Испытание автомобилей (стр. 5 )

В США токсичность отработавших газов легковых автомобилей оценивается по циклу длительностью 1372 с.

Таблица 2 Предельно допустимые выбросы вредных веществ

Интенсивные ускорения и замедления и большие скорости движения автомобиля, предусмотренные этим циклом, приводят к выделению с отработавшими газами вредных веществ в значительно большем количестве, чем при испытаниях по европейскому циклу. Отработавшие газы из выпускной системы двигателя поступают в пробоотборное устройство, в котором к ним добавляется свежий воздух в таком количестве, чтобы общий расход разбавленных отработавших газов оставался постоянным. При такой методике концентрация вредных веществ в разбавленном потоке пропорциональна выбросу этих веществ автомобилем в атмосферу. Методика называется испытаниями при постоянном объеме (CVS). Разбавленные воздухом отработавшие газы поступают в аппаратуру непрерывного анализа.

Контрольные испытания по циклу могут проводиться и на тормозном стенде, на который устанавливают двигатель, снятый с автомобиля. В этом случае стенд должен быть оборудован программным управлением, которое осуществляет предписываемое циклом изменение скоростных и нагрузочных режимов.

Таблица 3 предельно допустимые выбросы вредных веществ с отработавшими газами

Часто в условиях эксплуатации требуется определить, насколько данный автомобиль загрязняет воздух и допустимо ли его дальнейшее использование. Такая необходимость возникает, например, при технических осмотрах, при выпуске автомобилей на линию. В этом случае определяется концентрация окиси углерода в отработавших газах, выделяемых во время работы прогретого двигателя с минимальной частотой на режиме холостого хода. Измерение проводят портативным быстродействующим газоанализатором, зонд которого вводят в выпускную трубу автомобиля. Во избежание подсоса наружного воздуха (что возможно вследствие колебательного характера движения газов в выхлопной трубе) нормативами предусматривается углубление зонда не менее чем на 600 мм. Если ввести зонд на такую глубину невозможно, то выпускную трубу удлиняют с помощью насадка удлинителя.

ГОСТ и Правилами № 15 ЕЭК ООН установлено, что содержание окиси углерода при этих испытаниях не должно превышать 4,5% объема отработавших газов. ГОСТом, кроме того, предписывается определение содержания окиси углерода на холостом ходу при n =0,6 nном. На этом режиме содержание окиси углерода не должно превышать 2% объема отработавших газов. Содержание окиси углерода в отработавших газах на холостом ходу зависит от положения винта качества смеси системы холостого хода карбюратора. Поэтому обеспечить требуемую норму при исправном двигателе и карбюраторе сравнительно просто.

При открытой системе вентиляции картера (или у двигателей с замкнутой системой вентиляции картера, когда на некоторых режимах давление в картере выше атмосферного) устанавливают количество СmНn, выделяемое с картерными газами при работе прогретого двигателя.

Перед испытанием все отверстия в картере двигателя (для щупа, сапуна и т. д.) должны быть закрыты, за исключением отверстия, которое служит для отбора картерных газов.

Для выполнения замера эластичную камеру соединяют через отводную трубу с картером (обычно на 5- 7 мин). После заполнения камеры на данном режиме ее опорожняют через расходомер. В начале и в конце опорожнения камеры измеряют давление газа и его температуру. Замеренный объем газа приводят к стандартным атмосферным условиям. Во время опорожнения камеры определяют концентрацию СmНn в газе с помощью быстродействующего газоанализатора.

Для оценки токсичности картерных газов автомобиль устанавливают на стенде с беговыми барабанами. Измерения проводят при трех следующих режимах работы двигателя (таблица 4).

При каждом режиме подсчитывают массу топлива, израсходованного двигателем во время замера.

Масса углеводородов, выбрасываемых из картера, определяется по формуле

где Qч - приведенный к стандартным условиям объем картерных газов, л;

Т0- абсолютная концентрация углеводородов, чнм;

3,844 - плотность углеводородов, г/л (n-гексан). Среднюю массу углеводородов и массу израсходованного топлива GT вычисляют на основании величин, полученных при каждом замере с использованием указанных в табл. 2 коэффициентов, т. е.

Таблица 4 Режимы работы двигателя при испытаниях

;

Автомобиль считается соответствующим требованиям, если средняя масса углеводородов не превышает 0,15% массы израсходованного за испытание топлива.

При проведении периодических испытаний партии автомобилей (двух и более) одной модели допускается несоответствие нормам настоящего стандарта(ГОСТ 17.2.2.03-77) отдельными автомобилями, но при выполнении следующего условия

,

где L - предельно допустимые выбросы, указанные в таблице 2 для окиси углерода или для суммы углеводородов и окислов азота;

- среднеарифметическое значение выбросов, измеренных при проведении испытаний всей партии автомобилей;

k - статистический коэффициент, выбираемый по табл. 4 в зависимости от количества автомобилей (n) в партии;

х - фактическое значение выбросов, измеренное у каждого автомобиля из партии.

Оценка дымности отработавших газов дизелей (ГОСТ 21393—75. Автомобили с дизелями. Дымность отработавших газов)производится на прогретом двигателе, установленном на тормозном стенде. Дымность замеряют при работе двигателя по внешней скоростной характеристике и разгоне. Под дымностью понимается оптическая плотность отработавших газов, т. е. количество света, поглощаемого частицами сажи и другими светопоглощающими дисперсными частицами, определяемая по шкале дымомера. ГОСТ установлено, что дымность определяется по внешней скоростной характеристике при n, равном 0,45nном, но не менее 1000 об/мин, при максимальном Mkmax. номинальной мощности Nном и частоте вращения, соответствующей максимальной дымности.

Дымность при разгоне определяют при изменении частоты вращения коленчатого вала от минимальной до максимальной, ограничиваемой регулятором при отключенном тормозе испытательного стенда. Разгон осуществляется быстрым перемещением до упора ручного привода рычага подачи топлива. Дымность на режиме разгона измеряют 8 раз. Среднюю арифметическую по четырем последним замерам принимают за величину дымности при разгоне.

Оптическая плотность отработавших газов в % при различных режимах испытаний не должна превышать предельно Допустимых норм (ГОСТ ), которые приведены ниже.

Работа по скоростной характеристике.......45

Разгон для дизелей:

без наддува...................................................40

с наддувом....................................................50

Концентрацию токсичного вещества в отработавших газах определяют с помощью хроматографа или быстродействующего газоанализатора. При использовании хроматографа отработавший газ отбирают в эластичную камеру и в ней доставляют к хроматографу. В этом случае получают величины средней концентрации токсичного вещества в данной пробе отработавшего газа. Быстродействующий газоанализатор должен находиться в непосредственной близости от испытуемого двигателя или автомобиля. Отработавшие газы должны непрерывно поступать в прибор по специальному шлангу из выпускной системы. В этом случае получают данные о концентрации токсичного вещества и ее изменении за время, в течение которого отработавшие газы пропускаются через газоанализатор.

При отборе пробы необходимо, чтобы состав газа был характерным для исследуемого режима работы двигателя. Пробу отбирают из такого участка выпускной системы, где не происходит расслоения газа по составу. Объем пробы, взятой для анализа, должен быть достаточно большим, чтобы на концентрацию отдельных составляющих не повлияли колебания объема газов во впускной системе.

Для анализа отработавших газов автомобильных двигателей выпускаются специальные газоанализаторы. Различные типы газоанализаторов могут давать весьма разные результаты измерений, поэтому в нормативных материалах обычно указывается тип используемого газоанализатора.

Для определения концентрации СО и СО2 применяют газоанализаторы недисперсного инфракрасного типа. Двух - и многоатомные газы поглощают инфракрасное излучение в соответствующем для каждого газа участке спектра. Интенсивности поглощения инфракрасного излучения измеряются в газоанализаторах этого типа, называемых также оптико-акустическими.

Для установления суммарного количества всех СmНn, выделяемых с отработавшими газами, применяют газоанализаторы пламенно-ионизационного типа. В этих газоанализаторах содержание СmНn определяется по степени ионизации водородного пламени в результате сгорания в нем углеводородов. Пламенно-ионизационный анализатор обычно калибруют по n-гексану и общее содержание СmНn определяют в пересчете на n-гексан.

Для установления содержания NOx используется метод поглощения ультрафиолетового излучения. Наиболее целесообразным является определение NOx хемилюминесцентным методом. В основу этого метода положено измерение интенсивности хемилюминесценции молекул NO при их взаимодействии с озоном.

Для определения дымности отработавших газов дизелей используют дымомеры. По принципу действия дымомеры разделяют на две группы: дымомеры, основанные на просвечивании газа (выпускаются главным образом английской фирмой Hartridge), и дымомеры, основанные на фильтрации газа (выпускаются фирмой Bosch, ФРГ). Дымомер фирмы Hartridge состоит из двух каналов, в один из которых вводят отработавшие газы, а в другой чистый воздух. Газы поочередно просвечивают лампой с определенной световой характеристикой. В качестве приемника применяется фотоэлемент. Систему предварительно настраивают путем установки перед фотоэлементом фильтров с известными характеристиками светопоглощения. Электрическая цепь фотоэлемента обеспечивает установку стрелки прибора на нуль при прохождении светового потока через измерительный канал, заполненный чистым воздухом. Порядок замера дымности и обработки полученных результатов указан в ГОСТ .

1.11  Виды и условия проведения испытаний

1.11.1 Виды испытаний

Испытания автомобилей различаются по испытываемым объектам, назначению, способам проведения и т. д. (ГОСТ ). Производят испытания опытных и макетных образцов новых или модернизированных автомобилей и их модификаций, образцов установочной серии новых моделей, базовых моделей или модификаций, автомобилей текущего производства и прошедших капитальный ремонт.

Опытные и макетные образцы автомобилей и их модификаций подвергают доводочным, предварительным и приемочным испытаниям. Автомобили текущего производства проходят контрольные, ресурсные, приемосдаточные и аттестационные испытания, а также испытания на надежность. Образцы всех автомобилей на любом этапе их разработки и производства могут проходить определительные, эксплуатационные, исследовательские и специальные испытания.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18