ГОСТ Р 52160-2003 Автотранспортные средства, оснащенные двигателями с воспламенением от сжатия. Дымность отработавших газов. Нормы и методы контроля при оценке технического состояния

ГОСТ Р 52160-2003

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АВТОТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА,
ОСНАЩЕННЫЕ ДВИГАТЕЛЯМИ
С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ

Д ымность отработавших газов
Нормы и методы контроля при оценке технического
состояния

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Государственный научно-исследовательский институт автомобильного транспорта» (НИИАТ) Министерства транспорта Российской Федерации

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 315 «Эксплуатация автомобильного транспорта и автотранспортные услуги»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 18 декабря 2003 г. № 375-ст

4 Настоящий стандарт соответствует «Соглашению о принятии единообразных условий для периодических технических осмотров колесных транспортных средств и о взаимном признании таких осмотров», принятому в Вене в 1997 г., а также требованиям ГОСТ Р 41.24-2003 (Правила ЕЭК ООН № 24) «Единообразные предписания, касающиеся: I. сертификации двигателей с воспламенением от сжатия в отношении дымности; II. сертификации автотранспортных средств в отношении установки на них двигателей с воспламенением от сжатия, сертифицированных по типу конструкции; III. сертификации автотранспортных средств с двигателями с воспламенением от сжатия в отношении дымности; IV. измерения мощности двигателей» в части дымности сертифицированных автомобилей в режиме свободного ускорения.

Стандарт гармонизирован с Директивой 96/96 ЕС «О принятии единообразных предписаний для стран — членов Сообщества в отношении технического надзора транспортных средств и прицепов» и Директивой 72/306/ЕЕС «О принятии единообразных предписаний стран — членов Сообщества в отношении мер снижения выбросов вредных веществ двигателей с воспламенением от сжатия на транспортных средствах»

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 2005 г.

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Нормы дымности

5 Методы контроля

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное) Пересчет значений k в N (для дымомера с L, равной 0,43 м)

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (справочное) Характерные формы графиков зависимости частоты вращения (n) и дымности (k) от времени (t) за единичный цикл свободного ускорения

ГОСТ Р 52160-2003

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АВТОТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА,
ОСНАЩЕННЫЕ ДВИГАТЕЛЯМИ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ

Дымность отработавших газов
Нормы и методы контроля при оценке технического состояния

Motor vehicles, equipped with compression ignition engines.
Visible pollutants.
Norms and methods of the control for estimation of technical condition

Дата введения 2005-01-01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы измерения видимых загрязняющих веществ отработавших газов (далее — дымность) в режиме свободного ускорения для автотранспортных средств категорий М₁, М₂, М₃, N₁, N₂, N₃, находящихся в эксплуатации, которые оснащены двигателями с воспламенением от сжатия (далее — автомобилей).

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована ссылка на ГОСТ Р 41.24-2003 (Правила ЕЭК ООН № 24) Единообразные предписания, касающиеся:

I. сертификации двигателей с воспламенением от сжатия в отношении дымности;

II. сертификации автотранспортных средств в отношении установки на них двигателей с воспламенением от сжатия, сертифицированных по типу конструкции;

III. сертификации автотранспортных средств с двигателями с воспламенением от сжатия в отношении дымности;

IV. измерения мощности двигателей.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями и обозначениями:

3.1 свободное ускорение: Увеличение оборотов двигателя автомобиля от минимальной до максимальной частоты вращения без внешней нагрузки при перемещении педали управления подачей топлива (далее — педали) до упора.

3.2 максимальная частота вращения п_max, мин -1 : Ограниченная регулятором частота вращения вала двигателя в режиме холостого хода при нажатой до упора педали.

3.3 минимальная частота вращения n_min, мин -1 : Частота вращения вала двигателя в режиме холостого хода при отпущенной педали.

3.4 дымомер: Прибор, предназначенный для непрерывного измерения k и N. Характеристики, которым должен соответствовать дымомер, приведены в приложении И к ГОСТ Р 41.24.

3.5 эффективная база дымомера L, м: Длина траектории лучей света при их прохождении через отработавший газ, заполнивший рабочую трубу дымомера в условиях измерения. Значение L определяют в соответствии с И.4 приложения И к ГОСТ Р 41.24 и указывают на дымомере.

3.6 пробоотборная система: Устройство для подачи отработавших газов из выпускной трубы автомобиля в измерительную камеру дымомера, изготовленное в соответствии с приложением К к ГОСТ Р 41.24.

3.7 коэффициент поглощения света k, м -1 : Значение дымности, измеренное дымомером по основной шкале индикатора с диапазоном от 0 до ∞.

3.8 коэффициент ослабления света N, %: Значение дымности, измеренное дымомером по вспомогательной линейной шкале индикатора с диапазоном от 0 до 100 %.

3.9 дымность отработавших газов в режиме свободного ускорения Х _м, м -1 : Максимальное значение коэффициента поглощения (см. приложение Б), измеренное в режиме свободного ускорения.

