа (значение А, измеряемое в соответствии с разделом 1.9.2.1), следующим образом:

и регистрирует в качестве .

Теплоотвод от воды вычисляется следующим образом:

и не должен быть больше 3% от полной шкалы.

Где Dе - ожидаемая концентрация разбавленного NO, промилле;

С - концентрация разбавленного NO, промилле;

Hm - максимальная концентрация водяного пара, %;

H - фактическая концентрация водяного пара, %.

Примечание: Для этой проверки важно, чтобы калибровочный газ NO содержал минимальную концентрацию , поскольку абсорбция в воде не учитывается при расчете теплоотвода.

1.10. Периодичность калибровок

Анализаторы калибруются в соответствии с разделом 1.5 по крайней мере каждые три месяца или в тех случаях, когда производится ремонт или замена системы, которые могут повлиять на калибровку.

1.11. Дополнительные требования к калибровке для измерения необработанных выхлопных газов при NRTC-испытании

1.11.1. Проверка времени отклика аналитической системы

Системные установочные параметры для вычисления времени отклика должны быть точно такими же, как во время измерения при проведении испытания (т.е. давление, показатели расхода, установочные параметры фильтра на анализаторах и все другие параметры, оказывающие влияние на время отклика). Время отклика должно определяться при помощи прерывания подачи газа непосредственно во входном отверстии зонда для отбора проб. Подачу газа необходимо прервать менее чем на 0,1 секунды. Газы, используемые для испытания, должны вызывать изменение концентрации по крайней мере на 60% FS.

Следовая концентрация каждого отдельного компонента газа должна быть зарегистрирована. Время отклика определяется как разница между временем прерывания подачи газа и временем наступления соответствующего изменения зарегистрированной концентрации. Системное время отклика состоит из времени задержки в измерительном детекторе и времени нарастания сигнала детектора. Время задержки определяется как время изменения , пока отклик не составит 10% от заключительного снятия показаний . Время нарастания сигнала определяется как время между 10 и 90% отклика заключительного снятия показаний .

Для корректировки времени анализатора и сигналов потока выхлопных газов (в случае измерения необработанного отработавшего газа) время преобразования определяется как время изменения , пока отклик не составит 50% заключительного снятия показаний .

Системное время отклика должно быть с при времени нарастания сигнала с для всех нормируемых компонентов выбросов (CO, , HC) и всех используемых диапазонов.

1.11.2. Калибровка анализатора трассирующего газа для измерения потока выхлопных газов

Если используется анализатор для измерения концентрации трассирующего газа, он должен быть откалиброван с использованием эталонного газа.

Калибровочная кривая строится по меньшей мере по 10 калибровочным точкам (исключая ноль), располагаемыми так, чтобы половина калибровочных точек размещалась в пределах от 4 до 20% полной шкалы анализатора, а остальные - в пределах от 20 до 100% от полной шкалы. Калибровочная кривая строится методом наименьших квадратов.

Калибровочная кривая не должна отличаться более чем на % от полной шкалы от номинального значения каждой калибровочной точки, в диапазоне от 20 до 100% от полной шкалы. Она также не должна отличаться больше чем на % от номинального значения в диапазоне от 4 до 20% от полной шкалы.

Анализатор должен быть установлен на ноль и откалиброван до проведения испытания при помощи нулевого поверочного газа и калибровочного газа, номинальное значение которого составляет более 80% от полной шкалы анализатора.

2. Калибровка системы измерения твердых частиц

2.1. Введение

Каждый компонент калибруется по мере необходимости с целью соблюдения требований настоящего стандарта в отношении точности. Используемый метод калибровки описывается в настоящем разделе для компонентов, указанных в Приложении V и в разделе 1.5 Дополнения 1 к Приложению III.

2.2. Измерение потока

Калибровка газовых расходомеров или приборов измерения потока производится в соответствии с национальными и (или) международными стандартами.

Максимальная погрешность измеряемой величины должна находиться в пределах % от показания прибора.

Для систем с частичным разбавлением потока точность потока пробы представляет особое значение, если она измеряется не методом прямого измерения, а определяется путем измерения разницы потоков:

В этом случае точности в % для и недостаточно для обеспечения приемлемой точности . Если поток газа определяется измерением разности потоков, максимальная погрешность измерения должна быть такой, чтобы точность была в пределах %, когда коэффициент разбавления менее 15. Погрешность может быть вычислена путем расчета среднеквадратической величины погрешностей каждого прибора.

2.3. Проверка коэффициента разбавления

Если система отбора проб твердых частиц используется без анализатора EGA*(64) (раздел 1.2.1.1 Приложения V), то коэффициент разбавления проверяется для каждой новой установки двигателя при работающем двигателе и проведении измерений концентрации или в необработанном или разбавленном отработавшем газе.

Измеренный коэффициент разбавления должен находиться в пределах % от коэффициента разбавления, рассчитанного по измерениям концентрации или .

2.4 Проверка параметров частичного потока

Диапазон скорости отработавшего газа и колебаний давления проверяется и в соответствующих случаях регулируется EP в соответствии с требованиями раздела 1.2.1.1 Приложения V.

2.5. Периодичность калибровок

Приборы для измерения потока калибруются по крайней мере каждые три месяца или в тех случаях, когда производится замена системы, которая может повлиять на калибровку.

2.6. Дополнительные требования к калибровке для систем с частичным разбавлением потока

2.6.1. Периодическая калибровка

Если поток газа определяется измерением разности потоков, расходомер или приборы для измерения потока должны быть откалиброваны с помощью одной из нижеприведенных процедур так, чтобы поток пробы в трубе соответствовал требованиям раздела 2.4 Дополнения 1 в отношении точности.

Расходомер для соединяется последовательно с расходомером для . Расхождение между двумя расходомерами калибруется по меньшей мере по пяти заданным точкам значений потока, равномерно распределенным между самым низким значением , используемым в ходе проведения испытания и значением , используемым в ходе проведения испытания. Смесительный канал может не использоваться.

Устройство калибровки массового расхода соединяется последовательно с расходомером для , и проверяется точность по значению, применяемому в испытании. Затем устройство калибровки массового расхода соединяется последовательно с расходомером для , и проверяется точность по меньшей мере по пяти установочным параметрам, соответствующим коэффициенту разбавления в пределах от 3 до 50, относительно , используемого в ходе проведения испытания.

Передающий патрубок TT*(65) отсоединяется от выхлопной трубы, а устройство измерения потока калибруется на соответствующий диапазон для измерения и соединяется с передающим патрубком. Затем устанавливается на значение, используемое в ходе проведения испытания, а последовательно устанавливается по меньшей мере на пять значений, соответствующих коэффициенту разбавления q от 3 до 50. В качестве альтернативы может быть проведена специальная калибровка протока, в котором нет трубы, но общий и разбавляющий воздушные потоки, проходящие через соответствующие измерительные приборы, поддерживаются такими же, как в фактическом испытании.

Трассирующий газ подается в передающий патрубок TT. Этот трассирующий газ может быть компонентом отработавшего газа, идентичным или . После разбавления в трубе компонент трассирующий газ измеряется. Операция должна быть выполнена для пяти коэффициентов разбавления, принимающих значения от 3 до 50. Точность потока пробы определяется по коэффициенту разбавления q:

Точность газовых анализаторов должна приниматься во внимание для обеспечения точности .

2.6.2. Проверка потока углерода

Проверка потока углерода с использованием фактического выхлопа настоятельно рекомендуется для обнаружения проблем измерения и контроля, а также проверки правильности функционирования системы с частичным разбавлением потока. Проверка потока углерода должна проводиться по меньшей мере каждый раз, когда устанавливается новый двигатель или изменяется что-либо существенное в конфигурации испытательного стенда.

Двигатель должен работать на пиковой крутящей нагрузке и частоте вращения или любом другом установившемся режиме, при котором производится 5% или больше углекислого газа. Система отбора проб части потока должна функционировать с коэффициентом разбавления, равным от 15 до 1.

2.6.3. Проверка до проведения испытания

В течение двух часов перед проведением испытания выполняется предварительная проверка следующим образом:

Точность расходомеров должна быть проверена по тому же методу, который использовался для калибровки по меньшей мере двух единиц, включая значения потока , которые соответствуют коэффициентам разбавления от 5 до 15 для значения , используемого в ходе проведения испытания.

Если отчетами описанной выше процедуры калибровки продемонстрировано, что калибровка расходомера не изменяется длительный период времени, то проверка до проведения испытания может не проводиться.

2.6.4. Определение времени преобразования

Системные установочные параметры для определения времени преобразования должны быть точно такими же, как во время измерения при проведении испытания. Время преобразования должно быть определено по следующему методу:

Независимый эталонный расходомер с диапазоном измерения, подходящим для потока пробы, должен быть последовательно и крепко соединен с зондом для отбора проб. Этот расходомер должен иметь время преобразования менее 100 мс для длины шага потока, используемой в измерении времени отклика, с достаточно низким ограничением потока, чтобы не оказывать влияние на динамические рабочие характеристики системы с частичным разбавлением потока и согласовываться с опытной технической практикой.

Поток выхлопных газов (или воздушный поток, если поток выхлопных газов вычислен), поступающий на вход системы с частичным разбавлением потока, должен ступенчато изменяться с низкого значения потока по меньшей мере до 90% от полной шкалы. Спусковой механизм для ступенчатого изменения должен быть таким же, который использовался для запуска опережающего управления в фактическом испытании. Сигнал, задающий шаг потока выхлопных газов и чувствительность расходомера, должны регистрироваться с частотой дискретизации по меньшей мере 10 Гц.

С этих данных должно быть определено время преобразования для системы с частичным разбавлением потока. Время преобразования является временем от возникновения сигнала, задающего шаг, до достижения 50% от деления шкалы чувствительности расходомера. Подобным же образом должны быть определены время преобразования сигнала системы с частичным разбавлением потока и время преобразования сигнала расходомера выхлопных газов. Эти сигналы используются в регрессионном анализе, выполняемом после каждого испытания (раздел 2.4 Дополнения 1).

Вычисление повторяется по крайней мере для пяти сигналов нарастания и спада, а результаты усредняются. Внутреннее время преобразования (< 100 мс) эталонного расходомера должно быть вычтено из этого значения. Это будет являться опережающим значением системы с частичным разбавлением потока, которая должна применяться в соответствии с разделом 2.4 Дополнения 1.

3. Калибровка системы CVS

3.1. Общие сведения

Система CVS должна быть откалибрована с использованием точного расходомера и средств для изменения эксплуатационных условий.

Поток, проходящий через систему, должен быть измерен при различных рабочих параметрах потока, а контрольные параметры системы должны быть измерены и соотнесены с потоком.

Могут использоваться различные типы расходомеров, например, калиброванная трубка Вентури, калиброванный пластинчатый расходомер, калиброванный турбинный измеритель.

3.2. Калибровка поршневого насоса (PDP)

Все параметры насоса измеряются одновременно с параметрами измерительной трубки Вентури, которая соединяется последовательно с насосом. Вычисленный расход (в во входном отверстии насоса при абсолютном давлении и температуре) должен быть построен по корреляционной функции, которая является функцией от определенной комбинации параметров насоса. Линейное уравнение, которое связывает поток насоса и корреляционную функцию, должно быть определено. Если CVS является многоскоростным устройством, калибровка должна быть выполнена для каждого используемого диапазона.

Во время калибровки поддерживается температурная стабильность.

Утечки во всех соединениях и системе каналов между измерительной трубкой Вентури и насосом CVS должны удерживаться на уровне ниже 0,3% от самой низкой точки текучести (самое высокое ограничение и самое низкое значение скорости PDP).

3.2.1. Анализ данных

Расход воздуха на каждом установленном ограничении (минимум 6 установок) рассчитывается обычно в по данным расходомера с использованием метода, предписанного изготовителем. Затем расход воздуха преобразуется в подачу насоса в при абсолютной температуре и давлении на входе насоса следующим образом:

где - расход воздуха в нормальных условиях (101,3 кПа, 273 К), ;

T - температура во входном канале насоса, К;

- абсолютное давление во входном канале насоса , кПа;

n - скорость работы насоса, об/с.

Расчет взаимодействия изменений давления в насосе и уровня пропускной способности насоса, корреляционной функции от скорости работы насоса, перепада давления от входного к выходному каналу насоса и абсолютного давления на выходе насоса производится следующим образом:

где - перепад давления от входного к выходному каналу насоса, кПа;

- абсолютное давление в выходном канале насоса, кПа.

Составление калибровочного уравнения производится подбором прямой по методу наименьших квадратов:

и m являются соответственно отрезком, отсекаемым на координатной оси и углом наклона регрессионной прямой.

Для многоскоростной системы CVS калибровочные кривые, построенные для различных диапазонов подачи насоса, должны быть приблизительно параллельными, а величины отрезков, отсекаемых на координатной оси должны увеличиваться с уменьшением диапазона подачи насоса.

Значения, вычисленные по уравнению, должны быть в пределах от измеренного значения . Значения m будут отличаться у разных насосов. Приток твердых частиц по прошествии длительного времени будет являться причиной уменьшения пропускной способности насоса, что отразится более низкими значениями m. Поэтому калибровка должна производиться при запуске насоса после основного технического обслуживания, когда проверка полной системы (раздел 3.5) показывает на изменение уровня пропускной способности.

3.3. Калибровка трубки Вентури с критическим расходом (CFV)

Калибровка CFV основывается на уравнении движения потока для трубки Вентури с критическим расходом. Поток газа является функцией от давления на входе и температуры, как показано ниже:

где - калибровочный коэффициент;

- абсолютное давление во входном канале трубки Вентури, кПа;

T - температура во входном канале трубки Вентури, К.

3.3.1. Анализ данных

Расход воздуха на каждом установленном ограничении (минимум 8 установок) рассчитывается обычно в по данным расходомера с использованием метода, предписанного изготовителем. Калибровочный коэффициент рассчитывается по калибровочным данным для каждой установки следующим образом:

где Qs - расход воздуха в нормальных условиях (101,3 кПа, 273 К), ;

T - температура во входном канале трубки Вентури, К;

- абсолютное давление во входном канале трубки Вентури, кПа.

Для определения диапазона критического расхода, KV должен быть построен как функция от давления во входном канале трубки Вентури. Для критического (закупоренного) потока, будет относительно постоянной величиной. Поскольку давление уменьшается (разрежение увеличивается), трубка Вентури становится незакупоренной и уменьшается, что указывает на то, что CFV работает за пределами допустимого диапазона.

Среднее значение и среднеквадратическое отклонение должны быть рассчитаны минимум по восьми точкам области критического расхода. Среднеквадратическое отклонение не должно превышать от среднего значения .

3.4. Калибровка трубки Вентури для дозвуковых потоков (SSV)

Калибровка SSV основывается на уравнении движения потока для трубки Вентури для дозвуковых потоков. Поток газа является функцией от давления на входе, температуры и перепада давлений между входным каналом и горловиной SSV, как показано ниже:

где - множество констант и единиц преобразования:

d - диаметр горловины SSV, м;

- коэффициент расхода SSV;

PA - абсолютное давление во входном канале трубки Вентури, кПа;

T - температура во входном канале трубки Вентури, К;

r - отношение горловины SSV к полному входному каналу, статическое давление: ;

- отношение диаметра d горловины SSV к внутреннему диаметру впускной трубы: .

3.4.1. Анализ данных

Расход воздуха на каждой установке потока (минимум 16 установок) рассчитывается обычно в по данным расходомера с использованием метода, предписанного изготовителем. Коэффициент расхода рассчитывается по калибровочным данным для каждой установки следующим образом:

где - расход воздуха при нормальных условиях (101,3 кПа, 273 К), ;

T - температура во входном канале трубки Вентури, К;

d - диаметр горловины SSV, м;

r - отношение горловины SSV к полному входному каналу, статическое давление: ;

- отношение диаметра d горловины SSV к внутреннему диаметру впускной трубы: .

Для определения диапазона дозвукового потока, должен быть построен как функция от числа Рейнольдса по горловине SSV. по горловине SSV вычисляется по следующей формуле:

где - множество констант и единиц преобразования:

- расход воздуха при нормальных условиях (101,3 кПа, 273 К), ;

d - диаметр горловины SSV, м;

- абсолютная или динамическая вязкость газа, рассчитанная по следующей формуле:

, кг/м-с

где b - эмпирическая константа: ;

S - эмпирическая константа: S = 110,4 К.

Поскольку используется в формуле , вычисления должны быть начаты с начального приблизительного подсчета или измерительной трубки Вентури, а затем повторены до тех пор, пока не сойдется. Метод последовательных приближений должен иметь точность в 0,1% или более высокую точность.

Рассчитываются значения по результирующей калибровочной кривой, соответствующей уравнению, минимум по шестнадцати точкам области дозвукового потока. Точность расчетов должна быть в пределах от измеренного значения для каждой калибровочной точки.

3.5. Проверка полной системы

Общая точность системы отбора проб CVS и аналитической системы определяется путем ввода известной массы загрязняющего газа в систему во время ее работы в обычном режиме. Загрязнение анализируется, и вычисляется масса в соответствии с разделом 2.4.1 Дополнения 3 к Приложению III, за исключением пропана, для которого вместо коэффициента 0,000479 используется коэффициент 0,000472 для HC. Надлежит использовать любую из двух нижеприведенных методик.

3.5.1. Измерение с использованием расходомера с критическим расходом

Известное количество чистого газа (пропана) подается в систему CVS через откалиброванный расходомер с критическим расходом. Если давление на входе достаточно высоко, расход, регулируемый посредством расходомера с критическим расходом, не зависит от давления на выходе расходомера с критическим расходом. Система CVS должна работать как при обычном испытании на измерение эмиссии выхлопных газов в течение приблизительно от пяти до десяти минут. Проба газа анализируется с использованием обычного оборудования (резервуар для отбора проб или метод суммирования), и вычисляется масса газа. Масса, определенная таким образом, должна быть в пределах % от известной массы введенного газа.

3.5.2. Измерение посредством гравиметрической техники

Масса небольшого цилиндра, заполненного пропаном, определяется с точностью  г. В течение приблизительно от пяти до десяти минут система CVS должна работать как при обычном испытании на измерение эмиссии выхлопных газов, пока угарный газ или пропан нагнетаются в систему. Количество выпущенного чистого газа определяется посредством дифференциального взвешивания. Проба газа анализируется с использованием обычного оборудования (резервуар для отбора проб или метод суммирования), и вычисляется масса газа. Масса, определенная таким образом, должна быть в пределах % от известной массы введенного газа.

Дополнение 3
Оценка данных и расчеты

1. Оценка данных и расчеты - NRSC испытание

1.1. Оценка данных об эмиссии газов

Для оценки эмиссии газов значения диаграммы показаний приборов за последние 60 с в каждом режиме усредняются, и по средним величинам диаграммы показаний приборов и соответствующим калибровочным данным определяются средние значения концентрации (соnс) C, CO, и , если используется балансовый метод определения содержания углерода. Может использоваться другой тип регистрации данных, если он обеспечивает получение эквивалентных данных.

Средние значения фоновой концентрации загрязнения могут определяться по показателям разбавляющего воздуха в резервуаре или по непрерывным фоновым показателям (не в резервуаре) и соответствующим калибровочным данным.

1.2. Эмиссия твердых частиц

Для оценки твердых частиц для каждого режима регистрируется общая масса проб , проходящих через фильтры. Фильтры возвращаются в камеру для взвешивания, выдерживаются в ней по меньшей мере в течение одного часа, но не более 80 часов, и затем взвешиваются. Брутто-масса фильтров регистрируется, и из нее вычитается масса тары (см. раздел 3.1 Приложения III). Масса твердых частиц ( для метода с использованием одного фильтра; для метода с использованием нескольких фильтров) представляет собой сумму масс твердых частиц, собранных в предварительном и основном фильтрах. Если фоновая поправка не применяется, то регистрируется масса разбавляющего воздуха , проходящего через фильтры, и масса твердых частиц . Если проводится более одного измерения, то коэффициент должен рассчитываться для каждого измерения, после чего его значения усредняются.

1.3. Вычисление эмиссии газов

Расчет окончательных регистрируемых в протоколе результатов испытания производится последовательно следующим образом:

1.3.1. Определение потока выхлопных газов

Расход выхлопных газов определяется для каждого режима в соответствии с разделами 1.2.1 - 1.2.3 Дополнения 1 к Приложению III.

В случае использования системы с полным разбавлением потока для каждого режима определяется полный расход разбавленного отработавшего газа в соответствии с разделом 1.2.4 Дополнения 1 к Приложению III.

1.3.2. Поправка на сухой/влажный поток

Поправка на сухой/влажный поток определяется для каждого режима в соответствии с разделами 1.2.1 - 1.2.3 Дополнения 1 к Приложению III.

Если используется , измеряемая концентрация должна быть преобразована в значение на влажной основе в соответствии со следующей формулой, если измерение проводится не на влажной основе:

Для необработанного отработавшего газа:

Для разбавленного газа:

или:

Для разбавляющего воздуха:

Для всасываемого воздуха (если отличается от разбавляющего воздуха):

где - абсолютная влажность всасываемого воздуха, г воды на кг сухого воздуха;

- абсолютная влажность разбавляющего воздуха, г воды на кг сухого воздуха;

- относительная влажность разбавляющего воздуха, %;

- относительная влажность всасываемого воздуха, %;

- давление насыщенного пара разбавляющего воздуха, кПа;

- давление насыщенного пара всасываемого воздуха, кПа;

- общее барометрическое давление, кПа.

Примечание: и могут быть получены из измерения относительной влажности, как описано выше, либо из измерения точки росы, измерения давления пара или измерения шариком сухого/влажного термометра с использованием общепринятых формул.

1.3.3. Поправка на влажность для

Поскольку эмиссия зависит от условий окружающего воздуха, концентрация рассчитывается с поправкой на температуру и влажность окружающего воздуха с помощью коэффициентов , определяемых по следующей формуле:

где - температура воздуха, К;

- влажность всасываемого воздуха, г воды на кг сухого воздуха.

где - относительная влажность всасываемого воздуха, %;

- давление насыщенного пара всасываемого воздуха, кПа;

- общее барометрическое давление, кПа.

Примечание: может быть получена из измерения относительной влажности, как описано выше, либо из измерения точки росы, измерения давления пара или измерения шариком сухого/влажного термометра с использованием общепринятых формул.

1.3.4. Вычисление показателей удельного массового расхода эмиссии

Показатели удельного массового расхода эмиссии для каждого режима вычисляются следующим образом:

(a) Для необработанного отработавшего газа*(66):

(b) Для разбавленного отработавшего газа*(66):

где - фоновая скорректированная концентрация загрязнения.

или:

Коэффициенты влажной основы u используются в соответствии с Таблицей 4:

Таблица 4 - Значения коэффициентов влажной основы u для различных компонентов выхлопных газов:

Газ	u	conc
	0,001587	промилле
CO	0,000966	промилле
HC	0,000479	промилле
	15,19	процент

Плотность НС определяется по средней величине соотношения углерода к водороду 1:1,85.

1.3.5. Вычисление показателей удельной эмиссии

Удельная эмиссия (г/кВт·ч) по всем отдельным компонентам рассчитывается следующим образом:

где .

Весовые коэффициенты и номера режимов (n), используемые в указанном выше расчете, определяются в соответствии с разделом 3.7.1 Приложения III.

1.4. Вычисление эмиссии твердых частиц

Эмиссия твердых частиц вычисляется следующим способом:

1.4.1. Коэффициент поправки на влажность для твердых частиц

Поскольку эмиссия твердых частиц от дизелей зависит от условий окружающего воздуха, в показатель удельного массового расхода твердых частиц вводится поправка на влажность окружающего воздуха с помощью коэффициента , определяемого по следующей формуле:

где - влажность всасываемого воздуха, г воды на кг сухого воздуха.

где - относительная влажность всасываемого воздуха, %;

- давление насыщенного пара всасываемого воздуха, кПа;

- общее барометрическое давление, кПа.

Примечание: может быть получена из измерения относительной влажности, как описано выше, либо из измерения точки росы, измерения давления пара или измерения шариком сухого/влажного термометра с использованием общепринятых формул.

1.4.2. Система с частичным разбавлением потока

Расчет окончательных регистрируемых в протоколе результатов испытания по измерению эмиссии твердых частиц производится последовательно по нижеописанному алгоритму. Поскольку могут использоваться различные типы контроля степени разбавления, применяются разные методы для расчета эквивалентного удельного массового расхода разбавленного отработавшего газа . Все расчеты производятся на основе средних величин по отдельным режимам (i) в ходе периода отбора проб.

1.4.2.1 Изокинетические системы

где r соответствует отношению площадей поперечного сечения изокинетического зонда для отбора проб и выхлопной трубы :

1.4.2.2. Системы с измерением концентрации или

где - влажная концентрация трассирующего газа в необработанном отработавшем газе;

- влажная концентрация трассирующего газа в разбавленном отработавшем газе;

- влажная концентрация трассирующего газа в разбавляющем воздухе.

Концентрации, измеренные на сухой основе, должны быть преобразованы в значение для влажной основы в соответствии с разделом 1.3.2.

1.4.2.3. Системы с измерением и балансовый метод определения содержания углерода

где - концентрация в разбавленном отработавшем газе;

- концентрация в разбавляющем воздухе;

(концентрации выражаются в объемных процентах на влажной основе).

Это уравнение базируется на предполагаемом содержании углерода (атомы углерода, поступающие в двигатель, эмитируются в ) и выводится последовательно следующим образом:

и:

1.4.2.4. Системы с измерением потока

1.4.3. Система с полным разбавлением потока

Расчет окончательных регистрируемых в протоколе результатов испытания по измерению эмиссии твердых частиц производится последовательно по нижеописанному алгоритму.

Все расчеты производятся на основе средних величин по отдельным режимам (i) в ходе периода отбора проб.

1.4.4. Вычисление удельного массового расхода твердых частиц

Удельный массовый расход твердых частиц вычисляется следующим образом:

Для метода с использованием одного фильтра:

где в течение цикла испытания определяется путем сложения средних величин по отдельным режимам в ходе периода отбора проб:

где i = 1, ..., n.

Для метода с использованием нескольких фильтров:

где i = 1, ..., n.

В удельный массовый расход твердых частиц может быть включена следующая поправка на фоновое загрязнение:

Для метода с использованием одного фильтра:

Если проводится более одного измерения, то заменяется на .

или:

1.4.5. Вычисление показателей удельной эмиссии

Удельная эмиссия () твердых частиц PT рассчитывается следующим образом*(67):

Для метода с использованием одного фильтра:

Для метода с использованием нескольких фильтров:

1.4.6. Эффективный весовой коэффициент

Для метода с использованием одного фильтра эффективный весовой коэффициент для каждого режима рассчитывается следующим образом:

где i = 1, ..., n.

Величина эффективных весовых коэффициентов должна находиться в пределах (абсолютная величина) весовых коэффициентов, перечисленных в разделе 3.7.1 Приложения III.

2. Оценка данных и расчеты (NRTC испытание)

В настоящем разделе описываются два следующих принципа измерения, которые могут использоваться для оценки эмиссии твердых частиц за цикл NRTC:

- газообразные компоненты измеряются в необработанном отработавшем газе в реальном времени, а твердые частицы определяются с использованием системы с частичным разбавлением потока;

- газообразные компоненты и твердые частицы определяются с использованием системы с полным разбавлением потока (системы CVS).

2.1. Вычисление эмиссии газов в необработанном отработавшем газе и вычисление эмиссии твердых частиц с применением системы с частичным разбавлением потока

2.1.1. Введение

Сигналы мгновенной концентрации газообразных компонентов используются для вычисления массы выбросов путем умножения на показатель мгновенного удельного массового расхода выхлопных газов. Удельный массовый расход выхлопных газов может быть измерен методом прямого измерения или вычислен с использованием методов, описанных в разделе 2.2.3 Дополнения 1 к Приложению III (измерение всасываемого воздуха и подачи топлива, индикаторный метод, измерение всасываемого воздуха и воздушно-топливного коэффициента). Особое внимание должно быть обращено на время отклика различных приборов. Эти различия должны быть подсчитаны с целью выравнивания времени сигналов.

Для твердых частиц сигналы удельного массового расхода выхлопных газов используются для управления системой частичного разбавления потока с целью отбора пробы, пропорциональной удельному массовому расходу выхлопных газов. Степень пропорциональности проверяется путем регрессионного анализа между пробой и потоком выхлопных газов, как описано в разделе 2.4 Дополнения 1 к Приложению III.

2.1.2. Определение газообразных компонентов

2.1.2.1. Вычисление массы выбросов

Масса загрязняющих веществ (г/испытание) определяется путем вычисления мгновенной массы выбросов от необработанных концентраций загрязняющих веществ, с использованием значения u из Таблицы 4 (см. также раздел 1.3.4), вычисления массового расхода выхлопных газов, выровненного в течение времени преобразования, и суммирования мгновенных значений за цикл. Предпочтительно, чтобы концентрации измерялись на влажной основе. Если измерения проведены на сухой основе, то к значениям мгновенной концентрации должна быть применена корректировка с сухого на влажное, как описано ниже, прежде чем будут выполняться дальнейшие вычисления.

Таблица 4 - Значения коэффициентов влажной основы u для различных компонентов выхлопных газов:

Газ	u	conc
	0,001587	промилле
CO	0,000966	промилле
HC	0,000479	промилле
	15,19	процент

Плотность НС определяется по средней величине соотношения углерода к водороду 1:1,85.

Должна применяться следующая формула:

(в г/испытание)

где u - отношение между плотностью компонента отработавшего газа и плотностью всего отработавшего газа;

- мгновенная концентрация соответствующего компонента в необработанном отработавшем газе, промилле;

- мгновенный массовый расход отработавшего газа, кг/с;

f - частота сбора данных, Гц;

n - число измерений.

Для вычисления должен использоваться коэффициент поправки на влажность , как описано ниже.

Измеряемая мгновенная концентрация должна быть преобразована в значение на влажной основе, как описано ниже, если измерение проводится не на влажной основе.

2.1.2.2. Поправка на сухой/влажный поток

Если мгновенная концентрация измерена на сухой основе, она должна быть преобразована в значение на влажной основе в соответствии со следующей формулой:

где

с

где - сухая концентрация , %;

- сухая концентрация CO, промилле;

- влажность всасываемого воздуха, г воды на кг сухого воздуха:

- относительная влажность всасываемого воздуха, %;

- давление насыщенного пара всасываемого воздуха, кПа;

- общее барометрическое давление, кПа.

Примечание: может быть получена из измерения относительной влажности, как описано выше, либо из измерения точки росы, измерения давления пара или измерения шариком сухого/влажного термометра с использованием общепринятых формул.

2.1.2.3. Поправка на влажность и температуру для

Поскольку эмиссия зависит от условий окружающего воздуха, концентрация рассчитывается с поправкой на влажность и температуру окружающего воздуха с помощью коэффициентов, определяемых по следующей формуле:

где - температура всасываемого воздуха, К;

- влажность всасываемого воздуха, г воды на кг сухого воздуха.

где - относительная влажность всасываемого воздуха, %;

- давление насыщенного пара всасываемого воздуха, кПа;

- общее барометрическое давление, кПа.

Примечание: может быть получена из измерения относительной влажности, как описано выше, либо из измерения точки росы, измерения давления пара или измерения шариком сухого/влажного термометра с использованием общепринятых формул.

2.1.2.4. Вычисление показателей удельной эмиссии

Удельная эмиссия (г/кВт·ч) для каждого отдельного компонента рассчитывается следующим образом:

где - полная масса загрязняющих газов за цикл холодного пуска, г;

- полная масса загрязняющих газов за цикл горячего пуска, г;

- фактическая работа за цикл холодного пуска, как определено в разделе 4.6.2 Приложения III, кВт·ч;

- фактическая работа за цикл горячего пуска, как определено в разделе 4.6.2 Приложения III, кВт·ч.

2.1.3. Определение содержания твердых частиц

2.1.3.1. Вычисление массы выбросов

Массы твердых частиц и (г/испытание) вычисляются любым из двух следующих методов:

(a)

где для цикла холодного пуска;

для цикла горячего пуска;

- масса твердых частиц, отобранных за цикл, мг;

- масса эквивалентного разбавленного отработавшего газа за цикл, кг;

- масса разбавленного отработавшего газа, проходящего через фильтры накопления твердых частиц, кг.

Полная масса эквивалентного разбавленного отработавшего газа за цикл определяется следующим образом:

где - мгновенное значение эквивалентного удельного массового расхода разбавленного отработавшего газа, кг/с;

- мгновенное значение удельного массового расхода отработавшего газа, кг/с;

- мгновенное значение коэффициента разбавления;

- мгновенное значение удельного массового расхода отработавшего газа, прошедшего через смесительный канал, кг/с;

- мгновенное значение удельного массового расхода разбавляющего воздуха, кг/с;

f - частота сбора данных, Гц;

n - число измерений.

(b)

где для цикла холодного пуска;

для цикла горячего пуска;

- масса твердых частиц, отобранных за цикл, мг;

- средний коэффициент выборки по циклу испытания,

где - масса выхлопных газов, отобранных за цикл, кг;

- общий массовый расход выхлопных газов за цикл, кг;

- масса разбавленного отработавшего газа, проходящего через фильтры накопления твердых частиц, кг;

- масса разбавленного отработавшего газа, проходящего через смесительный канал, кг.

ПРИМЕЧАНИЕ: Для типа полной системы отбора проб показатели and идентичны.

2.1.3.2. Коэффициент поправки на влажность для твердых частиц

Поскольку эмиссия твердых частиц от дизелей зависит от условий окружающего воздуха, в концентрацию твердых частиц вводится поправка на влажность окружающего воздуха с помощью коэффициента , определяемого по следующей формуле.

где - влажность всасываемого воздуха, г воды на кг сухого воздуха.

где - относительная влажность всасываемого воздуха, %;

- давление насыщенного пара всасываемого воздуха, кПа;

- общее барометрическое давление, кПа.

Примечание: может быть получена из измерения относительной влажности, как описано выше, либо из измерения точки росы, измерения давления пара или измерения шариком сухого/влажного термометра с использованием общепринятых формул.

2.1.3.3. Вычисление показателей удельной эмиссии

Удельная эмиссия (г/кВт·ч) рассчитывается следующим образом:

где - масса твердых частиц по циклу холодного пуска, г/испытание;

- масса твердых частиц по циклу горячего пуска, г/испытание;

- коэффициент поправки на влажность для твердых частиц по циклу холодного пуска;

- коэффициент поправки на влажность для твердых частиц по циклу горячего пуска;

- фактическая работа за цикл холодного пуска, как определено в разделе 4.6.2 Приложения III, кВт·ч;

- фактическая работа за цикл горячего пуска, как определено в разделе 4.6.2 Приложения III, кВт·ч.

2.2. Определение компонентов газов и твердых частиц с помощью системы с полным разбавлением потока

Для вычисления выбросов в разбавленном отработавшем газе необходимо знать удельный массовый расход разбавленного отработавшего газа. Полный расход разбавленного отработавшего газа за цикл MTOTW (килограмм на испытание) должен быть рассчитан по значениям, измеренным за цикл и соответствующим калибровочным данным устройства измерения потока ( для PDP, для CFV, для SSV). Могут использоваться соответствующие методы, описанные в разделе 2.2.1. Если общая масса пробы загрязняющих газов и твердых частиц превысит 0,5% от полного расхода CVS , то расход CVS должен быть скорректирован на , либо расход пробы твердых частиц должен быть возвращен в CVS, прежде чем он попадет в устройство измерения расхода.

2.2.1. Определение потока разбавленного отработавшего газа

Система PDP-CVS.

Вычисление массового расхода за цикл, если температура разбавленного отработавшего газа держится в пределах K в течение цикла путем использования теплообменника, производится следующим образом:

где - масса разбавленного отработавшего газа на влажной основе за цикл;

- объем газа, нагнетаемого за оборот при условиях испытания, ;

- полные обороты насоса за испытание;

- атмосферное давление в испытательном стенде, кПа;

- падение давления ниже атмосферного во входном канале насоса, кПа;

T - средняя температура разбавленного отработавшего газа за цикл во входном канале насоса, К.

Если используется система с выравниванием потока (т.е. без теплообменника), то вычисляются мгновенные значения массы выбросов и затем суммируются за цикл. В этом случае мгновенное значение массы разбавленного отработавшего газа вычисляется следующим образом:

где - полные обороты насоса за промежуток времени.

Система CFV-CVS.

Вычисление массового расхода за цикл, если температура разбавленного отработавшего газа держится в пределах K в течение цикла путем использования теплообменника, производится следующим образом:

где - масса разбавленного отработавшего газа на влажной основе за цикл;

t - продолжительность цикла, с;

- калибровочный коэффициент трубки Вентури с критическим расходом при нормальных условиях;

- абсолютное давление во входном канале трубки Вентури, кПа;

T - температура во входном канале трубки Вентури, К;

Если используется система с выравниванием потока (т.е. без теплообменника), то вычисляются мгновенные значения массы выбросов и затем суммируются за цикл. В этом случае мгновенное значение массы разбавленного отработавшего газа вычисляется следующим образом:

где - промежуток (промежутки) времени, с.

Система SSV-CVS.

Вычисление массового расхода за цикл производится следующим образом, если температура разбавленного отработавшего газа держится в пределах K в течение цикла путем использования теплообменника:

где

где - множество констант и единиц преобразования:

d - диаметр горловины SSV, м;

- коэффициент расхода SSV;

PA - абсолютное давление во входном канале трубки Вентури, кПа;

T - температура во входном канале трубки Вентури, К;

r - отношение горловины SSV к полному входному каналу, статическое давление: ;

beta - отношение диаметра d горловины SSV к внутреннему диаметру впускной трубы: .

Если используется система с выравниванием потока (т.е. без теплообменника), то вычисляются мгновенные значения массы выбросов и затем суммируются за цикл. В этом случае мгновенное значение массы разбавленного отработавшего газа вычисляется следующим образом:

где

где - промежуток (промежутки) времени, с.

Для расчета в реальном времени должно быть задано начальное условие путем корректного значения для , такого как 0,98, либо путем корректного значения для . Если расчет выполняется с , начальное условие используется для определения .

В ходе проведения всех испытаний на выбросы число Рейнольдса для горловины SSV должно находиться в диапазоне чисел Рейнольдса, используемых для получения калибровочной кривой, разработанной в разделе 3.2 Дополнения 2.

2.2.2. Поправка на влажность для

Поскольку эмиссия зависит от условий окружающего воздуха, концентрация рассчитывается с поправкой на влажность окружающего воздуха с помощью коэффициентов, определяемых по следующей формуле:

где - температура воздуха, К;

- влажность всасываемого воздуха, г воды на кг сухого воздуха.

где - относительная влажность всасываемого воздуха, %;

- давление насыщенного пара всасываемого воздуха, кПа;

- общее барометрическое давление, кПа.

Примечание: может быть получена из измерения относительной влажности, как описано выше, либо из измерения точки росы, измерения давления пара или измерения шариком сухого/влажного термометра с использованием общепринятых формул.

2.2.3. Вычисление массового расхода выбросов

2.2.3.1. Системы с постоянным массовым расходом

Для систем с теплообменником масса загрязняющих веществ (г/испытание) определяется по следующему уравнению:

где u - отношение между плотностью компонента отработавшего газа и плотностью разбавленного отработавшего газа, как указано в Таблице 4, в параграфе 2.1.2.1;

conc - среднее скорректированное значение фоновых концентраций загрязнения по циклу, вычисленное суммированием (для и HC обязательно) или измерением резервуаром, промилле;

- полная масса разбавленного отработавшего газа за цикл, как определено в разделе 2.2.1, кг.

Поскольку эмиссия зависит от условий окружающего воздуха, концентрация рассчитывается с поправкой на влажность окружающего воздуха с помощью коэффициента , как описано в разделе 2.2.2.

Концентрации, измеренные на сухой основе, должны быть преобразованы в значение для влажной основы в соответствии с разделом 1.3.2.

2.2.3.1.1. Определение фоновых скорректированных концентраций загрязнения

Средняя фоновая концентрация газообразных загрязняющих веществ в разбавляющем воздухе вычитается из измеренных концентраций, чтобы получить чистые концентрации загрязняющих веществ. Средние значения фоновых концентраций загрязнения могут быть определены по методу с использованием резервуара для отбора проб или путем непрерывного измерения с последующим суммированием. Должна использоваться следующая формула.

где conc - концентрация соответствующего загрязняющего вещества в разбавленном отработавшем газе, скорректированная на количество соответствующего загрязняющего вещества, содержавшегося в разбавляющем воздухе, промилле;

- концентрация соответствующего загрязняющего вещества, измеренная в разбавленном отработавшем газе, промилле;

- концентрация соответствующего загрязняющего вещества, измеренная в разбавляющем воздухе, промилле;

DF - коэффициент разбавления.

Коэффициент разбавления рассчитывается следующим образом:

2.2.3.2. Системы с выравниванием потока

Для систем без теплообменника масса загрязняющих веществ (г/испытание) определяется путем вычисления мгновенных значений массы выбросов за цикл и последующего суммирования мгновенных значений. Кроме того, должна применяться поправка на фон непосредственно к мгновенному значению концентрации. Применяется следующая формула:

где - мгновенная концентрация соответствующего загрязняющего вещества, измеренная в разбавленном отработавшем газе, промилле;

- концентрация соответствующего загрязняющего вещества, измеренная в разбавляющем воздухе, промилле;

u - отношение между плотностью компонента отработавшего газа и плотностью разбавленного отработавшего газа, как указано в Таблице 4, в параграфе 2.1.2.1;

- мгновенное значение массы разбавленного отработавшего газа (раздел 2.2.1), кг;

- полная масса разбавленного отработавшего газа за цикл (раздел 2.2.1), кг;

DF - коэффициент разбавления, как определено в параграфе 2.2.3.1.1.

Поскольку эмиссия зависит от условий окружающего воздуха, концентрация рассчитывается с поправкой на влажность окружающего воздуха с помощью коэффициента , как описано в разделе 2.2.2.

2.2.4. Вычисление показателей удельной эмиссии

Удельная эмиссия (г/кВт·ч) для каждого отдельного компонента рассчитывается следующим образом:

где - полная масса загрязняющих газов за цикл холодного пуска, г;

- полная масса загрязняющих газов за цикл горячего пуска, г;

- фактическая работа за цикл холодного пуска, как определено в разделе 4.6.2 Приложения III, кВт·ч;

- фактическая работа за цикл горячего пуска, как определено в разделе 4.6.2 Приложения III, кВт·ч.

2.2.5. Вычисление эмиссии твердых частиц

2.2.5.1. Вычисление массового расхода

Массы твердых частиц и (г/испытание) вычисляются следующим образом:

где для цикла холодного пуска;

для цикла горячего пуска;

- масса твердых частиц, отобранных за цикл, мг;

- полная масса разбавленного отработавшего газа за цикл, как определено в разделе 2.2.1, кг;

- масса разбавленного отработавшего газа, отобранного со смесительного канала для накопления твердых частиц, кг;

и

, в случае раздельного взвешивания, мг;

- масса твердых частиц, собранных на основном фильтре, мг;

- масса твердых частиц, собранных на предварительном фильтре, мг.

При использовании системы двойного разбавления масса вторичного разбавляющего воздуха вычитается из полной массы дважды разбавленного отработавшего газа, накопленной на фильтрах твердых частиц.

где - масса дважды разбавленного отработавшего газа, накопленная на фильтрах твердых частиц, кг;

- масса вторичного разбавляющего воздуха, кг.

Если фоновый уровень твердых частиц в разбавляющем воздухе определяется в соответствии с разделом 4.4.4 Приложения III, то для массы твердых частиц может быть выполнена поправка на фон. В этом случае показатели массы твердых частиц и (г/испытание) вычисляются следующим образом:

где для цикла холодного пуска;

для цикла горячего пуска;

- см. выше;

- масса первичного разбавляющего воздуха, накопленная пробоотборником фоновых твердых частиц, кг;

- масса накопленных фоновых твердых частиц первичного разбавляющего воздуха, мг.

DF - коэффициент разбавления, как определено в параграфе 2.2.3.1.1.

2.2.5.2. Коэффициент поправки на влажность для твердых частиц

Поскольку эмиссия твердых частиц от дизелей зависит от условий окружающего воздуха, в концентрацию твердых частиц вводится поправка на влажность окружающего воздуха с помощью коэффициента , определяемого по следующей формуле.

где - влажность всасываемого воздуха, г воды на кг сухого воздуха.

где - относительная влажность всасываемого воздуха, %;

- давление насыщенного пара всасываемого воздуха, кПа;

- общее барометрическое давление, кПа.

Примечание: может быть получена из измерения относительной влажности, как описано выше, либо из измерения точки росы, измерения давления пара или измерения шариком сухого/влажного термометра с использованием общепринятых формул.

2.2.5.3 Вычисление показателей удельной эмиссии

Удельная эмиссия (г/кВт·ч) рассчитывается следующим образом:

где - масса твердых частиц по циклу холодного пуска, г/испытание;

- масса твердых частиц по циклу горячего пуска, г/испытание;

- коэффициент поправки на влажность для твердых частиц по циклу холодного пуска;

- коэффициент поправки на влажность для твердых частиц по циклу горячего пуска;

- фактическая работа за цикл холодного пуска, как определено в разделе 4.6.2 Приложения III, кВт·ч;

- фактическая работа за цикл горячего пуска, как определено в разделе 4.6.2 Приложения III, кВт·ч.

Дополнение 4
Таблица режимов моторного динамометра для NRTC

Время (с)	Нормализованная частота вращения (%)	Нормализованный крутящий момент (%)
1	0	0
2	0	0
3	0	0
4	0	0
5	0	0
6	0	0
7	0	0
8	0	0
9	0	0
10	0	0
11	0	0
12	0	0
13	0	0
14	0	0
15	0	0
16	0	0
17	0	0
18	0	0
19	0	0
20	0	0
21	0	0
22	0	0
23	0	0
24	1	3
25	1	3
26	1	3
27	1	3
28	1	3
29	1	3
30	1	6
31	1	6
32	2	1
33	4	13
34	7	18
35	9	21
36	17	20
37	33	42
38	57	46
39	44	33
40	31	0
41	22	27
42	33	43
43	80	49
44	105	47
45	98	70
46	104	36
47	104	65
48	96	71
49	101	62
50	102	51
51	102	50
52	102	46
53	102	41
54	102	31
55	89	2
56	82	0
57	47	1
58	23	1
59	1	3
60	1	8
61	1	3
62	1	5
63	1	6
64	1	4
65	1	4
66	0	6
67	1	4
68	9	21
69	25	56
70	64	26
71	60	31
72	63	20
73	62	24
74	64	8
75	58	44
76	65	10
77	65	12
78	68	23
79	69	30
80	71	30
81	74	15
82	71	23
83	73	20
84	73	21
85	73	19
86	70	33
87	70	34
88	65	47
89	66	47
90	64	53
91	65	45
92	66	38
93	67	49
94	69	39
95	69	39
96	66	42
97	71	29
98	75	29
99	72	23
100	74	22
101	75	24
102	73	30
103	74	24
104	77	6
105	76	12
106	74	39
107	72	30
108	75	22
109	78	64
110	102	34
111	103	28
112	103	28
113	103	19
114	103	32
115	104	25
116	103	38
117	103	39
118	103	34
119	102	44
120	103	38
121	102	43
122	103	34
123	102	41
124	103	44
125	103	37
126	103	27
127	104	13
128	104	30
129	104	19
130	103	28
131	104	40
132	104	32
133	101	63
134	102	54
135	102	52
136	102	51
137	103	40
138	104	34
139	102	36
140	104	44
141	103	44
142	104	33
143	102	27
144	103	26
145	79	53
146	51	37
147	24	23
148	13	33
149	19	55
150	45	30
151	34	7
152	14	4
153	8	16
154	15	6
155	39	47
156	39	4
157	35	26
158	27	38
159	43	40
160	14	23
161	10	10
162	15	33
163	35	72
164	60	39
165	55	31
166	47	30
167	16	7
168	0	6
169	0	8
170	0	8
171	0	2
172	2	17
173	10	28
174	28	31
175	33	30
176	36	0
177	19	10
178	1	18
179	0	16
180	1	3
181	1	4
182	1	5
183	1	6
184	1	5
185	1	3
186	1	4
187	1	4
188	1	6
189	8	18
190	20	51
191	49	19
192	41	13
193	31	16
194	28	21
195	21	17
196	31	21
197	21	8
198	0	14
199	0	12
200	3	8
201	3	22
202	12	20
203	14	20
204	16	17
205	20	18
206	27	34
207	32	33
208	41	31
209	43	31
210	37	33
211	26	18
212	18	29
213	14	51
214	13	11
215	12	9
216	15	33
217	20	25
218	25	17
219	31	29
220	36	66
221	66	40
222	50	13
223	16	24
224	26	50
225	64	23
226	81	20
227	83	11
228	79	23
229	76	31
230	68	24
231	59	33
232	59	3
233	25	7
234	21	10
235	20	19
236	4	10
237	5	7
238	4	5
239	4	6
240	4	6
241	4	5
242	7	5
243	16	28
244	28	25
245	52	53
246	50	8
247	26	40
248	48	29
249	54	39
250	60	42
251	48	18
252	54	51
253	88	90
254	103	84
255	103	85
256	102	84
257	58	66
258	64	97
259	56	80
260	51	67
261	52	96
262	63	62
263	71	6
264	33	16
265	47	45
266	43	56
267	42	27
268	42	64
269	75	74
270	68	96
271	86	61
272	66	0
273	37	0
274	45	37
275	68	96
276	80	97
277	92	96
278	90	97
279	82	96
280	94	81
281	90	85
282	96	65
283	70	96
284	55	95
285	70	96
286	79	96
287	81	71
288	71	60
289	92	65
290	82	63
291	61	47
292	52	37
293	24	0
294	20	7
295	39	48
296	39	54
297	63	58
298	53	31
299	51	24
300	48	40
301	39	0
302	35	18
303	36	16
304	29	17
305	28	21
306	31	15
307	31	10
308	43	19
309	49	63
310	78	61
311	78	46
312	66	65
313	78	97
314	84	63
315	57	26
316	36	22
317	20	34
318	19	8
319	9	10
320	5	5
321	7	11
322	15	15
323	12	9
324	13	27
325	15	28
326	16	28
327	16	31
328	15	20
329	17	0
330	20	34
331	21	25
332	20	0
333	23	25
334	30	58
335	63	96
336	83	60
337	61	0
338	26	0
339	29	44
340	68	97
341	80	97
342	88	97
343	99	88
344	102	86
345	100	82
346	74	79
347	57	79
348	76	97
349	84	97
350	86	97
351	81	98
352	83	83
353	65	96
354	93	72
355	63	60
356	72	49
357	56	27
358	29	0
359	18	13
360	25	11
361	28	24
362	34	53
363	65	83
364	80	44
365	77	46
366	76	50
367	45	52
368	61	98
369	61	69
370	63	49
371	32	0
372	10	8
373	17	7
374	16	13
375	11	6
376	9	5
377	9	12
378	12	46
379	15	30
380	26	28
381	13	9
382	16	21
383	24	4
384	36	43
385	65	85
386	78	66
387	63	39
388	32	34
389	46	55
390	47	42
391	42	39
392	27	0
393	14	5
394	14	14
395	24	54
396	60	90
397	53	66
398	70	48
399	77	93
400	79	67
401	46	65
402	69	98
403	80	97
404	74	97
405	75	98
406	56	61
407	42	0
408	36	32
409	34	43
410	68	83
411	102	48
412	62	0
413	41	39
414	71	86
415	91	52
416	89	55
417	89	56
418	88	58
419	78	69
420	98	39
421	64	61
422	90	34
423	88	38
424	97	62
425	100	53
426	81	58
427	74	51
428	76	57
429	76	72
430	85	72
431	84	60
432	83	72
433	83	72
434	86	72
435	89	72
436	86	72
437	87	72
438	88	72
439	88	71
440	87	72
441	85	71
442	88	72
443	88	72
444	84	72
445	83	73
446	77	73
447	74	73
448	76	72
449	46	77
450	78	62
451	79	35
452	82	38
453	81	41
454	79	37
455	78	35
456	78	38
457	78	46
458	75	49
459	73	50
460	79	58
461	79	71
462	83	44
463	53	48
464	40	48
465	51	75
466	75	72
467	89	67
468	93	60
469	89	73
470	86	73
471	81	73
472	78	73
473	78	73
474	76	73
475	79	73
476	82	73
477	86	73
478	88	72
479	92	71
480	97	54
481	73	43
482	36	64
483	63	31
484	78	1
485	69	27
486	67	28
487	72	9
488	71	9
489	78	36
490	81	56
491	75	53
492	60	45
493	50	37
494	66	41
495	51	61
496	68	47
497	29	42
498	24	73
499	64	71
500	90	71
501	100	61
502	94	73
503	84	73
504	79	73
505	75	72
506	78	73
507	80	73
508	81	73
509	81	73
510	83	73
511	85	73
512	84	73
513	85	73
514	86	73
515	85	73
516	85	73
517	85	72
518	85	73
519	83	73
520	79	73
521	78	73
522	81	73
523	82	73
524	94	56
525	66	48
526	35	71
527	51	44
528	60	23
529	64	10
530	63	14
531	70	37
532	76	45
533	78	18
534	76	51
535	75	33
536	81	17
537	76	45
538	76	30
539	80	14
540	71	18
541	71	14
542	71	11
543	65	2
544	31	26
545	24	72
546	64	70
547	77	62
548	80	68
549	83	53
550	83	50
551	83	50
552	85	43
553	86	45
554	89	35
555	82	61
556	87	50
557	85	55
558	89	49
559	87	70
560	91	39
561	72	3
562	43	25
563	30	60
564	40	45
565	37	32
566	37	32
567	43	70
568	70	54
569	77	47
570	79	66
571	85	53
572	83	57
573	86	52
574	85	51
575	70	39
576	50	5
577	38	36
578	30	71
579	75	53
580	84	40
581	85	42
582	86	49
583	86	57
584	89	68
585	99	61
586	77	29
587	81	72
588	89	69
589	49	56
590	79	70
591	104	59
592	103	54
593	102	56
594	102	56
595	103	61
596	102	64
597	103	60
598	93	72
599	86	73
600	76	73
601	59	49
602	46	22
603	40	65
604	72	31
605	72	27
606	67	44
607	68	37
608	67	42
609	68	50
610	77	43
611	58	4
612	22	37
613	57	69
614	68	38
615	73	2
616	40	14
617	42	38
618	64	69
619	64	74
620	67	73
621	65	73
622	68	73
623	65	49
624	81	0
625	37	25
626	24	69
627	68	71
628	70	71
629	76	70
630	71	72
631	73	69
632	76	70
633	77	72
634	77	72
635	77	72
636	77	70
637	76	71
638	76	71
639	77	71
640	77	71
641	78	70
642	77	70
643	77	71
644	79	72
645	78	70
646	80	70
647	82	71
648	84	71
649	83	71
650	83	73
651	71	70
652	80	71
653	78	71
654	76	70
655	76	70
656	76	71
657	79	71
658	78	71
659	81	70
660	83	72
661	84	71
662	86	71
663	87	71
664	92	72
665	91	72
666	90	71
667	90	71
668	91	71
669	90	70
670	90	72
671	91	71
672	90	71
673	90	71
674	92	72
675	93	69
676	70	70
677	93	72
678	91	70
679	89	71
680	91	71
681	90	71
682	90	71
683	92	71
684	91	71
685	93	71
686	93	68
687	98	68
688	98	67
689	100	69
690	99	68
691	100	71
692	99	68
693	100	69
694	102	72
695	101	69
696	100	69
697	102	71
698	102	71
699	102	69
700	102	71
701	102	68
702	100	69
703	102	70
704	102	68
705	102	70
706	102	72
707	102	68
708	102	69
709	100	68
710	102	71
711	101	64
712	102	69
713	102	69
714	101	69
715	102	64
716	102	69
717	102	68
718	102	70
719	102	69
720	102	70
721	102	70
722	102	62
723	104	38
724	104	15
725	102	24
726	102	45
727	102	47
728	104	40
729	101	52
730	103	32
731	102	50
732	103	30
733	103	44
734	102	40
735	103	43
736	103	41
737	102	46
738	103	39
739	102	41
740	103	41
741	102	38
742	103	39
743	102	46
744	104	46
745	103	49
746	102	45
747	103	42
748	103	46
749	103	38
750	102	48
751	103	35
752	102	48
753	103	49
754	102	48
755	102	46
756	103	47
757	102	49
758	102	42
759	102	52
760	102	57
761	102	55
762	102	61
763	102	61
764	102	58
765	103	58
766	102	59
767	102	54
768	102	63
769	102	61
770	103	55
771	102	60
772	102	72
773	103	56
774	102	55
775	102	67
776	103	56
777	84	42
778	48	7
779	48	6
780	48	6
781	48	7
782	48	6
783	48	7
784	67	21
785	105	59
786	105	96
787	105	74
788	105	66
789	105	62
790	105	66
791	89	41
792	52	5
793	48	5
794	48	7
795	48	5
796	48	6
797	48	4
798	52	6
799	51	5
800	51	6
801	51	6
802	52	5
803	52	5
804	57	44
805	98	90
806	105	94
807	105	100
808	105	98
809	105	95
810	105	96
811	105	92
812	104	97
813	100	85
814	94	74
815	87	62
816	81	50
817	81	46
818	80	39
819	80	32
820	81	28
821	80	26
822	80	23
823	80	23
824	80	20
825	81	19
826	80	18
827	81	17
828	80	20
829	81	24
830	81	21
831	80	26
832	80	24
833	80	23
834	80	22
835	81	21
836	81	24
837	81	24
838	81	22
839	81	22
840	81	21
841	81	31
842	81	27
843	80	26
844	80	26
845	81	25
846	80	21
847	81	20
848	83	21
849	83	15
850	83	12
851	83	9
852	83	8
853	83	7
854	83	6
855	83	6
856	83	6
857	83	6
858	83	6
859	76	5
860	49	8
861	51	7
862	51	20
863	78	52
864	80	38
865	81	33
866	83	29
867	83	22
868	83	16
869	83	12
870	83	9
871	83	8
872	83	7
873	83	6
874	83	6
875	83	6
876	83	6
877	83	6
878	59	4
879	50	5
880	51	5
881	51	5
882	51	5
883	50	5
884	50	5
885	50	5
886	50	5
887	50	5
888	51	5
889	51	5
890	51	5
891	63	50
892	81	34
893	81	25
894	81	29
895	81	23
896	80	24
897	81	24
898	81	28
899	81	27
900	81	22
901	81	19
902	81	17
903	81	17
904	81	17
905	81	15
906	80	15
907	80	28
908	81	22
909	81	24
910	81	19
911	81	21
912	81	20
913	83	26
914	80	63
915	80	59
916	83	100
917	81	73
918	83	53
919	80	76
920	81	61
921	80	50
922	81	37
923	82	49
924	83	37
925	83	25
926	83	17
927	83	13
928	83	10
929	83	8
930	83	7
931	83	7
932	83	6
933	83	6
934	83	6
935	71	5
936	49	24
937	69	24
938	81	50
939	81	43
940	81	42
941	81	31
942	81	30
943	81	35
944	81	28
945	81	27
946	80	27
947	81	31
948	81	41
949	81	41
950	81	37
951	81	43
952	81	34
953	81	31
954	81	26
955	81	23
956	81	27
957	81	38
958	81	40
959	81	39
960	81	27
961	81	33
962	80	28
963	81	34
964	83	72
965	81	49
966	81	51
967	80	55
968	81	48
969	81	36
970	81	39
971	81	38
972	80	41
973	81	30
974	81	23
975	81	19
976	81	25
977	81	29
978	83	47
979	81	90
980	81	75
981	80	60
982	81	48
983	81	41
984	81	30
985	80	24
986	81	20
987	81	21
988	81	29
989	81	29
990	81	27
991	81	23
992	81	25
993	81	26
994	81	22
995	81	20
996	81	17
997	81	23
998	83	65
999	81	54
1000	81	50
1001	81	41
1002	81	35
1003	81	37
1004	81	29
1005	81	28
1006	81	24
1007	81	19
1008	81	16
1009	80	16
1010	83	23
1011	83	17
1012	83	13
1013	83	27
1014	81	58
1015	81	60
1016	81	46
1017	80	41
1018	80	36
1019	81	26
1020	86	18
1021	82	35
1022	79	53
1023	82	30
1024	83	29
1025	83	32
1026	83	28
1027	76	60
1028	79	51
1029	86	26
1030	82	34
1031	84	25
1032	86	23
1033	85	22
1034	83	26
1035	83	25
1036	83	37
1037	84	14
1038	83	39
1039	76	70
1040	78	81
1041	75	71
1042	86	47
1043	83	35
1044	81	43
1045	81	41
1046	79	46
1047	80	44
1048	84	20
1049	79	31
1050	87	29
1051	82	49
1052	84	21
1053	82	56
1054	81	30
1055	85	21
1056	86	16
1057	79	52
1058	78	60
1059	74	55
1060	78	84
1061	80	54
1062	80	35
1063	82	24
1064	83	43
1065	79	49
1066	83	50
1067	86	12
1068	64	14
1069	24	14
1070	49	21
1071	77	48
1072	103	11
1073	98	48
1074	101	34
1075	99	39
1076	103	11
1077	103	19
1078	103	7
1079	103	13
1080	103	10
1081	102	13
1082	101	29
1083	102	25
1084	102	20
1085	96	60
1086	99	38
1087	102	24
1088	100	31
1089	100	28
1090	98	3
1091	102	26
1092	95	64
1093	102	23
1094	102	25
1095	98	42
1096	93	68
1097	101	25
1098	95	64
1099	101	35
1100	94	59
1101	97	37
1102	97	60
1103	93	98
1104	98	53
1105	103	13
1106	103	11
1107	103	11
1108	103	13
1109	103	10
1110	103	10
1111	103	11
1112	103	10
1113	103	10
1114	102	18
1115	102	31
1116	101	24
1117	102	19
1118	103	10
1119	102	12
1120	99	56
1121	96	59
1122	74	28
1123	66	62
1124	74	29
1125	64	74
1126	69	40
1127	76	2
1128	72	29
1129	66	65
1130	54	69
1131	69	56
1132	69	40
1133	73	54
1134	63	92
1135	61	67
1136	72	42
1137	78	2
1138	76	34
1139	67	80
1140	70	67
1141	53	70
1142	72	65
1143	60	57
1144	74	29
1145	69	31
1146	76	1
1147	74	22
1148	72	52
1149	62	96
1150	54	72
1151	72	28
1152	72	35
1153	64	68
1154	74	27
1155	76	14
1156	69	38
1157	66	59
1158	64	99
1159	51	86
1160	70	53
1161	72	36
1162	71	47
1163	70	42
1164	67	34
1165	74	2
1166	75	21
1167	74	15
1168	75	13
1169	76	10
1170	75	13
1171	75	10
1172	75	7
1173	75	13
1174	76	8
1175	76	7
1176	67	45
1177	75	13
1178	75	12
1179	73	21
1180	68	46
1181	74	8
1182	76	11
1183	76	14
1184	74	11
1185	74	18
1186	73	22
1187	74	20
1188	74	16
1189	70	22
1190	71	23
1191	73	19
1192	73	19
1193	72	20
1194	64	60
1195	70	39
1196	66	56
1197	68	64
1198	30	68
1199	70	38
1200	66	47
1201	76	14
1202	74	18
1203	69	46
1204	68	62
1205	68	62
1206	68	62
1207	68	62
1208	68	62
1209	68	62
1210	54	50
1211	41	37
1212	27	25
1213	14	12
1214	0	0
1215	0	0
1216	0	0
1217	0	0
1218	0	0
1219	0	0
1220	0	0
1221	0	0
1222	0	0
1223	0	0
1224	0	0
1225	0	0
1226	0	0
1227	0	0
1228	0	0
1229	0	0
1230	0	0
1231	0	0
1232	0	0
1233	0	0
1234	0	0
1235	0	0
1236	0	0
1237	0	0
1238	0	0

