Д.1. Введение

Д.1.1. В настоящем приложении описаны методы определения вредных газообразных веществ, вредных частиц и дыма, содержащихся в выбросах испытуемых двигателей. Приведены описания испытаний трех видов, которые следует применять в соответствии с 5.2:

Д.1.1.1. Испытание ESC, представляющее собой цикл, состоящий из 13 установившихся режимов.

Д.1.1.2. Испытание ELR, состоящее из последовательных ступенчатых изменений нагрузки при различных частотах вращения, являющихся составными частями единой процедуры испытания и выполняемых одновременно.

Д.1.1.3. Испытание ETC, представляющее собой посекундную последовательность переходных режимов.

Д.1.2. Испытания выполняют на двигателе, установленном на испытательном стенде и соединенном с динамометром.

Д.1.3. Принципы проведения измерений

Выбросы вредных веществ из двигателя, уровень которых подлежит измерению, включают в себя газообразные вещества (оксид углерода; общее количество углеводородов - для дизельных и газовых двигателей только в испытании ESC; углеводороды, не содержащие метан, - для дизельных и газовых двигателей только в испытании ETC; метан - для газовых двигателей только в испытании ETC и оксиды азота), вредные частицы (для дизельных двигателей, для газовых двигателей только для строк C в таблицах 2 и 3 в 5.2.1) и дым (только для дизельных двигателей в испытании ELR). Кроме того, в качестве индикаторного газа для определения коэффициента разбавления в системах полного и частичного разбавления потока часто используют диоксид углерода. Как показала инженерная практика, измерение общего содержания диоксида углерода может быть эффективным инструментом для выявления проблем, возникающих при измерениях в процессе проведения испытаний.

Д.1.3.1. Испытание ESC

В процессе выполнения предписанной последовательности режимов на прогретом двигателе необходимо постоянно измерять количественные значения упомянутых выше компонентов выбросов из двигателя путем отбора проб неочищенных отработавших газов. Испытательный цикл состоит из нескольких режимов, характеризуемых сочетаниями нагрузок и частот вращения, которые покрывают типовой диапазон эксплуатационных режимов для дизельных двигателей. В течение каждого режима измеряют концентрацию каждого составляющего вредного вещества, интенсивность потока отработавших газов и выходную мощность. Необходимо также определять массы вредных веществ. Пробу вредных частиц растворяют кондиционированным окружающим воздухом. Отбирают одну пробу после окончания полного цикла испытаний и пропускают ее через соответствующие фильтры. Массу каждого вредного вещества в выбросах двигателя, отнесенную к киловатт-часу [г/(кВт x ч)], рассчитывают как это предписано в дополнении 1 к настоящему приложению. Кроме того, измеряют  в трех точках, выбранных "органом по сертификации" в пределах контрольной области, и сравнивают измеренные значения с расчетными значениями для тех режимов испытательного цикла, совокупность которых перекрывает выбранные точки измерений.

Примечание. Точки для измерения  выбирают с использованием санкционированных статистических методов рандомизации.

Д.1.3.2. Испытание ELR

В процессе испытания, цель которого - определить реакцию двигателя на предписанную нагрузку, дымность прогретого двигателя определяют с помощью дымомера. Испытание заключается в последовательном повышении нагрузки на двигатель начиная с 10% вплоть до 100% при трех различных частотах вращения двигателя. Кроме того, необходимо дополнительно испытать двигатель в четвертом нагрузочном режиме, выбранном "органом по сертификации", и сравнить измеренные значения со значениями, полученными на ранее использованных ступенях нагрузки. Пиковое значение дымности определяют, используя алгоритм усреднения, описанный в дополнении 1 к настоящему приложению.

Примечание. Дополнительный нагрузочный режим выбирают с использованием санкционированных статистических методов рандомизации.

Д.1.3.3. Испытание ETC

В процессе выполнения на прогретом двигателе предписанного переходного цикла, основанного на воспроизведении особенностей эксплуатационных режимов работы мощных двигателей, устанавливаемых на грузовые автомобили и автобусы, вышеупомянутые выбросы вредных веществ определяют после разбавления всего количества отработавших газов кондиционированным атмосферным воздухом. С помощью сигналов обратной связи, отслеживающих значения крутящего момента и частоты вращения и поступающих с динамометра, необходимо проинтегрировать мощность по времени цикла и в результате получить работу, выполненную двигателем в течение цикла. Концентрации  и HC за цикл определяют интегрированием сигнала, поступающего от анализатора. Концентрации CO,  и NMHC могут быть определены путем интегрирования сигнала, поступающего от анализатора, или использования процедуры накопления пробы в резервуаре. Для вредных частиц соответствующие количества проб собирают на подходящих для этой цели фильтрах. Расход разбавленных отработавших газов определяют за цикл, что позволяет рассчитать значения масс выбросов вредных веществ. Массу каждого вредного вещества в выбросах следует отнести к работе, выполненной двигателем, для того чтобы получить в результате массы всех вредных веществ, выраженные в граммах на киловатт-час [г/(кВт x ч)], как это предписано в дополнении 2 к настоящему приложению.

Д.2. Условия проведения испытаний

Д.2.1. Условия проведения испытаний двигателей

Д.2.1.1. Измеряют абсолютную температуру  воздуха на входе в двигатель, выражаемую в кельвинах, и "сухое" атмосферное давление , выражаемое в килопаскалях (кПа), и определяют параметр F по следующим формулам:

а) Для дизельных двигателей:

Двигатели без наддува и с механическим наддувом

.

Двигатели с турбонаддувом (с охлаждением нагнетаемого воздуха или без охлаждения)

.

б) Для газовых двигателей:

.

Д.2.1.2. Достоверность испытаний

Чтобы испытания были признаны достоверными, значения параметра F должны находиться в диапазоне 0,96 <= F <= 1,06.

Д.2.2. Двигатели с охлаждением воздушного заряда

Необходимо регистрировать температуру воздушного заряда, которая при частоте вращения, соответствующей декларируемой максимальной мощности и полной нагрузке, должна быть равна максимальной температуре впускного воздуха, указываемой в 1.16.3 дополнения 3 к Приложению А, с допустимым отклонением +/- 5 К. Температура охлаждающей субстанции должна быть не менее 293 К.

Если используют систему станции для испытаний двигателей или внешний вентилятор, то температура воздушного заряда должна быть равна максимальной температуре впускного воздуха на выходе из промежуточного охладителя, указываемой в 1.16.3 дополнения 3 к Приложению А, с допустимым отклонением +/- 5 К. Регулировка устройства для охлаждения воздушного заряда, удовлетворяющая приведенным выше требованиям, должна быть сохранена на протяжении всего испытательного цикла.

Д.2.3. Система впуска воздуха в двигатель

Система впуска воздуха в двигатель должна обеспечивать давление, равное верхнему пределу давления впуска, создаваемого двигателем, работающим при частоте вращения, соответствующей декларируемой максимальной мощности и полной нагрузке, с допустимым отклонением +/- 100 Па.

Д.2.4. Система выпуска двигателя

Система выпуска двигателя должна обеспечивать противодавление выпуска, равное верхнему пределу противодавления выпуска, создаваемого двигателем, работающим при частоте вращения, соответствующей декларируемой максимальной мощности и полной нагрузке, с допустимым отклонением +/- 1000 Па и иметь объем, равный декларируемому изготовителем, с допустимым отклонением +/- 40%. Допускается использование системы станции для испытаний ДВС, если она обеспечивает реальные условия эксплуатации. Система выпуска должна соответствовать требованиям отбора проб отработавших газов в соответствии с 3.4 дополнения 4 к приложению Д и 2.2.1 (компонент EP) и 2.3.1 (компонент EP) дополнения 6 к Приложению Д.

Если двигатель укомплектован устройством окончательной очистки отработавших газов, то выпускная труба должна иметь диаметр такой же, как и, по меньшей мере, 4 диаметра трубы, направленной против потока отработавших газов и примыкающей к впускной части расширительного патрубка, содержащего устройство окончательной очистки. Расстояние от фланца выпускного патрубка или выхода из турбонагнетателя до устройства окончательной очистки отработавших газов должно быть таким же, как и при установке на ТС, или же в пределах, указанных изготовителем. Противодавление выпуска и его допустимые отклонения, которые должны удовлетворять требованиям, аналогичным приведенным выше, допускается регулировать с помощью клапана. Контейнер с устройством окончательной очистки допускается демонтировать в процессе предварительных испытаний и снятия рабочих характеристик двигателя и заменять эквивалентным контейнером с неактивным носителем катализатора.

Д.2.5. Система охлаждения

Необходимо использовать систему охлаждения, объем которой достаточен для обеспечения нормальной рабочей температуры двигателя в соответствии с предписаниями изготовителя.

Д.2.6. Масло для двигателя

Технические требования к маслу для двигателя, используемому в испытаниях, должны быть зафиксированы и представлены вместе с результатами испытаний, как предписано в А.7.1.

Д.2.7. Топливо

Необходимо использовать эталонное топливо, технические требования к которому приведены в Приложении Е, Ж или И.

Температура топлива и точка измерения должны быть установлены изготовителем в пределах, указанных в А.1.16.5 Приложения А. Температура топлива должна быть не ниже 306 К (33 °C). Если специальные указания отсутствуют, температура топлива на входе в подающий топливопровод должна быть 311 К +/- 5 К (38 °C +/- 5 °C).

Для двигателей, работающих на ПГ и СНГ, температура топлива и точка измерения должны быть установлены в пределах, указанных в А.1.16.5 или же в А.1.16.5 дополнения 3 к Приложению А, в случае, когда испытуемый двигатель не является базовым.

Д.2.8. Испытания систем окончательной очистки отработавших газов

Если двигатель оборудован системой окончательной очистки отработавших газов, выбросы вредных веществ, измеренные в испытательном цикле, должны соответствовать выбросам, получаемым в условиях эксплуатации. Если это не обеспечивается за один отдельно взятый испытательный цикл (например, для фильтров, улавливающих вредные частицы, с периодической регенерацией), необходимо провести несколько испытательных циклов и получить обобщенные результаты либо усреднением, либо с помощью коэффициентов весомости. Конкретную процедуру изготовитель двигателя должен согласовать с "органом по сертификации" на основе проверенной инженерной практики.