3.10 результат измерения дымности в режиме свободного ускорения Х _м, м -1 : Среднеарифметическое значение четырех последних измерений Х _м, полученных в соответствии с 5.4.1 и 5.4.2.

3.11 предельно допустимое значение дымности X_L, м -1 : Предельно допустимое значение коэффициента поглощения в режиме свободного ускорения, установленное для автомобиля в соответствии с 4.2 или 4.3.

3.12 обкатка автомобиля: Пробег автомобиля, установленный предприятием-изготовителем для начального периода эксплуатации, в течение которого должны выполняться особые требования, изложенные в инструкции по эксплуатации автомобиля.

3.13 автотранспортное средство, находящееся в эксплуатации: Автомобиль, прошедший регистрацию в установленном порядке.

4 Нормы дымности

4.1 Основным нормируемым параметром дымности является коэффициент поглощения света k, вспомогательным — коэффициент ослабления света N. При контроле дымности в эксплуатации могут использоваться дымомеры с линейной шкалой, отградуированной от 0 до 100 % ослабления света. Пересчет k в N для дымомера с L, равной 0,43 м, приведен в приложении А.

4.2 Дымность обкатанных автомобилей в режиме свободного ускорения не должна превышать значение коэффициента поглощения X_L, указанное в сообщении об официальном утверждении или в знаке официального утверждения, нанесенное на двигатель/автомобиль, в соответствии с приложениями А, Б к ГОСТ Р 41.24 или приложением 2 Директивы 72/306/ЕЕС. Дымность необкатанных автомобилей не должна превышать более чем на 0,5 м -1 значение коэффициента поглощения X_L.

4.3 Дымность Х 1 _м автомобилей, не имеющих знака официального утверждения, не должна превышать в режиме свободного ускорения следующих значений:

2,5 м -1 — для двигателей без наддува;

3,0 м -1 — для двигателей с наддувом.

5 Методы контроля

5.1 Условия проведения испытаний

5.1.1 Испытания проводят при температуре окружающего воздуха от 0 °С до 35 °С и давлении атмосферного воздуха от 92 до 105 кПа.

5.1.2 Система выпуска, включая систему очистки отработавших газов от загрязняющих веществ, не должна иметь повреждений и быть недоукомплектованной.

5.2 Требования к измерительной аппаратуре и пробоотборной системе

5.2.1 Для измерения k и N следует применять дымомер, соответствующий требованиям приложения И к ГОСТ Р 41.24.

5.2.2 Для измерения температуры масла в поддоне картера двигателя следует применять термометр с диапазоном 0 — 100 °С и погрешностью измерений не более ±2,5 % верхнего предела измерений.

5.2.3 Для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя следует применять тахометр с диапазоном 0 — 6000 мин -1 и погрешностью измерений не более ±2,5 % верхнего предела измерений.

5.2.4 Применяемые при испытаниях средства измерений должны быть поверены в установленном порядке и иметь действующие свидетельства о поверке.

5.2.5 Для подвода отработавших газов из выпускной трубы автомобиля в измерительную камеру дымомера следует использовать пробоотборную систему, обеспечивающую отсутствие утечек газов и подсоса воздуха. Пробоотборная система должна соответствовать требованиям приложения К к ГОСТ Р 41.24.

5.3 Подготовка к измерениям

5.3.1 Устанавливают датчики температуры масла, охлаждающей жидкости и частоты вращения.

5.3.2 Для определения температуры моторного масла или охлаждающей жидкости двигатель запускают и прогревают, используя нагрузочные режимы или многократное повторение циклов свободного ускорения. Температура должна быть в пределах, установленных предприятием-изготовителем, но не ниже 60 °С.

Продолжительность работы прогретого двигателя в режиме холостого хода перед началом измерений должна быть не более 5 мин.

5.3.3 Измеряют значения n_min и n_max, которые должны быть в пределах, установленных предприятием-изготовителем.

5.3.4 Подготовку к измерению дымности на неподвижно стоящем автомобиле проводят в следующей последовательности:

— заглушают двигатель (при его работе);

— затормаживают автомобиль стояночной тормозной системой;

— устанавливают противооткатные упоры под колеса ведущих мостов (для автобусов категории М₃ и грузовых автомобилей категорий N₂, N₃);

— устанавливают зонд для отбора отработавших газов из выпускной трубы в дымомер;

— устанавливают рычаг переключения передач (избиратель передач для автомобилей с автоматической коробкой передач — селектор) в нейтральное положение и включают сцепление.

Примечани е — При измерении дымности в помещении необходимо обеспечить вентиляцию этого помещения.

5.4 Измерение дымности

5.4.1 Измерение дымности в режиме свободного ускорения проводят в следующей последовательности:

— при работе двигателя в режиме холостого хода на n_min равномерно перемещают педаль за 0,5 — 1,0 с до упора. Держат педаль в этом положении 2 — 3 с. Отпускают педаль и через 8 — 10 с приступают к выполнению следующего цикла;

— циклы свободного ускорения повторяют не менее шести раз;

— измеряют значения Х _м на последних четырех циклах свободного ускорения по максимальному показанию дымомера;

— измеренные значения Х _м считают достоверными, если четыре последовательных значения не образуют убывающей зависимости и располагаются в зоне шириной 0,25 м -1 ;

— определяют среднеарифметическое значение Х’ _м четырех последних измерений Х _м, которое принимается за результат измерения.