Графическое изображение таблицы режимов динамометра показано ниже.

Дополнение 5
Требования к устойчивости эмиссии

1. Период устойчивости эмиссии и показатели ухудшения

Настоящее Дополнение применяется только к двигателям с воспламенением от сжатия на этапах IIIA и IIIB.

1.1. Изготовители должны определять значение показателя ухудшения (DF*(68)) для каждого нормируемого загрязняющего вещества для всех семейств двигателей на этапах IIIA и IIIB. Значения DF должны использоваться для сертификации и для испытания поточной линии.

1.1.1. Испытание для установления значений DF проводится следующим образом:

1.1.1.1. Изготовитель должен провести испытания на устойчивость эмиссии с целью увеличения часов наработки двигателя в соответствии с программой испытаний, выбранной на основе опытной инженерной оценки, для имитации эксплуатационной работы двигателя, чтобы определить ухудшение характеристик эмиссии. Период испытания на устойчивость эмиссии, как правило, должен быть эквивалентным, по меньшей мере, одной четверти периода устойчивости эмиссии (EDP*(69)).

Сервисное увеличение часов наработки может быть произведено посредством работы двигателей на динамометрическом испытательном стенде или посредством фактической эксплуатации машины в полевых условиях. Разрешается проводить ускоренные испытания на устойчивость эмиссии, в силу чего программа испытаний для сервисного увеличения часов выполняется при более высоком коэффициенте нагрузки, чем обычно применяется в полевых условиях. Коэффициент ускорения в отношении числа часов испытания на устойчивость эмиссии от двигателя к эквивалентному числу часов EDP должен быть определен изготовителем двигателя на основе опытной инженерной оценки.

В период проведения испытания на устойчивость эмиссии не могут подвергаться сервисному обслуживанию или замене какие-либо детали, чувствительные к эмиссии, кроме тех, которые подпадают под обычный сервисный график, рекомендуемый изготовителем.

Испытуемый двигатель, подсистемы, или детали, используемые для определения значений DF эмиссии выхлопных газов для семейства двигателей или для семейств двигателей эквивалентной технологии системы понижения токсичности выхлопа, должны быть отобраны изготовителем двигателя на основе опытной инженерной оценки. Критерием является то, что испытуемый двигатель должен отражать особенность ухудшения эмиссии у семейств двигателей, что позволит применить результирующие значения DF для процедуры сертификации. Двигатели с различным диаметром цилиндра и количеством тактов, различной конфигурации, с различными системами подачи воздуха и топлива могут рассматриваться как эквивалентные относительно особенностей ухудшения эмиссии, если есть разумное техническое основание для такого решения.

Значения DF от другого изготовителя могут применяться, если есть разумное основание для признания технологической эквивалентности относительно ухудшения эмиссии и есть данные о том, что испытания проводились согласно указанным требованиям.

Испытание на выбросы должно проводиться в соответствии с процедурами, определенными в настоящей Директиве для испытуемого двигателя после начальной обкатки, но перед любым сервисным увеличением часов наработки и по завершении испытания на устойчивость эмиссии. Испытания на выбросы могут быть также проведены в промежутках во время испытательного периода сервисного увеличения часов наработки двигателя и могут применяться для определения динамики развития ухудшения.

1.1.1.2. Испытания по сервисному увеличению часов наработки двигателя или испытания на выбросы, выполненные с целью определения ухудшения, не должны быть засвидетельствованы органом по сертификации.

1.1.1.3. Определение значений DF по испытаниям на устойчивость эмиссии

Аддитивный DF определяется как значение, полученное вычитанием значения эмиссии, определенного в начале EDP, из значения эмиссии, определенного в конце EDP и отображающего характеристику эмиссии.

Мультипликативный DF определяется как уровень эмиссии, определенный в конце EDP, разделенный на значение эмиссии, зарегистрированное в начале EDP.

Для каждого загрязняющего вещества, подпадающего под действие законодательства, должны быть определены отдельные значения DF. В случае определения аддитивного значения DF в отношении нормы эмиссии определение этого значения основано на суммировании загрязняющих веществ, несмотря на то, что отрицательное ухудшение для одного загрязняющего вещества не может компенсировать ухудшение для другого. Для мультипликативного DF в отношении нормы эмиссии отделяется HC, и значения DF для должны быть определены и применены отдельно, когда вычисление уровней ухудшенной эмиссии по результату испытания на выбросы проводится до сложения результатов значений ухудшений и HC, чтобы установить соответствие со стандартом норм выбросов.

В том случае, когда испытание не проводится для полного EDP, значения эмиссии в конце EDP определяются экстраполяцией тренда ухудшения эмиссии, установленного в течение испытательного периода, к полному EDP.

Когда результаты испытания на выбросы периодически регистрировались во время испытания на устойчивость эмиссии для сервисного увеличения часов наработки двигателя, для определения уровней эмиссии в конце EDP должны быть применены стандартные статистические методы обработки, основанные на опытной практике. Для определения конечных значений эмиссии может применяться проверка статистической значимости.

Если результаты вычисления по значению меньше чем 1,00 для мультипликативного DF, или меньше чем 0,00 для аддитивного DF, то DF должен быть равен 1,00 или 0,00, соответственно.

1.1.1.4. Изготовитель, с разрешения органа по сертификации, вправе использовать значения DF, установленные по результатам испытаний на устойчивость эмиссии, проводимых для получения значений DF для сертификации двигателей с воспламенением от сжатия для дорожных машин тяжелых режимов работы. Это разрешается, если есть технологическая эквивалентность между испытанием двигателя дорожной машины и семейств двигателей недорожных машин с применением значений DF для сертификации. Значения DF, выведенные по результатам испытания на устойчивость эмиссии от двигателя дорожной машины, должны быть вычислены на основе значений EDP, определенных в разделе 2.

1.1.1.5. В том случае, когда в семействе двигателей используется установленная технология, вместо испытания для определения показателя ухудшения для семейства двигателей, подлежащего сертификации органом по сертификации, может использоваться анализ, основанный на опытных технических практиках.

1.2. Информация о DF в заявках на сертификацию

1.2.1. В заявке на проведение сертификации семейства двигателей должны быть определены аддитивные значения DF для каждого загрязняющего вещества для двигателей с воспламенением от сжатия, не содержащих никакого устройства окончательной обработки.

1.2.2. В заявке на проведение сертификации семейства двигателей должны быть определены мультипликативные значения DF для каждого загрязняющего вещества для двигателей с воспламенением от сжатия, содержащих устройство окончательной обработки.

1.2.3. Изготовитель должен предоставить по запросу сертификационного агентства справочную информацию по применению значений DF. Информация, как правило, включает результаты испытания на выбросы, программу испытания на сервисное увеличение часов наработки двигателя, правила технического обслуживания вместе со справочной информацией об инженерной оценке технологической эквивалентности, в соответствующем случае.

2. Периоды устойчивости эмиссии для двигателей на этапах IIIA, IIIB И IV.

2.1. Изготовители должны применять EDP, приведенный в Таблице 1 настоящего раздела.

Таблица 1 - Категории EDP для двигателей с воспламенением от сжатия на этапах IIIA, IIIB и IV (в часах)

Категория (класс мощности)	Период нормальной эксплуатации (часы) (EDP)
кВт (двигатели с постоянным числом оборотов)	3 000
кВт (двигатели не с постоянным числом оборотов)	5 000
>37 кВт	8 000
Двигатели для использования в судах внутреннего плавания	10 000
Двигатели дрезин	10 000