Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

59 страниц

Определяет методы измерений и оценки выбросов газообразных вредных веществ и частиц с отработавшими газами высоконагруженных двигателей при проведении стендовых испытаний на быстропеременных режимах. Используемые процедуры измерений могут быть применены к любому испытательному циклу на быстропеременных режимах, который не требует предельно малых значений времени срабатывания системы, поэтому при одобрении организацией, проводящей официальные испытания, они могут быть использованы как дополнение к измерительному оборудованию (обычно, системам типа CVS), используемому при проведении испытаний по общепринятым испытательным циклам [наряду с европейским испытательным циклом на быстропеременных режимах (ETC) и американским циклом на быстропеременных режимах для высоконагруженных двигателей (FTP)]. Стандарт применим к высоконагруженным двигателям, предназначенным прежде всего для движения по дорогам общего пользования, но может быть также применен к двигателям легковых автомобилей и внедорожной техники. Испытательное оборудование, определенное в стандарте может быть также использовано при проведении испытаний по циклам на установившихся режимах. Однако, в этом случае вычислительные процедуры должны быть заменены на применимые к данному испытательному циклу.

  Скачать PDF

Идентичен ISO 16183:2002

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

4 Условия проведения испытаний

5 Определение газообразных компонентов и частиц

6 Оборудование для измерений газообразных компонентов

7 Оборудование для измерений частиц

Приложение А (рекомендуемое) Определение эквивалентности систем

Приложение В (обязательное) Определение ошибки системы отбора проб

Приложение С (обязательное) Проверка расхода углерода

Приложение D (справочное) Пример расчета

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам Российской Федерации

Библиография

Показать даты введения Admin

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ


ГОСТ Р исо
16183-

2013


ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

ИЗМЕРЕНИЕ ВЫБРОСОВ ГАЗООБРАЗНЫХ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В НЕРАЗБАВЛЕННЫХ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ И ВЫБРОСОВ ЧАСТИЦ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМЫ РАЗБАВЛЕНИЯ ЧАСТИ ПОТОКА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИСПЫТАНИЙ НА БЫСТРОПЕРЕМЕННЫХ РЕЖИМАХ

ISO 16183:2002

Heavy duty engines - Measurement of gaseous emissions from raw exhaust gas and of particulate emissions using partial flow dilution systems under transient test

conditions

(IDT)

Hi

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2014

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Центральный Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт» (ФГУП «НАМИ») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 56 «Дорожный транспорт»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 917-ст от 06 сентября 2013 г.

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 16183:2002 «Высоконагруженные двигатели. Измерение выбросов газообразных вредных веществ в неразбавленных отработавших газах и выбросов частиц с использованием системы разбавления части потока при проведении испытаний на быстропеременных режимах» (ISO 16183:2002 «Heavy duty engines - Measurement of gaseous emissions from raw exhaust gas and of particulate emissions using partial flow dilution systems under transient test conditions»)

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

© Стандартинформ, 2014

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Окончание таблицы 1

Обозначение,

сокращение

Единица

измерений

Параметр, характеристика

В отношении топлива Св На 0£ N5 Sv

Обозначения и сокращения для химических компонентов

ACN

Ацетонитрил

С1

Углерод 1 эквивалентный углеводородам

X

о

Метан

СН3ОН

Метанол

с2н6

Этан

со

X

со

о

Пропан

со

Оксид углерода

см

о

о

Диоксид углерода

DNPH

Гидразин динитрофенил

DOP

Диоктил фталат

НС

Углеводороды

НСНО

Формальдегид

н2о

Вода

NMHC

Неметановые углеводороды

NOx

Оксиды азота

NO

Оксид азота

no2

Диоксид азота

PM, PT

Частицы

RME

Метиловый эфир рапсового масла (МЭРМ)

Другие сокращения

CLD

Хемилюминесцентный детектор

FID

Пламенно-ионизационный детектор

FTIR

Инфракрасная спектроскопия Фурье (анализатор)

GC

Газовый хроматограф

HOLD

Подогреваемый хемилюминесцентный детектор

HFID

Подогреваемый пламенно-ионизационный детектор

HPLC

Жидкостный хроматограф высокого давления

NDIR

Недисперсионный инфракрасный (анализатор)

NMC

Отделитель неметановых фракций

% FS

Процент от полной шкалы

SIMS

Массовый спектрометр с мягкой ионизацией

St

Число Стокса

a> «Частиц на миллион (чнм)» является единицей, не принятой в системе единиц СИ. Используют только в этом стандарте с эквивалентным значением в скобках, используемым в других стандартах. Принятая в СИ форма для части объема - мкл/л или 10"6 или % по объему; для массовых долей выражается в мкг/г. См. ИСО 31-0:1992 (2.3.3), и ИСО 31-8-15:1992.

Ь) Ранее применяли термин «молекулярный вес».

4    Условия проведения испытаний

4.1    Условия проведения испытаний двигателя

4.1.1    Параметры состояния при проведении испытаний

Измеряют абсолютную температуру Та, К, воздуха на входе в двигатель, атмосферное давление сухого воздуха ps, кПа, и определяют параметр 4, в соответствии со следующими положениями. В многоцилиндровых двигателях, оснащенных отдельными группами впускных коллекторов, например, в случае V-образных двигателей, для проведения расчетов используют среднюю температуру в каждой группе.

а) Двигатели с воспламенением от сжатия:

-двигатели без наддува и двигатели с механическим наддувом:


/.=

надд;

/а =


^ 99 V Т ^°’7


- двигатели с турбонаддувом (с охлаждением нагнетаемого воздуха или без охлаждения):


(1)


298


b) Двигатели с искровым зажиганием:

Т


/а =


/    Л1-2/

' 99' f


298,


(2)


(3)


4.1.2    Достоверность испытаний

Для того, чтобы испытания были признаны достоверными, значения параметра fa должны находиться в диапазоне от 0,96 до 1,06.

4.2    Двигатели с охлаждением воздушного заряда

Регистрируют температуру воздушного заряда, которая при частоте вращения, соответствующей заявленной максимальной мощности и полной нагрузке, должна составлять ± 5 К от максимальной температуры впускного воздуха, предписанной изготовителем. Температура охлаждающей субстанции должна быть не менее 293 К (20 °С).

Если используют лабораторную систему или внешний вентилятор, то температура воздушного заряда должна составлять ± 5 К от максимальной температуры впускного воздуха, указанной изготовителем при частоте вращения, соответствующей заявленной максимальной мощности и полной нагрузке. Температура и расход хладагента, проходящего через охладитель воздуха, на вышеупомянутом режиме не должны изменяться за весь испытательный цикл. Объем радиатора для охлаждения воздушного заряда следует выбирать на основе инженерной практики и опыта применения на автомобилях.

Установка охладителя воздуха на впуске может быть также выполнена в соответствии с SAE J

1937.


4.3    Мощность

Удельные выбросы определяют по отношению к неприведенной мощности нетто или брутто, в зависимости от установленных норм.

Некоторые вспомогательные агрегаты, необходимые только для работы транспортного средства, которые могли быть установлены на двигателе, должны быть демонтированы перед проведением испытаний.

Например, воздушный компрессор тормозной системы, компрессор усилителя рулевого управления, компрессор системы кондиционирования воздуха или насосы для гидравлических приводов.

Если такие дополнительные агрегаты не были демонтированы, то мощность, поглощенная ими, должна быть определена, чтобы корректировать устанавливаемые значения и вычислять работу, совершенную двигателем за испытательный цикл.

4.4    Система впуска воздуха в двигатель

Система впуска воздуха в двигатель должна создавать сопротивление воздуху в пределах ± 300 Па от значения, установленного изготовителем двигателя для чистого воздухоочистителя и отвечать требованиям соответствующих нормативов.

4.5    Система выпуска отработавших газов двигателя

Используемая система выпуска транспортного средства или лабораторная система должна создавать противодавление на выпуске в пределах ± 650 Па от значения, установленного изготовителем двигателя, и отвечать требованиям соответствующих правил, а также требованиям к системе отбора пробы отработавших газов из выпускной трубы в соответствии с 5.6.2 и 7.2.3.

Если на выпуске двигателя установлена система нейтрализации отработавших газов, то выпускная труба должна иметь диаметр равный диаметру выпускной системы, устанавливаемой в эксплуатации, на длине как минимум четырех диаметров трубы вверх по потоку от места начала расширения на входе в устройство нейтрализации отработавших газов. Расстояние от фланца выпускного коллектора или выхода турбокомпрессора до устройства нейтрализации отработавших газов должно быть таким же, как в выпускной системе, устанавливаемой в эксплуатации, или в пределах длины заявленной изготовителем. Противодавление или сопротивление на выпуске должны удовлетворять тем же критериям и могут быть установлены с помощью заслонки. Устройство нейтрализации отработавших газов может быть демонтировано и заменено эквивалентным, не


7


содержащим катализатор, на время проведения неофициальных тестов и снятия характеристик двигателя.

4.6    Система охлаждения

Необходимо использовать систему охлаждения достаточной производительности для поддержания нормальной рабочей температуры двигателя, предписанной изготовителем.

4.7    Смазочное масло

Используемое смазочное масло должно соответствовать, заявленному изготовителем. Характеристики смазочных материалов, используемых при проведении испытаний, должны быть зафиксированы и представлены в протоколах испытаний.

4.8    Топливо

Характеристики топлива влияют на выбросы вредных веществ. Поэтому характеристики топлива, применяемого при испытаниях, должны быть определены, зарегистрированы и указаны в протоколах испытаний. При использовании топлив, называемых эталонными, должен быть предоставлен код справочной информации и анализ топлива. Все другие топлива, характеристики которых зафиксированы, должны быть в соответствующем всеобщем перечне в соответствии с ИСО 8178-5.

Температура топлива должна соответствовать рекомендациям производителя.

5    Определение газообразных компонентов    и частиц

5.1    Общие замечания

Настоящий стандарт определяет методы испытаний в целях измерений в реальном времени газообразных компонентов в неразбавленных отработавших газах и определения частиц с использованием системы разбавления части потока.

Массовые выбросы вычисляют путем умножения мгновенных значений концентраций газообразных    компонентов, на    мгновенные    значения    массового    расхода отработавших газов.

Массовый расход отработавших газов может быть измерен непосредственно или вычислен в соответствии с 5.4.4 (измерениями расхода воздуха и топлива), 5.4.5 (методом трассирования) или 5.4.6 (измерениями расхода воздуха и определением коэффициента избытка воздуха). Особое внимание должно быть обращено на характеристики времени срабатывания различных средств измерений. Эти различия должны быть учтены при синхронизации сигналов по времени в соответствии с 5.5.3.

При определении выбросов частиц сигналы массового расхода отработавших газов по 5.4, используют для управления системой разбавления частичного потока так, чтобы можно было отбирать пробу пропорционально массовому расходу отработавших газов. Качество поддержания необходимой пропорции проверяют посредством применения регрессионного анализа между расходами пробы и отработавших газов в соответствии с 5.6.2.

Схема измерений представлена на рисунке 2.

8

ГОСТР ИСО 16183-2013

к

Код:

—'-    - отбор отработавших газов;

_    - измерения расходов;

---- сигналы в системе управления и обработки

1 - расход топлива; 2 - двигатель; 3 - расход воздуха; 4 - газоанализатор; 5 - блок управления; 6 - система разбавления части потока; 7 - разбавляющий воздух; 8 - расход отработавших газов; а - значение расхода; b - управление расходом; с - вычисления

Рисунок 2 - Схема измерений

5.2    Эквивалентность

Выбросы газообразных вредных веществ и частиц испытываемого двигателя следует определять в соответствии с разделами 6 и 7, где описаны рекомендованные аналитические системы для определения газообразных выбросов вредных веществ (см. раздел 6), а также системы разбавления и отбора проб для частиц (см. раздел 7).

Другие системы или анализаторы могут быть использованы, если они позволяют получить эквивалентные результаты. Определение эквивалентности систем должно быть основано как минимум на семи парных выборках для исследования корреляции между рассматриваемой системой и одной из систем, принятых в настоящем стандарте. Результаты сопоставляют по величине удельных массовых выбросов вредных веществ за цикл. Корреляционные испытания необходимо проводить в одной лаборатории, в том же боксе, на одном и том же двигателе, предпочтительно, одновременно. При этом используют испытательный цикл, по которому двигатель будут испытывать в дальнейшем. Эквивалентность осредненных пар выборок испытаний необходимо определять по статистической обработке «б>-теста в соответствии с приложением А при условии проведения испытаний в том же лабораторном боксе и при том же состоянии двигателя. Выпадающие значения должны быть определены в соответствии с ИСО 5725-2 и исключены из дальнейшего рассмотрения. Системы, используемые для проведения корреляционных испытаний, предварительно должны быть декларированы и согласованы с заинтересованными сторонами.

Для введения новой системы в стандарт определение эквивалентности следует основывать на вычислении повторяемости и воспроизводимости в соответствии с ИСО 5725-2.

5.3    Допустимые погрешности

Испытательное оборудование, определенное в настоящем стандарте, следует использовать

9

при проведении испытаний по определению выбросов двигателями вредных веществ. Настоящий стандарт не указывает на конкретное оборудование для измерений расходов, давлений или температур. Вместо этого приведены требования на допустимые погрешности оборудования. Средства измерений должны быть откалиброваны, как этого требуют внутренние поверочные процедуры или изготовители оборудования.

Калибровка всех измерительных средств должна отвечать требованиям стандартов и соответствовать таблице 2.

Таблица 2 - Допустимые погрешности приборов

Средство измерений

Допустимые погрешности

1 Частота вращения вала двигателя

± 2 % измеряемого значения или ± 1 % максимального значения для двигателя, выбирают большее

2 Крутящий момент

± 2 % измеряемого значения или ± 1 % максимального значения для двигателя, выбирают большее

3 Расход топлива

± 2 % от максимального значения для двигателя

4 Расход воздуха

± 2 % измеряемого значения или ± 1 % максимального значения для двигателя, выбирают большее

5 Расход отработавших газов

± 2,5 % измеряемого значения или ± 1,5 % максимального значения для двигателя, выбирают большее

6 Температура < 600 К

±2 К

7 Температура > 600 К

± 1 % измеряемого значения

8 Давление отработавших газов

± 0,2 кПа

9 Разрежение воздуха на впуске

± 0,05 кПа

10 Атмосферное давление

± 0,1 кПа

11 Прочие давления

± 0,1 кПа

12 Абсолютная влажность

± 5 % измеряемого значения

13 Расход разбавляющего воздуха

± 2 % измеряемого значения

14 Расход разбавленных отработавших газов

± 2 % измеряемого значения

5.4 Определение массового расхода отработавших газов

5.4.1    Введение

Для вычисления массы вредных веществ в потоке неразбавленных отработавших газов и управления системой разбавления части потока необходимо знать массовый расход отработавших газов, для чего может быть использован любой метод, приведенный в 5.4.3 - 5.4.6.

5.4.2    Время срабатывания

Время срабатывания любого метода при вычислении массы вредных веществ должно быть не более времени срабатывания, установленного для газоанализатора в соответствии с 6.3.5.

Для управления системой разбавления части потока необходимо меньшее время срабатывания. Для систем разбавления части потока с непрерывным управлением необходимо время срабатывания не более 0,3 с. Для систем разбавления части потока с опережающим управлением, основанном на записанном заранее испытании, необходимо время срабатывания системы измерений расхода отработавших газов не более 5 с со временем нарастания не более 1 с. Время срабатывания системы должно быть таким, как установлено изготовителем оборудования. Требования к комбинации времени срабатывания для систем измерений расхода отработавших газов и разбавления части потока отработавших газов приведены в 5.6.3.

5.4.3    Метод непосредственных измерений

Непосредственные измерения мгновенного расхода отработавших газов могут быть проведены следующими системами:

-    устройства измерений дифференциального давления, например, сопла (см. ИСО 5167-1);

-ультразвуковые измерители расхода;

-    вихревые измерители расхода.

Необходимо предотвращать ошибки измерений, которые могут повлиять на определение значений выбросов вредных веществ, для чего необходимо аккуратно монтировать устройство на

10

ГОСТ Р ИСО 16183-2013

выпускной системе двигателя в соответствии с рекомендациями изготовителя оборудования и на основе имеющегося инженерного опыта. В частности, установка устройства не должна повлиять на работу двигателя и выбросы вредных веществ.

Измерители расхода должны соответствовать по точности спецификации подразделу 5.3.

5.4.4    Метод на основе измерений расходов топлива и воздуха

Включает в себя измерения расхода воздуха и топлива соответствующими расходомерами. Мгновенный расход отработавших газов вычисляют по формуле

(jfmew, / = (/maw, /+ Qmf, i (ДЛЯ МЭССЫ ВЛЭЖНЫХ ОТрабОТЭВШИХ ГЭЗОВ).    (4)

Измерители расхода должны соответствовать по точности спецификации подразделу 5.3, а также должны иметь достаточную точность для выполнения требований к точности определения расхода отработавших газов.

5.4.5    Метод трассирования

Заключается в измерениях концентрации трассировочного газа в потоке отработавших газов. Определенное количество инертного газа (например, чистого гелия) вводят в поток отработавших газов в качестве трассировочного газа, который после смешивания и разбавления отработавшими газами не должен вступать в химические реакции в выпускной системе. Концентрацию трассировочного газа измеряют в пробе отработавших газов.

Для гарантированного равномерного перемешивания газов необходимо установить пробоотборник газа на расстоянии не менее одного метра или 30 диаметров выпускной трубы (выбирают большее) вниз по потоку от точки введения трассировочного газа. Место отбора может быть расположено ближе к точке введения, если равномерное перемешивание подтверждено сравнением результатов измерений концентрации с результатами, когда трассировочный газ вводят выше по потоку.

Расход трассировочного газа должен быть отрегулирован так, чтобы после смешивания его концентрация при работе двигателя на холостом ходу была ниже полной шкалы анализатора трассировочного газа.

Мгновенный расход отработавших газов, кг/с, вычисляют по формуле

ffvtPe

60(с    — с ) ’

\ mix, i а /


Ч„


(5)


где qvt - расход трассировочного газа, см /мин;

ре - плотность отработавших газов, кг/м3 (см. таблицу 3); cmix, - мгновенная ктфнтрациятраосцхесннопэ паза после смешивания, ч-м (мкгУл); са - фоновая концентрация трассировочного газа в воздухе на впуске, чнм (мкгУл).

Таблица 3- Значения uaas и плотности для различных компонентов отработавших газов

Компонент отработавших газов

NOx

СО

НС

со2

о2

СН4

НСНО

СНзОН

Pgas (КГ/М3)

2,053

1,250

2,053

а)

1,9636

1,4277

0,716

1,340

Топливо

Ре

Коэффициент Ugas Ь)

Дизельное

1,2939

0.001587

0,000966

0,000479

0,001518

0,001103

0,000553

0,001035

0,001105

МЭРМ

1,2950

0,001585

0,000965

0,000536

0,001516

0,001102

0,000553

0,001035

0,001104

Метанол

1,2607

0,001628

0,000991

0,001133

0,001558

0,001132

0,000568

0,001063

0.001134

Этанол

1,2756

0,001609

0,000980

0,000805

0,001539

0,001119

0,000561

0,001050

0,001121

Природный газс)

1,2656

0,001622

0,000987

0,000523d)

0,001552

0,001128

0,000565

0,001059

0,001130

Пропан

1,2805

0,001603

0,000976

0,000511

0,001533

0,001115

0,000559

0,001046

0,001116

Бутан

1,2831

0,001600

0,000974

0,000505

0,001530

0,001113

0,000558

0,001044

0,001114

Бензин

1,2977

0,001582

0,000963

0,000471

0,001513

0,001100

0,000551

0,001032

0,001102

a)    В зависимости от топлива.

b)    При А = 2, сухом воздухе, 273 К, 101,3 кПа.

c)    и с точностью 0,2 % для составов с содержанием по массе: С = от 66 % до 76 %; Н = от 22 % до 25 %; N = от 0 % до 2 %.

d)    NMHC на основе СН2,эз (для общих НС следует использовать коэффициент ияаs от СН4).


Фоновая концентрация трассировочного газа са может быть определена осреднением фоновой концентрации, измеренной непосредственно перед и сразу после испытаний.

Если фоновая концентрация после смешивания cmix , при максимальном расходе отработавших газов менее 1 % концентрации трассировочного газа, то фоновой концентрацией можно пренебречь.

Система в целом также должна иметь достаточную точность для выполнения требований к точности определения расхода отработавших газов и должна быть откалибрована в соответствии с 6.3.8.

5.4.6 Метод на основе измерений расхода воздуха и определения коэффициента избытка воздуха

Метод заключается в вычислении массового расхода отработавших газов по результатам измерений расхода воздуха и определения коэффициента избытка воздуха. Текущий массовый расход отработавших газов вычисляют по формуле


1+-

V А/ Fst2it J


(6)


138,0

A/F+ =


r о a s Л

Р+---+ у

4    2)


12,01 \р + 1,00794а +15,9994е + 14,00675 + 32,065^

(7)


р\ 100-Ссо'10


я, =-


Y ^'ссо ' 10

3 5-с

^со2

] + +:о-10 4


3,5 • сг


Л


s 8 2 2


(Ссо2ссо'10 )


/


4,764^/?+ --| + rJ(cC02С0Ю-4нс -10-4)


(8)


где Л/Fst - стехиометрическое соотношение воздуха и топлива, кг;

A j - коэффициент избытка воздуха;

Ссо - концентрация СО в сухих отработавших газах, чнм (мкл/л);

сНс - концентрация НС, чнм (мкп/л);

сСо2 - концентрация С02 в сухих отработавших газах, % по объему.

Примечание -/3 может быть 1 для топлив, содержащих углерод, и 0 - для водородного топлива.

Измеритель расхода воздуха должен соответствовать по точности спецификации в соответствии с 5.3, используемый анализатор С02 - спецификации в соответствии с 6.1, а система в целом должна иметь достаточную точность для выполнения требований к точности определения расхода отработавших газов.

Для определения коэффициента избытка воздуха может быть использовано оборудование для измерений отношения «воздух-топливо», например, циркониевый датчик в соответствии с 6.2.9.

5.5 Определение газообразных компонентов

5.5.1 Общие замечания

Газообразные компоненты, выбрасываемые из двигателя, представленного для испытаний, следует измерять в соответствии с разделом 6 в неразбавленных отработавших газах. Их можно также определять альтернативным способом в разбавленных отработавших газах при частичном отборе пробы в системе с разбавлением части потока, используемой для определения частиц в соответствии с 7.2.2. Приведенные в 5.5.3 и 5.5.4 методы оценки данных и процедуры вычислений относятся только к измерениям выбросов веществ в неразбавленных отработавших газах. Если используют альтернативный способ измерений выбросов в разбавленных отработавших газах, то процедуры оценки и вычислений данных должны быть согласованы сторонами-участниками.


ГОСТР ИСО 16183-2013

5.5.2    Отбор газов для измерения выбросов вредных веществ

Газовый пробоотборник должен быть установлен на расстоянии не менее 0,5 м или трех диаметрах выпускной трубы (выбирают большее) вверх по потоку от свободного конца системы выпуска отработавших газов, и одновременно достаточно близко к двигателю, чтобы температура отработавших газов у пробоотборника была гарантированно более 343 К (70 °С).

В случае многоцилиндрового двигателя с разветвленным выпускным коллектором необходимо располагать пробоотборник достаточно далеко вниз по потоку для гарантированного получения пробы, являющейся образцом осредненного выброса вредных веществ из всех цилиндров. В многоцилиндровых двигателях, имеющих разделенные группы коллекторов, например, в V-образных двигателях, рекомендуется устанавливать газовый пробоотборник вниз по потоку от места объединения коллекторов. Если это невозможно, то допускается отбирать пробу из группы коллекторов с наибольшими выбросами С02. Могут быть использованы и другие методы, если установлено, что они позволяют получить аналогичные результаты. Для вычисления выбросов вредных веществ необходимо использовать полный массовый расход отработавших газов.

Если двигатель оборудован системой нейтрализации отработавших газов, то отбор пробы следует проводить за ней.

5.5.3    Вычисления

Для оценки выбросов газообразных вредных веществ необходимо проводить запись концентраций компонентов (НС, СО и NOx) и массового расхода отработавших газов с частотой выборки не менее 2 Гц. Запись остальных параметров может быть произведена с частотой выборки не менее 1 Гц. При использовании аналогового анализатора необходимо регистрировать время срабатывания, а значения калибровок могут быть применены как во время испытаний, так и во время обработки данных.

При вычислении массовых выбросов газообразных компонентов записи зарегистрированных концентраций и массового расхода отработавших газов должны быть синхронизированы по времени. Поэтому время срабатывания каждого газоанализатора и системы измерений массового расхода отработавших газов должно быть определено в соответствии с 6.3.5 и 5.4.2 и зарегистрировано.

5.5.4    Расчет массы выбросов

5.5.4.1    Общие замечания

Массу вредных веществ, выраженную в граммах за испытательный цикл, вычисляют в соответствии с 5.5.4.2 интегрированием мгновенных значений массовых выбросов вредных веществ, которые определяют на основе синхронизированных по времени результатов измерений мгновенных концентраций вредных веществ и массовых расходов отработавших газов в соответствии с 5.5.3. Желательно измерять концентрации вредных веществ во влажных отработавших газах. Если измерения проведены в сухих отработавших газах, то перед проведением любых вычислений необходимо выполнить поправку с учетом сухого/влажного состояния измеренных мгновенных значений концентраций в соответствии с 5.5.5.

По согласованию заинтересованных сторон для определения массы выбросов вредных веществ может быть использован альтернативный способ с использованием точных формул в соответствии с 5.5.4.3. При проведении испытаний на топливе неуказанном в таблице 3 или в случае многотопливного двигателя расчеты выполняют только с использованием точных формул. Пример проведения вычислений представлен в приложении D.

5.5.4.2    Метод расчета с использованием табличных значений

i = n

1

Массу выбросов вредных веществ (в граммах за испытательный цикл), вычисляют по формуле

(9)

где п - число измерений;

ugas - отношение плотности компонента к плотности отработавших газов; cgas j - концентрация соответствующего компонента в неразбавленных отработавших газах, чнм (мкл/л);

Qmew, i - мгновенный массовый расход отработавших газов, кг/с; f- частота выборки, Гц.

.При вычислении NOx необходимо скорректировать измеренные концентрации на влажность с использованием коэффициентов kh D или khG в соответствии с 5.5.6.

13

Значения ugas для отдельных компонентов и ряда топлив представлены в таблице 3.

5.5.4.3 Метод расчёта с использованием точных формул

Массу выбросов вредных веществ вычисляют по формуле (9), но вместо табличных значений для вычисления ugas используют приведенные ниже формулы, в которых концентрация cgas выражена в частицах на миллион:

Ugas,i~ MgSS / (Mr е, / 1000)    (10)

ИЛИ UgSS i Pgas I (Ре, i ' 1 000),    (11)


где pgas = Mgas/22,41 или из таблицы 3.    (12)

Значения pgas для некоторых компонентов отработавших газов приведены в таблице 3. Молекулярную массу отработавших газов, Мг е. для топлива с условной молекулярной формулой C^HaO£N5SK вычисляют, исходя из предположения о полном сгорании:


1 +


(19


а s 8

--1---1--

4 2    2


tfio-


qmw; 12,011 p +1,00794a + 15,9994s +14,00675 + 32,065^


2-1,00794+15,9994 Mia 1+#10 3


Плотность отработавших газов pe вычисляют по формуле

( \ а г

1000 + Н. +1000 mf


Pe.t


4mad,


773,4 + 1,2434#а + £f1000


f \ 4mUi


(14)


mad, j

гд e Af= 0,055584    0,0001083 vife—0,0001562    +0,0079936 и^н_+ 0,0069978


' J


(15)


5.5.4.4 Расчет NMHC с отделителем неметановых фракций

Концентрацию NMHC вычисляют по формуле

_ CHC(w/oCutter ) 0 _    )    _    CHC(wCuttcr)

CNMHC    7    7    ,    (16)

_

где cHc(wcutter) - концентрация НС в отобранной пробе, протекающей через отделитель неметановых фракций;

Ем - эффективность по метану в соответствии с 6.3.10.5.2;

CHC(w/ocutter) - концентрация НС в отобранной пробе, обходящей отделитель неметановых фракций;

Ее - эффективность по этану в соответствии с 6.3.10.5.3.

Примечание - Если используют отделитель неметановых фракций, то время срабатывания системы может превышать 10 с.

5.5.5 Поправка на сухое/влажное состояние

Измеренную концентрацию, если она не была уже измерена во влажных отработавших газах, преобразуют в концентрацию во влажном состоянии в соответствии со следующими формулами:

CWet M/V Qjry>    (17)


l,2434#a+lll,12WALF


К =


Q.mad'\


q f

773,4 +1,2434 tfa +-^L£f 1000


•1,008


(18)


tfmadA



1,2434#. + lll,12w*


1-


4mi,i

Я mad, i


773,4 +1,2434# + -^^1000


ИЛИ kw — —


Я wad, i


\_K

l Рь)


(19)


или


vw


\ + а -0,005(ссс,2 ссо) - 0,01сн


(20)


при этом

к _ 1,608#а W2 1000 + (1,608#а)


(21)


0,5ассо(ссо + ссо )


ССО


(22)


где На - влажность воздуха на впуске, в граммах воды на 1 кг сухого воздуха;

/Cf = 0,055584 Walf — 0,0001083 Wbet 0,0001562 Wgam + 0,0079936 Wdel +

+0,0069978wEps [см. формулу (15)];

рг - давление водяных паров после охлаждающей ванны, кПа;

Рь - полное атмосферное давление, кПа;

а - молярная доля водорода в топливе;

Ссо2 - концентрация С02 в сухих отработавших газах, %;

Ссо- концентрация СО в сухих отработавших газах, %;

сН2 — концентрация Н2 в сухих отработавших газах, % (только для четырехтактных бензиновых двигателей).

5.5.6 Поправка на влажность и температуру для NOx

Поскольку выбросы NOx зависят от внешних атмосферных условий, концентрация NOx должна быть скорректирована по температуре и влажности окружающего воздуха с использованием коэффициентов, вычисляемых по следующим формулам: а) для двигателей с воспламенением от сжатия:


1-0,0182(#а -10,71) +0,0045(Га -298)


(23)


где На - влажность воздуха на впуске, грамм воды на килограмм сухого воздуха,

причем, На может быть вычислено на основе измерений относительной влажности, определения точки росы, измерений давления водяных паров или разности показаний сухого и влажного термометров с использованием общепринятой формулы;

Та -температура воздуха на впуске, К,

Ь) для двигателей с искровым зажиганием:

/ch g = 0,6272 + 44,030 10"3 На - 0,862 10'3 На2    (24)

причем, На может быть вычислено на основе измерений относительной влажности, определения точки росы, измерения давления водяных паров или разности показаний сухого и влажного термометров с использованием общепринятой формулы.

5.5.7 Расчет удельных выбросов вредных веществ

Удельные выбросы вредных веществ, г/кВтч, вычисляют для каждого индивидуального компонента по формуле

Mgas — /Tlgas / 14/aoti    (25)

где И/act - фактическая работа испытательного цикла, кВтч, определенная в соответствии с международными или национальными нормативами или стандартами.

5.6 Определение выбросов частиц

5.6.1 Общие замечания

Для определения выбросов частиц необходимо использовать системы разбавления. В настоящем


15


ГОСТР ИСО 16183-2013

Содержание

1    Область применения............................................................... 1

2    Нормативные ссылки.............................................................. 1

3    Термины, определения, обозначения и сокращения...................... 2

4    Условия проведения испытаний............................................... 6

5    Определение газообразных компонентов и частиц.......................... 8

6    Оборудование для измерений газообразных компонентов................. 18

7    Оборудование для измерений частиц........................................ 35

Приложение А (рекомендуемое) Определение эквивалентности систем...    46

Приложение В (обязательное) Определение ошибки системы отбора    47

проб.......................................................................

Приложение С (обязательное) Проверка расхода углерода............... 48

Приложение D (справочное) Пример расчета................................. 50

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных    53

стандартов национальным стандартам Российской Федерации..............................................

Библиография............................................................................ 1

стандарте в качестве такой системы определена система разбавления части потока. Пропускная способность системы разбавления должна быть достаточной для исключения возможности конденсации воды в системах разбавления и отбора, а также для поддержания максимальной температуры непосредственно перед держателем фильтра не более 325 К (52 °С). Допускается осушать разбавляющий воздух перед входом в систему разбавления, а при высокой влажности разбавляющего воздуха - рекомендуется. Температура разбавляющего воздуха в непосредственной близости от входа в разбавляющий туннель должна быть более 288 К (15 °С). Уровень частиц в разбавляющем воздухе может быть определен его продувкой через фильтр частиц.

Система разбавления части потока должна позволять извлекать пробу постоянной массовой доли полного потока отработавших газов из системы выпуска двигателя, реагируя на отклонения расхода отработавших газов, обеспечивать подвод разбавляющего воздух к отобранной пробе и поддерживать максимальную температуру разбавленной пробы непосредственно перед фильтром частиц не более 325 К (52 °С). Для этого необходимо установить коэффициент разбавления rd или коэффициент отбора rs так, чтобы были обеспечены требованиям к точности, установленные в 7.1.4. Могут быть применены другие методы извлечения пробы отработавших газов, поскольку тип используемого метода извлечения определяет в существенной степени аппаратные средства отбора пробы и используемые процедуры (см. раздел 7).

Для определения массы частиц необходимы: система отбора частиц, фильтр частиц, аналитические весы и камера для взвешивания с контролируемой температурой и влажностью. Описание этой системы представлено в разделе 7.

5.6.2    Отбор частиц

В общем случае пробоотборник частиц должен быть установлен в непосредственной близости от пробоотборника газообразных компонентов, но на достаточном расстоянии, чтобы избежать взаимных помех. Поэтому условия установки, приведенные в 5.5.2, также применимы и для пробоотборника частиц. Линия отбора должна соответствовать требованиям раздела 7.

В случае многоцилиндрового двигателя с разветвленным выпускным коллектором необходимо располагать зонд достаточно далеко вниз по потоку для гарантированного получения пробы, являющейся образцом осредненного выброса вредных веществ из всех цилиндров. В многоцилиндровых двигателях, имеющих разделенные группы коллекторов, например, в V-образных двигателях, рекомендуется устанавливать газовый пробоотборник вниз по потоку от места объединения коллекторов. Если это невозможно, то допускается отбирать пробу из группы коллекторов с наибольшими выбросами частиц. Могут быть использованы и другие методы, если установлено, что они позволяют получить аналогичные результаты. Для вычисления выбросов частиц необходимо использовать полный массовый расход отработавших газов.

5.6.3    Время срабатывания системы

Для управления системой разбавления части потока необходимо соответствующее быстродействие. Время преобразования для этой системы определяют методом, указанным в 7.3.3. Если общее время преобразования для системы измерений потока отработавших газов (см. 5.4.2) и системы разбавления части потока составляет не более 0,3 с, то может быть использована система с непрерывным управлением. Если время преобразования более 0,3 с, то используют опережающее управление, основанное на записанном заранее испытании. В этом случае время нарастания должно быть не более 1 с и общее время задержки не более 10 с.

Система должна быть сконструирована таким образом, чтобы общее время срабатывания обеспечивало отбор репрезентативных проб частиц qmp,, пропор-ционально массовому расходу отработавших газов. Для определения пропор-циональности проводят регрессионный анализ значений Фпр, / в зависимости от gmew, / с частотой опроса не менее 5 Гц при выполнении следующих критериев:

-    коэффициент корреляции R2 линейной регрессии в диапазоне от qrmPi, до qmew, / должен составлять не менее 0,95;

-    стандартная погрешность оценки qmp ,от qmew,, не более 5 % максималь-ного значения gmp;

-    отрезок qmр, отсекаемый линией регрессии, составляет ± 2 % максималь-ного значения qmp.

Факультативно допускается проведение предварительных испытаний для последующего

использования полученного сигнала массового расхода отработавших газов для контроля расхода проб, поступающих в систему сбора частиц (опережающее управление). Такая процедура необходима, если время преобразования системы сбора частиц f50 Р, или время преобразования сигнала массового расхода отработавших газов f50 F> или значения обоих параметров, более 0,3 с. Правильность управления системой разбавления части потока обеспечена в том случае, если отметка времени qmew, pre, полученная в ходе предварительных испытаний, управляющая qmp смещается на «опережающий» отрезок временем

tso, Р+ tso, F.-

Для установления корреляции между значениями qmp , и qmew, / следует использовать данные, полученные в ходе фактического испытания, при этом qmet,, синхронизируется по f50 F относительно qmp , 16

Предисловие к ИСО 16183:2002 «Высоконагруженные двигатели. Измерение выбросов газообразных вредных веществ в неразбавленных отработавших газах и выбросов частиц с использованием системы разбавления части потока при проведении испытаний на

быстропеременных режимах»

ИСО (международная организация по стандартизации) - международная федерация национальных органов по стандартизации (членов ассоциации). Разработку международных стандартов обычно выполняют технические комитеты. Каждый национальный орган по стандартизации может быть представленным в любом техническом комитете. Международные организации, правительственные и неправительственные, взаимодействующие с ИСО, также принимают участие в ее работе. ИСО тесно сотрудничает с Международной электротехнической комиссией (МЭК) по вопросам, связанным со стандартизацией в области электротехники.

Главная задача технических комитетов состоит в подготовке международных стандартов. Проекты международных стандартов, принятые техническими комитетами распространяются среди членов ИСО для утверждения. Издание международного стандарта требует одобрения не менее 75 % членов, участвующих в голосовании.

Следует обратить внимание на то, что некоторые из элементов настоящего международного стандарта могут быть объектом патентных прав. Международная организация по стандартизации не имеет возможности быть ответственной за идентификацию этих патентных прав.

ИСО 16183 был подготовлен подкомитетом ПК 5 «Испытания двигателей» технического комитета ИСО/ТК22 «Дорожные транспортные средства».

Приложения А, В и С являются обязательными частями настоящего стандарта, приложение D - справочным.

Введение к ИСО 16183:2002 «Высоконагруженные двигатели. Измерение выбросов газообразных вредных веществ в неразбавленных отработавших газах и выбросов частиц с использованием системы разбавления части потока при проведении испытаний на

быстропеременных режимах»

Современные системы измерений выбросов вредных веществ зависят от типа испытательного цикла (на стационарных или быстропеременных режимах) и типа измеряемого вредного вещества.

При испытаниях по стационарному циклу массу газообразных вредных веществ рассчитывают по их концентрации в неразбавленных отработавших газах и расходу отработавших газов двигателя, которые могут быть легко определены. Для определения выбросов частиц широкое распространение получили системы разбавления части потока, в которых разбавляется только часть отработавших газов.

При испытаниях по циклу на быстропеременных режимах определение расхода отработавших газов в реальном времени затруднительно. В связи с этим на протяжении многих лет применяют принцип отбора проб при постоянном объеме (CVS), поскольку при такой системе не требуются измерения массового расхода отработавших газов. Весь поток отработавших газов разбавляется, суммарный объем разбавляющего воздуха и отработавших газов сохраняется фактически постоянным, а выбросы вредных веществ (газообразных и частиц) измеряют в разбавленных отработавших газах. Размеры и стоимость такой системы значительно выше, чем систем разбавления части потока, используемых в стационарных циклах. Проведение измерений в неразбавленных отработавших газах и использование системы части потока могут быть применены при испытаниях на быстропеременных режимах только с использованием сложных систем управления и алгоритмов вычислений.

Определение массовых выбросов вредных веществ в неразбавленных отработавших газах и измерения массового расхода отработавших газов - современная процедура при испытаниях легковых автомобилей на беговых барабанах, называемая модальным анализом. При проведении этих испытаний, как правило, одновременно используют CVS полного потока и отбор пробы газов в мешки, что позволяет легко проверить качество результатов модального анализа посредством сопоставления с результатами измерений из мешка. Для высоконагруженных двигателей CVS -большая и дорогостоящая система.

Цель настоящего стандарта заключается в обеспечении альтернативной процедуры измерений. Методика вычисления массовых выбросов вредных веществ при проведении испытаний на быстропеременных режимах характеризуется тем, что небольшие изменения могут привести к значительным отклонениям при определении конечных результатов, например, при неправильно IV

ГОСТР ИСО 16183-2013

выполненной установке времени, вызванной неверным определением времени срабатывания или ошибкой системы, выраженной в изменении характеристики времени срабатывания системы. Поэтому в настоящем стандарте представлена методика проверки качества углеродного баланса по диоксиду углерода с соответствующими сложными процедурами проверки измерений выбросов частиц для систем разбавления части потока.

Примечания

1    Поскольку системы CVS детально описаны в различных правилах по определению выбросов вредных веществ с отработавшими газами для легковых и грузовых автомобилей, а также в ИСО 8178-1, то они не включены в настоящий стандарт.

2    Так как данные системы считаются эталонными для определения выбросов вредных веществ, содержащихся в отработавших газах, при проведении испытаний по циклам на быстропеременных режимах, то по поручению ИСО/ТК 22/ПК 5/РГ 2 были проведены обширные исследования в целях определения корреляции между системами CVS и системами, представленными в настоящем стандарте. Полученные результаты были учтены при его разработке. 2

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

ИЗМЕРЕНИЕ ВЫБРОСОВ ГАЗООБРАЗНЫХ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В НЕРАЗБАВЛЕННЫХ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ И ВЫБРОСОВ ЧАСТИЦ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМЫ РАЗБАВЛЕНИЯ ЧАСТИ ПОТОКА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИСПЫТАНИЙ НА БЫСТРОПЕРЕМЕННЫХ

РЕЖИМАХ

Heavy duty engines. Measurement of gaseous emissions from raw exhaust gas and of particulate emissions using partial

flow dilution systems under transient test conditions

Дата введения - 2014—06—01

1 Область применения

Настоящий стандарт определяет методы измерений и оценки выбросов газообразных вредных веществ и частиц с отработавшими газами высоконагруженных двигателей при проведении стендовых испытаний на быстропеременных режимах. Используемые процедуры измерений могут быть применены к любому испытательному циклу на быстропеременных режимах, который не требует предельно малых значений времени срабатывания системы, поэтому при одобрении организацией, проводящей официальные испытания, они могут быть использованы как дополнение к измерительному оборудованию (обычно, системам типа CVS), используемому при проведении испытаний по

общепринятым испытательным циклам [наряду с европейским испытательным циклом на быстропеременных режимах (ЕТС) и американским циклом на быстропеременных режимах для высоконагруженных двигателей (FTP)].

Настоящий стандарт применим к высоконагруженным двигателям, предназначенным прежде всего для движения по дорогам общего пользования, но может быть также применен к двигателям легковых автомобилей и внедорожной техники. Испытательное оборудование, определенное в настоящем стандарте может быть также использовано при проведении испытаний по циклам на установившихся режимах. Однако, в этом случае вычислительные процедуры должны быть заменены на применимые к данному испытательному циклу.

2 Нормативные ссылки

Следующие нормативные документы содержат положения, которые составляют положения настоящего стандарта. Для датированных ссылок последующие поправки или изменения любых из данных изданий не применимы. Однако, приветствуется рассмотрение возможностей по применению самых поздних публикаций нормативных документов, указанных ниже, сторонами соглашения, в основе которого лежит настоящий стандарт. Для недатированных ссылок следует применять самую позднюю публикацию документа. Члены МЭК и ИСО ведут указатели стандартов, которые имеют законную силу на настоящий момент.

ИСО 5167-1 Измерение расхода жидкости посредством устройств измерений дифференциального давления. Часть 1. Диафрагмы, сопла и трубки Вентури, устанавливаемые в трубопроводы с круглым поперечным сечением (ISO 5167-1, Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices - Part 1: Orifice plates, nozzles and Venturi tubes inserted in circular cross-section conduits running full)

ИСО 5725-2 Достоверность (погрешность и точность) методов и результатов измерений. Часть 2. Основная методика определения повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерений (ISO 5725-2, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results. Part 2: Basic method for the determination of repeatability and reproducibility of a standard measurement method)

ИСО 8178-5:19983 Двигатели поршневые внутреннего сгорания. Измерения выбросов загрязняющих веществ с отработавшими газами. Часть 5. Топлива для испытаний (ISO 8178-5:1998, Reciprocating internal combustion engines - Exhaust emission measurement - Part 5: Test fuels

SAE статья 770141 Оптимизация пламенно-ионизационного детектора для определения углеводородов в разбавленных отработавших газах автомобильных двигателей, Гленн Д. Решке (SAE paper 770141, Optimization of a Flame Ionization Detector for Determination of Hydrocarbon in Diluted Automotive Exhausts Glenn D. Reschke)

SAE J 1936:1989 Химические методы измерений выбросов нерегламенти-руемых загрязняющих веществ с отработавшими газами дизельных двигателей (SAE J 1936:1989, Chemical methods for the measurement of non-regulated diesel emissions)

SAE J 1937:1995 Испытание двигателей с низкотемпературными система-ми охла>ццения воздушного заргща в испытательном боксе (SAEJ 1937:1995, Engine testing with low-temperature charge aircooler systems in a dynamometer test cell)

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями, а также обозначения и сокращения (см. таблицу 1):

3.1    частицы: Любая субстанция, отложившаяся на фильтре из определенного материала после разбавления отработавших газов чистым отфильтрованным воздухом при температуре не более 325 К (52 °С), измерен-ной в точке непосредственно перед фильтром (прежде всего, это углерод, углеводороды и сульфаты с сопутствующей водой).

Примечание - Организации в области стандартизации, использующие ИСО 16183, могут изменить это определение в своих целях, например, в американских правилах после 2007 г. приведено определение частиц при температуре более 42 °С, но менее 52 °С.

3.2    газообразные вредные (загрязняющие) вещества:    Газы,    которые    являются

загрязнителями атмосферы: оксид углерода, углеводороды или неметановые углеводороды, или и те и другие, оксиды азота [выраженные в эквиваленте диоксида азота (N02)], формальдегид и метанол.

3.3    метод разбавления части потока: Процесс отделения части отработавших газов от их полного потока, затем смешивания ее с соответствующим количеством разбавляющего воздуха до фильтра частиц.

3.4    метод разбавления полного потока: Процесс смешивания разбавляющего воздуха с полным потоком отработавших газов до отделения доли разбавленных отработавших газов для анализа.

Примечание - Во многих системах разбавления полного потока общепринятым является повторное разбавление уже разбавленной части полного потока для получения необходимой температуры на фильтре частиц.

3.5    удельные выбросы вредных веществ: Массовое количество вредных веществ, выраженное в граммах на киловатт-час [г/(кВт ч)].

3.6    цикл испытаний на установившихся режимах: Испытательный цикл, включающий последовательность режимов, на которых отводят достаточное время для достижения двигателем определенной частоты вращения, крутящего момента и критериев стабильности на каждом режиме.

3.7    цикл испытаний на быстропеременных режимах: Испытательный цикл, включающий последовательность нормализованных значений частоты вращения и крутящего момента, которые относительно быстро изменяются по времени.

3.8    время срабатывания: Различие во времени между быстрым изменением измеряемого параметра в заданной точке и соответствующим изменением показаний системы измерений, для чего измеряемый параметр изменяется по крайней мере на 60 % полной шкалы за время менее 0,1 с (см. рисунок 1).

Примечания

1    Время срабатывания системы f90 включает в себя время задержки и время нарастания.

2    Время срабатывания может изменяться в зависимости от положения начальной точки измерений определяемого параметра: у пробоотборника или непосредственно на входе в анализатор.

3    В настоящем стандарте пробоотборник определен в качестве начальной точки измерений.

ГОСТ Р ИСО 16183-2013

Рисунок 1 - Определение отклика системы

3.9    время задержки: Время между изменением измеряемого параметра в начальной точке и откликом системы tw на уровне 10 % конечного значения (см. рисунок 1).

Примечания

1    Для газообразных компонентов - это, в основном, время транспортировки измеряемого компонента от пробоотборника до детектора.

2    Время задержки может изменяться в зависимости от положения начальной точки измерений определяемого параметра: у пробоотборника или непосредственно на входе в анализатор.

3    В настоящем стандарте пробоотборник определен в качестве начальной точки измерений.

3.10    время нарастания: Время между откликами на уровнях 10 % и 90 % конечного значения

fgo - fio (СМ. РИСУНОК 1).

Примечания

1    Имеется ввиду аппаратный отклик после того, как измеряемый компонент достиг прибора.

2    Время нарастания может изменяться в зависимости от положения начальной точки измерения определяемого параметра: у пробоотборника или непосредственно на входе в анализатор.

3    В настоящем стандарте пробоотборник определён в качестве начальной точки измерений.

3.11    время преобразования: Время между изменением измеряемого параметра в начальной точке до установления системой измерений уровня 50 % конечного значения t50 (см. рисунок 1).

Примечания

1    Время преобразования используют для выравнивания по времени сигналов различных средств измерений.

2    Время преобразования может изменяться в зависимости от положения начальной точки измерений определяемого параметра: у пробоотборника или непосредственно на входе в анализатор.

3    В настоящем стандарте пробоотборник определен в качестве начальной точки измерений.

3

Таблица 1- Основные обозначения и сокращения, используемые в настоящем стандарте

Обозначение,

сокращение

Единица

измерений

Параметр, характеристика

A/Fst

Стехиометрическое отношение воздуха к топливу

с

ЧНМ a'

(мкп/л) или объемная доля, %

Концентрация

Со

Коэффициент скольжения

de

м

Диаметр выпускной трубы

dP

м

Диаметр зонда

dp м

м

Диаметр частицы

f

гц

Частота дискретизации данных

fa

Коэффициент атмосферных условий

Ec02

%

Коэффициент подавления реакции в анализаторе NOx молекулами С02

Eh20

%

Коэффициент подавления реакции в анализаторе NOx молекулами Н20

Em

%

Эффективность по метану

Enox

%

Эффективность конвертера NOx

Ee

%

Эффективность по этану

n

Па-с

Динамическая вязкость отработавших газов

Ha

г/кг

Абсолютная влажность воздуха на впуске

/

Подстрочный индекс, означающий мгновенное измерение (например, 1 Гц)

ks

Топливный коэффициент

kh, D

Коэффициент коррекции NOx по влажности для двигателей с воспламенением от сжатия

kh, G

Коэффициент коррекции NOx по влажности для двигателей с искровым зажиганием

k\N

Коэффициент коррекции на влажность для сухих неразбавленных отработавших газов

A

Коэффициент избытка воздуха

^edf

кг

Эквивалентная масса разбавленных отработавших газов за цикл

mf

мг

Собранная масса частиц из отобранных отработавших газов

^pas

г

Масса выбросов загрязняющих газообразных веществ (за цикл)

m pm

г

Масса выбросов частиц (за цикл)

Wise

кг

Отобранная масса отработавших газов за цикл

^sed

кг

Масса разбавленных отработавших газов, прошедших через разбавительный туннель

^sep

кг

Масса разбавленных отработавших газов, прошедших через фильтры частиц

г/кВтч

Удельные выбросы загрязняющих газообразных веществ

Мрц

г/кВтч

Удельный выброс частиц

Mre

Молекулярная масса0' отработавших газов

Mf qas

Молекулярная масса компонента отработавших газов

n

Число измерений

Pa

кПа

Давление насыщенных паров в воздухе на впуске в двигатель

Pb

кПа

Полное атмосферное давление

Pr

кПа

Давление водяных паров после холодильника

Ps

кПа

Атмосферное давление сухого воздуха

p

Проникновение частиц

Qmad

кг/с

Массовый расход сухого воздуха на впуске

Qmaw

кг/с

Массовый расход влажного воздуха на впуске

QmCe

кг/с

Массовый расход углерода в неразбавленных отработавших газах

PmCf

4

кг/с

Массовый расход углерода в двигатель

Продолжение таблицы 1

Обозначение,

сокращение

Единица

измерений

Параметр, характеристика

QmCp

кг/с

Массовый расход углерода в системе разбавления частичного потока

Qmdew

кг/с

Массовый расход разбавленных влажных отработавших газов

Qmdw

кг/с

Массовый расход влажного разбавляющего воздуха

Qmedf

кг/с

Эквивалентный массовый расход разбавленных влажных отработавших газов

Q mew

кг/с

Массовый расход влажных отработавших газов

Q mex

кг/с

Массовый расход пробы из разбавительного туннеля

<7mf

кг/с

Массовый расход топлива

Я mp

кг/с

Расход пробы отработавших газов в системе разбавления частичного потока

Qvs

л/мин

Расход в системе анализатора отработавших газов

qvt

мл/мин

Расход трассировочного газа

/d

Степень разбавления

/"h

Чувствительность FID к углеводородам

/"m

Чувствительность FID к метанолу

rs

Средний коэффициент отбора

Pe

Kr/MJ

Плотность влажных отработавших газов (при 273 К и 101,3 кПа)

Pgas

Kr/MJ

Плотность компонента отработавших газов (при 273 К и 101,3 кПа)

Ppm

Kr/MJ

Плотность частиц (при 273 К и 101 кПа)

a

Стандартное отклонение

T

к

Абсолютная температура

Ta

к

Абсолютная температура воздуха на впуске

Te

к

Температура отработавших газов

Uo

с

Время между ступенью на входе и уровня 10 % конечного значения

^50

с

Время между ступенью на входе и уровня 50 % конечного значения

^90

с

Время между ступенью на входе и уровня 90 % конечного значения

T

с

Время релаксации частиц

u

Отношение плотностей газовых компонентов и отработавших газов

Vs

л

Полный объём системы анализа отработавших газов

l^act

кВтч

Фактическая работа соответствующего испытательного цикла

Ve

м/с

Скорость газа в выпускной трубе

_^_

м/с

Скорость газа в пробоотборнике

Обозначения, определенные для состава топлива

Walf

% по массе

Содержание водорода в топливе

WbeT

% по массе

Содержание углерода в топливе

WgaM

% по массе

Содержание серы в топливе

Wqel

% по массе

Содержание азота в топливе

WepS

% по массе

Содержание кислорода в топливе

a

Молярная доля водорода (Н/С)

/3

Молярная доля углерода (С/С)

У

Молярная доля серы (S/C)

6

Молярная доля азота (N/C)

£

Молярная доля кислорода (О/С)

5

1

2

Издание официальное

3

Для однозначного соблюдения требований настоящего стандарта, выраженных в датированных ссылках, рекомендуется использовать только данный ссылочный стандарт.