График изменения частоты вращения (n) и дымности (k) в процессе цикла свободного ускорения приведен в приложении Б.

5.4.2 Дымность автомобилей с раздельной выпускной системой измеряют в каждой выпускной трубе. За результат измерения принимают максимальное среднеарифметическое значение Х’ _м, полученное в одной из выпускных труб.

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)

Пересчет значений k в N (для дымомера с L, равной 0,43 м)

Измерение дымности отработавших газов дизельных двигателей

Для автомобилей с дизельными двигателями, находящимися в эксплуатации, действует ГОСТ 21393-75 «Автомобили с дизелями. Дымность отработавших газов. Нормы и методы измерений. Требования безопасности» с изменением №2. Стандарт распространяется на автомобили и автобусы с дизельными двигателями.

Основным нормируемым параметром дымности является натуральный показатель ослабления светового потока K м-1, вспомогательным – коэффициент ослабления светового потока N %. Натуральный показатель ослабления светового потока K, м-1 – величина, обратная толщине слоя отработавших газов, проходя через который поток излучения от источника света ослабляется в «е» раз (е=2,178 – основание натуральных логарифмов).

Коэффициент ослабления светового потока N, % представляет собой степень ослабления светового потока вследствие поглощения и рассеивания света отработавшими газами при прохождении ими рабочей трубы дымомера. Пересчет значений К в N приведены в таблице.

Пересчет значений натурального показателя ослабления светового потока в коэффициент ослабления светового потока (для N, приведенного к шкале дымомера с эффективной базой 0,43 м).

Показатели ослабления светового потока K м-1 и коэффициент ослабления светового потока N %. определяются на холостом ходу: на режиме свободного ускорения, а также при максимальной частоте вращения.

Измере­ния производятся на неподвижно стоящем автомобиле с исправной системой выпуска отработавших газов и после подготовки дымомера к работе.

• Установить оптический детектор на выхлопную трубу проверяемого автомобиля (ДО-1) или подключить гибкий шланг измерительного зонда к основному прибору (MDO2-LON) и закрепить зонд на выхлопной трубе. Подключить датчик температуры масла (MDO2-LON).
• Подключить датчик частоты вращения коленчатого вала к двигателю.
• Запустить двигатель и дождаться его прогрева до рабочей температуры. Установить минимальную частоту вращения вала двигателя.

Проведение измерений в режиме свободных ускорений

Перед началом измерений должна быть выполнена серия из шести повторений цикла изменения частоты вра­щения вала дизеля от минимальной до максимальной, который осуществляется путем быстрого, но плавного нажатия на педаль пода­чи топлива (до упора) с интервалом не менее 7 и не более 15 с. Затем производится серия из не менее чем четырех измерений следующего типа. Быстро, но не резко нажимают на педаль управления подачей топлива и удерживают ее в нажатом положении 2…3 с, поддерживая постоянную частоту вращения, ограничиваемую регулятором ТНВД. При этом измеряется пиковое значение натурального показателя ослабления светового потока К, частота вращения, ограниченная регулятором, и частота вращения при холостом ходе.

При каждом последующем измерении фиксируют пиковое значение натурального показателя ослабления светового потока К, когда четыре последовательных значения пока­зателя располагаются в зоне шириной 0,25 м-1 по шкале К, но не обра­зуют убывающую последовательность. За результат измерения принимают среднее арифметическое значение результатов этих четырёх из­мерений. Пример: пусть при проведении испытаний получены следующие значения по шкале К при проведении проверки на режиме свободных ускорения для двигателя без наддува 1,15; 1,0; 0,8; 1,0. Несмотря на то, что максимальная величина К не превышает допустимого значения 1,2, разница между значениями 1,15 и 0,8 превышает значение 0,25 м-1, а это значит что данный автомобиль не проходит тестовую проверку.

Проведение измерений в режиме максимальной частоты вращения

Измерения на этом режиме производятся не позднее, чем через 60 с после испытаний на режиме сво­бодного ускорения. Плавно нажимают на педаль управления подачей топлива и удерживают ее в нажатом положении 2…3 с.. При этом частота вращения коленчатого вала двигателя будет поддерживаться регулятором частоты вращения ТНВД. Дымность измеряют не ранее, чем через 10 се­кунд после впуска ОГ в прибор. Измерение считают достоверным, если значения дымности расположены в зоне шириной не более 6 % по шка­ле N. За результат измерения следует принимать среднее арифмети­ческое значение крайних показаний дымности.

Предельно допустимые показатели дымности при испытаниях авто­мобилей с дизелями по ГОСТ 21393-75 с изменениями №2 указаны в таблице:

Таблица. Допустимые нормы дымности для автомобилей с дизельными двигателями

Режим измерения дымности

Предельно допустимое значение показателя К _доп. , м -1

Предельно допустимое значение показателя N _доп. ,%

Свободное ускорение для автомобилей с дизелями: