ПРИЛОЖЕНИЕ 4А

МЕТОД ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ЕМИСИИТЕ НА ЗАМЪРСЯВАЩИ ГАЗОВЕ И ЧАСТИЦИ

1. ВЪВЕДЕНИЕ

1.1. В настоящото приложение се описва методът, който се прилага за измерване на емисиите на замърсяващи газове и прахови частици от двигателя, който е обект на изпитване.

Прилагат се следните цикли изпитвания:

1.2. Изпитването се провежда, като двигателят се монтира на изпитвателния стенд и се свързва към динамометричен стенд.

1.3. Принцип на измерването:

В подлежащите на измерване емисии на отработили газове се включват газообразни компоненти (въглероден оксид, общи въглеводороди и азотни оксиди) и прахови частици. Освен това, въглеродният диоксид често се използва като индикаторен газ при определяне на съотношението на разреждане в системите с разреждане на част от потока и тези с разреждане на целия поток. Добрата инженерна практика препоръчва общото измерване на въглеродния диоксид като отлично средство за разкриване на проблеми с измерванията в хода на изпитването.

1.3.1. Изпитване NRSC

По време на определена последователност от работни условия при топъл двигател, количествата от посочените по-горе емисии на отработили газове се анализират непрекъснато, като се взема проба от необработени отработили газове. Цикълът на изпитване се състои от поредица режими със стойности на честотата на въртене и въртящия момент (натоварването), обхващащи характерния работен обхват на дизеловите двигатели. При всеки режим се определя концентрацията на всеки газообразен замърсител, дебитът на отработилите газове и развитата мощност и измерените стойности се усредняват (с тегловни коефициенти или с отчитане на времето на пробовземане). Пробата за прахови частици се разрежда с кондициониран околен въздух. По време на цялата процедура на изпитване се взема една проба, която се събира върху подходящи филтри.

Друга възможност е при циклите с дискретен режим да се взема по една проба за всеки цикъл върху отделен филтър и да се изчисляват усреднените резултатите за цикъл.

Количеството в грамове от всеки замърсител, отделено за киловатчас, се изчислява както е описано в допълнение 3 на настоящето приложение.

1.3.2. Изпитване NRТC:

Определеният преходен изпитвателен цикъл, който се основава на работните условия на дизеловите двигатели, инсталирани в извънпътна подвижна техника, се прилага два пъти:

По време на последователността на изпитватне се изследват посочените по-горе замърсители. Последователността на изпитване се състои от цикъл на пускане при студен двигател, извършен след естествено или принудително охлаждане на двигателя, период на загряване и цикъл на пускане при горещ двигател, в резултат на което се изчисляват съставните емисии. Като се използват сигналите за въртящия момент и честотата на въртене на двигателя от динамометричния стенд, мощността се интегрира по времето на цикъла, за да се определи работата, извършена от двигателя за цикъла. Концентрацията на газообразните съставки се определя през цикъла или в неразредените отработили газове, чрез интегриране на сигналите от анализатора, в съответствие с допълнение 3 към настоящото приложение, или в разредените отработили газове на система за вземане на проби при постоянен обем (система CVS) с разреждане на целия поток, чрез интегриране или взимане на проба с торба, в съответствие с допълнение 3 към настоящото приложение. За праховите частици се събира пропорционална проба от разредените отработили газове върху специфициран филтър чрез частично разреждане на потока или разреждане на целия поток. В зависимост от използвания метод, дебитът на неразредените или разредени отработили газове се определя по време на цикъла, за да се изчислят стойностите на масовите емисии от замърсители. За да се изчислят грамовете на всеки замърсител, отделяни на киловатчас, стойностите на масовите емисии се отнасят към работата на двигателя.

Емисиите (g/kWh) се измерват както при цикъла на пускане при студен двигател, така и при цикъла на пускане при горещ двигател. Претеглените съставни емисии се изчисляват, като резултатите от пускане при студен двигател имат тежест 10 %, а резултатите от пускане при горещ двигател — 90 %. Усреднените съставни резултати следва да отговарят на ограниченията.

1.4. Означения за изпитвателни параметри

2. УСЛОВИЯ НА ИЗПИТВАНЕТО

2.1. Общи изисквания

Всички обеми и обемни дебити трябва да съответстват на температура от 273 K (0 °C) и на налягане от 101,3 kPa.

2.2. Условия за изпитване на двигателя

2.2.1. Измерват се абсолютната температураTa на всмуквания в двигателя въздух, изразена в градуси Келвин, и атмосферното налягане на сухия въздух ps , изразено в kPa, а параметърът fa се определя съгласно следните разпоредби:

2.2.2. Валидност на изпитването

За да бъде призната валидността на изпитването, параметърът fa трябва да бъде:

0,96 ≤ fa ≤ 1,06

2.2.3. Двигатели с охлаждане на въздуха за принудително пълнене.

Температурата на въздуха за принудително пълнене трябва да бъде регистрирана и при посочената номинална честота на въртене и пълно натоварване трябва да бъде в границите на ± 5 K от най-високата температура на въздуха за принудително пълнене, посочена от производителя. Температурата на охлаждащата среда трябва да е най-малко 293 K (20o C).

При използване на система за изпитване в сервиз или външен вентилатор, температурата на въздуха за принудително пълнене трябва да бъде настроена в рамките на ± 5 K от максималната температура на въздуха за принудително пълнене, посочена от производителя при честотата на въртене за обявената максимална мощност и пълно натоварване. Определените по-горе температура и дебит на охлаждащия флуид на охладителя на въздуха за принудително пълнене не трябва да бъдат променяни по време на целия цикъл на изпитване. Обемът на охладителя на въздуха за принудително пълнене се определя въз основа на добрата инженерна практика и най-често срещаните видове употреба на превозните средства или машините.

По избор, охладителят на въздуха за принудително пълнене може да бъде настроен в съответствие със стандарт SAE J 1937 г., публикуван през януари 1995 г.

2.3. Система за подаване на въздух към двигателя

Изпитваният двигател трябва да бъде оборудван със система за подаване на въздух, която позволява ограничаване в рамките на ± 300 Ра от определената от производителя стойност за чист въздушен филтър и двигател, работещ при посочените от производителя условия, при които се получава най-голям въздушен дебит. Ограниченията трябва да бъдат настроени при номинална честота на въртене и пълно натоварване. Може да бъде използвана система за изпитване в сервиз, при условие че отразява точно реалните условия на работа на двигателя.

2.4. Изпускателна система на двигателя

Изпитваният двигател трябва да бъде оборудван с изпускателна система, чието противоналягане на отработилите газове се намира в границите на ± 650 Ра от зададената от производителя стойност за двигател, работещ при нормални условия, така че да се получи обявената максимална мощност.

Ако двигателят е оборудван с устройство за последваща обработка на отработилите газове, най-малко на разстояние, равно на четири диаметъра преди началото на разширението, където се намира устройството за последваща обработка, изпускателната тръба трябва да има същия диаметър като тръбата, използвана в действителни условия. Разстоянието от фланеца на изпускателния колектор или изхода на турбокомпресора до устройството за последваща обработка е същото като указаното в конфигурацията на превозното средство или е в рамките на спецификациите на производителя за това разстояние. Противоналягането или ограничаването на потока на отработилите газове трябва да отговарят на гореописаните критерии и да могат да се регулират от клапан. Контейнерът за последваща обработка може да се отстранява по време на пробните изпитвания и по време на съставянето на графичната характеристика на двигателя и да се замества с еквивалентен контейнер с неактивен катализатор.

2.5. Охладителна уредба

Производителят предвижда уредба за охлаждане на двигателя, която е в състояние да поддържа двигателя в нормалния работен температурен обхват.

2.6. Смазочно масло

Характеристиките на използваното за изпитването смазочно масло трябва да бъдат вписани и представени заедно с резултатите от изпитването.

2.7. Гориво, използвано при изпитването

Горивото е еталонното гориво, посочено в приложение 6 за съответния обхват на мощност:

Температурата на горивото на входа на помпата за впръскване на гориво трябва да бъде в границите 306 — 316 K. (33 — 43 °C).

3. ПРОВЕЖДАНЕ НА ИЗПИТВАНЕТО (ИЗПИТВАНЕ NRSC)

3.1. Определяне на регулировките на динамометричния стенд

Измерването на специфичните емисии се основава на мощността, некоригирана с оглед на спирачното усилие в съответствие с правило № 120.

По време на изпитването в съответствие с приложение 7 се монтира спомагателното оборудване, необходимо за работата на двигателя.

Когато спомагателното оборудване не е отстранено, се определя консумираната от него при използваната при изпитването честота на въртене мощност, за да се изчислят настройките на динамометъра, освен когато спомагателното оборудване е част от двигателя (напр. охлаждащите вентилатори при двигателите с въздушно охлаждане).

Настройките на ограничението на всмукването и на противоналягането в изпускателната тръба се регулират, така че да съответстват на горните граници, посочени от производителя, съгласно точки 2.3 и 2.4.

Максималните стойности на въртящия момент в указаните изпитвателни режими се определят експериментално, за да може да се изчислят стойностите на въртящия момент за различните режими на изпитването. При двигатели, които не са конструирани да работят в определен честотен обхват на кривата на въртящия момент при пълно натоварване, максималният въртящ момент при честотите на въртене на изпитване се обявява от производителя.

Регулировката на двигателя за всеки от режимите на изпитване се изчислява с помощта на следната формула:

Ако съотношението

стойността на P AE може да бъде проверена от техническата служба, която издава одобрението на типа.

3.2. Подготовка на филтрите за вземане на проби

Не по-малко от един час преди изпитването всеки филтър (двойка филтри) се поставя в затворено блюдо на Петри, без то да се запечатва, и се поставя в теглителната камера с цел стабилизиране. В края на времето за стабилизиране всеки филтър (двойка филтри) се претегля и се записва теглото на тарата. След това филтърът (двойката филтри) се поставя в затворено блюдо на Петри или филтъродържач до момента на провеждане на изпитването. Ако филтърът (двойката филтри) не се използва през следващите осем часа след изваждането му от теглителната камера, той трябва да се претегли отново, преди да се използва.

3.3. Монтиране на измервателното оборудване

Апаратурата и сондите за вземане на проби трябва да се монтират в съответствие с предписанията. Когато за разреждане на отработилите газове се използва система за разреждане на целия поток, изпускателната тръба се свързва към тази система.

3.4. Задействане на системата за разреждане на газовете и на двигателя

Системата за разреждане на газовете и двигателят трябва да бъдат задействани и подгряти, докато всички температури и налягания се стабилизират при пълно натоварване и при номинален режим (точка 3.6.2).

3.5. Регулиране на коефициента на разреждане

Системата за вземане на проби от частиците се пуска в действие и работи в режим на деривация при еднофилтърния метод (при многофилтърния метод — по избор). Фоновата концентрация на праховите частици в разреждащия въздух може да се определи, като разреждащият въздух се прекара през филтрите за прахови частици. При употреба на филтриран разреждащ въздух е достатъчно да бъде извършено едно измерване в произволен момент преди изпитването, по време на изпитването или след него. Ако въздухът за разреждане не се филтрира, измерването се извършва върху проба, взета за времето на изпитването.

Температурата на въздуха на входа на филтъра трябва да бъде между 315 K (42 °C) и 325 K (52 °C) при всеки режим на изпитване. Общият коефициент на разреждане не трябва да е по-малък от четири.

Бележка: При диапазони на мощност до K включително, при които се използват дискретни режими, температурата на филтъра може да се поддържа равна на максималната температура от 325 K (52 °C) или по-ниска, вместо да се спазва температурният обхват 42 °C — 52 °C.

При метода с общ филтър и при многофилтърния метод при системи с разреждане на целия поток съотношението на масовия дебит на пробата през филтъра към масовия дебит на разредените отработили газове трябва да се поддържа постоянно при всички режими. Съотношението на масите трябва да бъде поддържано в рамките на ± 5 % по отношение на средната стойност за режима, с изключение на първите 10 секунди на всеки режим при системи без възможност за деривация. При системи с разреждане на част от потока и с използване на един филтър масовият дебит през филтъра трябва да бъде поддържан постоянен в рамките на ± 5 % по отношение на средната стойност за режима, с изключение на първите 10 секунди на всеки режим при системи без възможност за деривация.

При системите, в които се контролира концентрацията на CO2 или NOx, съдържанието на CO2 или NOx в разреждащия въздух се измерва в началото и в края на всяко изпитване. Измерените фонови концентрации на CO2 или на NOx във въздуха за разреждане преди изпитването и след него не трябва да превишават 100 милионни части (ppm) или 5 милионни части (рpm) за всяка от тях.

Когато се използва система за анализ на разредените отработили газове, фоновите концентрации, които се вземат предвид, се определят чрез вземане на проба от въздуха за разреждане в торбичка през цялото времетраене на изпитването.

Измерването без прекъсване на фоновата концентрация (без торбичка за проби) може да се извърши най-малко три пъти, в началото, в края и към средата на цикъла, след което се изчислява средната стойност. Ако производителят поиска, може да не се проведе измерване на фоновата концентрация.

3.6. Проверка на анализаторите

Анализаторите на емисии се нулират и регулират.

3.7. Изпитвателен цикъл

3.7.1. Спецификации на оборудването в съответствие с точки 1.1 — 1.3.

3.7.1.1. Спецификация А

При двигателите, обхванати от точки 1.1 и 1.2 от настоящото правило, дискретният цикъл с 8-режима (1) от приложение 5, точка 1.1, буква a) следва да бъде изпълнен по отношение на действието на динамометъра спрямо двигателя.

Вместо него може да се използва и съответният цикъл с 9 режима с линейни преходи от приложение 5, точка 1.2, буква а). В този случай, вместо да се следват процедурите от точки 3.7.2 — 3.7.6, цикълът се изпълнява в съответствие с приложение 4Б, точка 7.8.2.

3.7.1.2. Спецификация B

При двигателите, обхванати от точка 1.3 от настоящото правило, дискретният цикъл с 5 режима (2) от приложение 5, точка 1.1, буква б) следва да бъде изпълнен при изпитването на двигателя при действие на динамометъра.

Вместо него може да се използва и съответният цикъл с 5 режима с линейни преходи от приложение 5, точка 1.2, буква а). В този случай, вместо да се следват процедурите от точки 3.7.2 — 3.7.6, цикълът се изпълнява в съответствие с приложение 4Б, точка 7.8.2.

Указаните стойности на натоварването представляват процент от въртящия момент, съответстващ на мощността при базова експлоатация, определена като максималната мощност, която е налична за определен период на експлоатация в режим на променлива мощност, чиято продължителност може да достигне неограничен брой часове годишно, между технически поддръжки с обявена периодичност и при обявени условия на околната среда, като поддръжката се извършва в съответствие с предписанията на производителя.

3.7.2. Условия за подготовка на двигателя

Двигателят и системата се загряват до работна температура при максималните стойности на скоростта и на въртящия момент, за да се стабилизират параметрите на двигателя съгласно препоръките на производителя.

Бележка: Периодът на подготовка трябва също да позволи предотвратяване на влиянието на отлаганията в изпускателната система, останали от предишно изпитване. Също така се предвижда и фаза на стабилизиране между моментите на извършване на изпитвания, с цел да се сведе до минимум влиянието, които те биха могли да окажат един на друг.

3.7.3. Последователност на изпитването

Започва се последователността на изпитване. Изпитването трябва да бъде извършвано по реда на номерата на режимите, както е определено по-горе за изпитвателните цикли.

По време на всеки режим на даден изпитвателен цикъл, след началния преходен период, определената честота на въртене се поддържа в рамките на ± 1 % от номиналната честота на въртене или ± 3 min-1, като се взема по-голямото от тези отклонения, освен когато двигателят работи на ниски обороти на празен ход и когато трябва да се спазват обявените от производителя допустими отклонения. Указаният въртящ момент трябва да бъде поддържан така, че средната му стойност за времето на отчитане да бъде в границите на ± 2 % от максималния въртящ момент при използваната в изпитването честота на въртене.

За всяка точка на измерване е необходимо минимално време десет минути. Ако при изпитването на даден двигател е необходимо повече време за вземане на проби, за да се събере достатъчна маса от частици върху измервателния филтър, режимът на изпитване може да бъде удължен според необходимостта.

Времетраенето на режима на работа трябва да се запише и представи в протокола от изпитването.

Стойностите на концентрацията на емисиите на отработилите газове трябва да бъдат измервани и записвани през последните 3 минути от режима.

Вземането на проби от частиците и измерването на газовите емисии не трябва да започват преди определеното от производителя стабилизиране на двигателя да завърши, като те трябва да приключват едновременно.

Температурата на горивото трябва да бъде измерена на входа на помпата за впръскване на гориво или в зависимост от инструкциите на производителя, а мястото на извършване на това измерване трябва да бъде записано.

3.7.4. Данни от анализатора

Данните от анализаторите се записват с помощта на лентов самопишещ уред или се измерват с помощта на еквивалентна система за обработване на данни, като отработилите газове преминават през анализаторите най-малко през последните три минути на всеки изпитателен режим. Ако за измерване на разредените CO и CO2 се използва вземане на проби в торбички (вж. приложение 4А, допълнение 1, точка 1.4.4), пробата в торбичка се взема през последните три минути на всеки изпитателен режим, след което пробата се анализира, а резултатите от анализа се записват.

3.7.5. Вземане на проби от прахови частици

Вземането на проби от частиците може да се извърши, като се използва методът с общ филтър или методът с няколко филтъра (вж. приложение 4А, допълнение 1, точка 1.5). Тъй като в зависимост от методите резултатите могат малко да се различават, заедно с резултатите трябва да се укаже кой метод е използван.

При метода с общ филтър по време на пробовземането трябва да се държи сметка за тегловните коефициенти, които трябва да се използват по време на процедурата по извършване на изпитателния цикъл, като съответно се регулира дебитът на пробата или времето за нейното вземане.

Взимането на проба се извършва възможно най-късно в рамките на всеки от изпитателните режими. Времетраенето на пробовземането при всеки режим трябва да бъде най-малко 20 секунди при прилагане на метода с общ филтър и най-малко 60 секунди при прилагане на метода с няколко филтъра. При системите, които не са снабдени с деривация, времетраенето на пробовземането при всеки режим трябва да бъде най-малко 60 секунди при прилагане на метода с общ филтър и метода с няколко филтъра.

3.7.6. Условия на работа на двигателя

Режимът и натоварването на двигателя, температурата на входящия въздух, разходът на гориво, дебитът на въздуха или отработилите газове трябва да се измерват за всеки изпитателен режим след стабилизирането на двигателя.

Ако не е възможно да се измери дебитът на отработилите газове или разходът на необходимия за горенето въздух и разходът на гориво, тези параметри могат да се изчислят чрез използване на метода на въглеродния и кислородния баланс (вж. приложение 4А, допълнение 1, точка 1.2.3).

Всички други данни, които са необходими за изчисляването, трябва да бъдат записани (вж. приложение 4А, допълнение 3, точки 1.1 и 1.2).

3.8. Повторна проверка на анализаторите

След изпитването за измерване на емисиите за извършване на повторна проверка на анализаторите се използва един и същ нулев газ и газ за калибриране на обхвата. Изпитването се смята за приемливо, ако разликата между резултатите от двете измервания е по-малка от 2 %.

4. ПРОВЕЖДАНЕ НА ИЗПИТВАНЕТО (ИЗПИТВАНЕ NRТC)

4.1. Въведение

В приложение 5 цикълът с преходни режими за извънпътна техника (NRTC) се описва като последователност от посочени секунда по секунда нормирани стойности на честотата на въртене и въртящия момент, които се прилагат за всички дизелови двигатели, обхванати от настоящото правило. За извършване на изпитването в изпитвателна камера за двигатели, нормираните стойности се превръщат в реални стойности за изпитвания двигател, като за целта се използва кривата на графичната характеристика на двигателя. Това превръщане се нарича денормиране, а съответния му изпитвателен цикъл — еталонен цикъл на изпитвания двигател. Като се използват еталонните стойности на честотата на въртене и въртящия момент, в изпитвателната камера се провежда цикълът и измерените стойности на честотата на въртене и въртящият момент се записват. С цел потвърждаване на верността на резултатите от изпитването, в края му се извършва регресионен анализ на еталонните и действителните стойности на честотата на въртене и въртящият момент.

4.1.1. Използването на устройство за невалидност или прибягването до нерационална стратегия за контрол на емисиите са забранени.

4.2. Процедура за построяване на графичната характеристика на двигателя

При извършване на NRTC в изпитвателната камера, преди осъществяване на изпитвателния цикъл се съставя графиката на двигателя, с цел да се определи кривата на честотата на въртене в зависимост от въртящия момент.

4.2.1. Определяне на обхвата на честотата на въртене, включена в графичната характеристика

Минималната и максималната честотата на въртене, включени в графичната характеристика, се определят, както следва:

n hi x 1.02или честотата на въртене, при която въртящият момент при пълно натоварване спада до нула, като се взема по-ниската стойност (където n hi е най-високата честота на въртене, дефинирана като най-високата честота на въртене на двигателя, при която се получава 70 % от номиналната мощност).

4.2.2. Съставяне на графичната характеристика на двигателя

Двигателят се загрява при максимална мощност, за да се стабилизират параметрите му, съгласно препоръките на производителя и на добрата инженерна практика. След като двигателят е стабилизиран, графичната характеристика на двигателя се съставя, както следва:

4.2.2.1. Преходна графична характеристика

4.2.2.2. Стъпаловидна графична характеристика

4.2.3. Създаване на кривата на характеристиката на двигателя

Всички точки, записани в съответствие с точка 4.2.2. се свързват чрез линейна интерполация. Получената крива на въртящия момент представлява кривата на механичната характеристика на двигателя и се използва за преобразуване на нормираните стойности на въртящия момент от плана за работа на двигателя с динамометричен стенд, даден в приложение 5, в действителни стойности на въртящия момент за изпитвателния цикъл, както е описано в точка 4.3.3.

4.2.4. Алтернативно изготвяне на графичната характеристика

Ако даден производител смята, че гореописаните техники за изготвяне на графичната характеристика не са безопасни или представителни за даден двигател, може да се използва алтернативна методика за изготвяне на графичната характеристика. Алтернативната методика трябва да отговаря на предназначението на определените процедури за построяване на графика за определяне на максималния въртящ момент при всички честоти на въртене на двигателя, достигани по време на изпитвателните цикли. Методиките за съставяне на графичната характеристика, които по причина на надеждност или представителност се отклоняват от установените процедури, трябва да бъдат одобрени от заинтересованите страни и да бъде представена обосновка на използването им. При двигатели с регулатор или турбокомпресор обаче в никакъв случай кривата на въртящия момент не трябва да бъде получена чрез намаляващи честоти на въртене.

4.2.5. Повтаряне на изпитванията

Не е необходимо да се изготвя графичната характеристика на двигателя преди осъществяването на всеки отделен цикъл на изпитване. Повторно изготвяне на графичната характеристика на двигателя преди прилагането на изпитвателен цикъл се налага, когато:

4.3. Генериране на еталонен изпитвателен цикъл

4.3.1. Еталонна честота на въртене

Еталонната честота на въртене (n ref) отговаря на 100 %-ните нормирани стойности на честотата на въртене, определени в плана за работа на двигателя с динамометричен стендот допълнение 5. Действителният цикъл на двигателя, получен при денормирането към еталонната честота на въртене, зависи до голяма степен от избора на съответната еталонна честота на въртене. Еталонната честота на въртене се определя по следната формула:

(високата честота на въртене е най-високата честота на въртене на двигателя, при която се отдава 70 % от номиналната мощност, докато ниската честота на въртене е най-ниската честота на въртене на двигателя, при която се отдава 50 % от номиналната мощност.)

Ако измерената еталонна честота на въртене е в рамките на ± 3 % от обявената от производителя еталонна честота на въртене, тя може да бъде използвана за изпитването за измерване на емисиите. Ако допустимото отклонение е превишено, в изпитването за измерване на емисиите се използва измерената еталонна честота на въртене. (В съответствие със стандарт ISO 8178-11:2006.)

4.3.2. Денормиране на честотата на въртене на двигателя

Честота на въртене на двигателя се денормира, като се използва следната формула:

4.3.3. Денормиране на въртящия момент на двигателя

Стойностите на въртящия момент от таблицата на графика на работа на динамометричния стенд от допълнение 5 се нормират до максималния въртящ момент при съответната честота на въртене. Стойностите на въртящия момент на еталонния цикъл се денормират, като се използва кривата на графичната характеристика, определена съгласно точка 4.2.2, както следва:

за съответната действителна честота на въртене, определена в точка 4.3.2.

4.3.4. Пример за процедура на денормиране

Пример за денормиране на контролна точка:

% от честотата на въртене= 43 %

% от въртящия момент= 82 %

Ако са дадени следните стойности:

еталонна честота на въртене= 2 200 min–1

честота на въртене на празен ход= 600 min–1

се получава:

където максималният въртящ момент e 700 Nm, взет от графичната характеристика при 1 288 min–1

4.4. Динамометър

4.4.1. Когато се използва динамометричен датчик, въртящия момент се предава на оста на двигателя и трябва да се вземе под внимание инерцията на динамометъра. Действителният въртящ момент на двигателя е сума от регистрирания от динамометричния датчик въртящ момент и инерционен момент на спирачката, умножен по ъгловото ускорение. Системата за управление трябва да извършва това изчисление в реално време.

4.4.2. Ако двигателят се изпитва с динамометър с токове на Фуко, препоръчва се броят точки, в които разликата е по-малка от – 5 % от най-високата стойност на въртящия момент, да не надвишава 30 (където Tsp е търсеният въртящ момент, nsp е производната на честотата на въртене на двигателя, ΘD е инерцията на въртене на динамометъра с токове на Фуко).

4.5. Провеждане на изпитване на емисиите

Последователността на изпитването е описана на по-долната диаграма.

цикъла на измерване, при необходимост могат да бъдат преминати един или повече предварителни цикли, за да се провери двигателят, изпитвателната камера и емисионните системи.

4.5.1. Подготовка на филтрите за вземане на проби

Поне един час преди изпитването всеки филтър се поставя в блюдо на Петри, защитено срещу замърсяване с прах, но през което може да преминава въздух, и се поставя в камера за претегляне, с цел стабилизация. В края на времето за стабилизация всеки филтър се претегля и теглото му се записва. След това филтърът се съхранява в затворено блюдо на Петри или затворен филтъродържател, докато започне изпитването. Филтърът се използва в рамките на осем часа след изваждането му от камерата за претегляне. Записва се теглото на тарата.

4.5.2. Монтиране на измервателното оборудване

Апаратурата и сондите за вземане на проби трябва да се монтират в съответствие с предписанията. Ауспухът се свързва със система за разреждане на целия поток, ако се използва такава.

4.5.3. Задействане на системата за разреждане на газовете

Системата за разреждане на газовете се задейства. Общият поток на разредените отработили газове в система за разреждане на целия поток или потокът на разредените отработили газове в система с разреждане на част от потока се регулират така, че да се елиминира кондензацията на вода от системата и да се постигне температура върху повърхността на филтъра между 315 K (42 °C) и 325 K (52 °C).

4.5.4. Пускане на системата за взимане на проби на прахови частици

Системата за взимане на проби на прахови частици се пуска и работи в режим на обхождане. Фоновото ниво на праховите частици във въздуха за разреждане може да се определи чрез вземане на проба от въздуха за разреждане преди влизането на отработилите газове в тръбата за разреждане. За препоръчване е пробата от фоновото ниво на праховите частици да бъде събрана по време на преходния цикъл, ако има налична друга система за вземане на проби от частици. В противен случай може да бъде използвана системата за вземане на проби от частици, използвана по време на преходния цикъл. При използването на филтриран въздух за разреждане, може да се извърши едно измерване преди или след изпитването. Ако въздухът за разреждане не е филтриран, измерванията се правят преди началото и след края на цикъла и стойностите се усредняват.

4.5.5. Проверка на анализаторите

Анализаторите на емисии се нулират и регулират. Когато за пробите се използват торби, те се изпразват от съдържанието си.

4.5.6. Изисквания за охлаждането

Може да се приложи процедура на естествено или принудително охлаждане. При принудително охлаждане се използва добрата инженерна преценка за конструиране на системи, които да изпращат охлаждащ въздух през двигателя, студено масло през мазилната уредба на двигателя, да отнемат топлината от топлоносителя през охладителната система на двигателя и да отнемат топлината от системата за последваща обработка на отработилите газове. В случай на принудително охлаждане на системата за последваща обработка на отработилите газове, охлаждащият въздух не се пуска в действие преди системата за последваща обработка на обработилите газове да се е охладила под температурата за задействане на каталитичния преобразовател. Не се допуска процедура на охлаждане, която има за последица непредставителни емисии.

Изпитването за емисии в отработилите газове при цикъл с пускане при студен двигател може да започне след охлаждане само когато температурата на маслото на двигателя, охлаждащата течност и температурата на системата за последваща обработка са стабилизирани между 20°C и 30°C най-малко за петнадесет минути.

4.5.7. Протичане на цикъла

4.5.7.1. Цикъл на пускане при студен двигател

Изпитването започва с цикъла на пускане при студен двигател след завършване на охлаждането, когато изискванията, определени в точка 4.5.6, са изпълнени.

Двигателят се пуска съгласно препоръчаната от производителя процедура за пускане, описана в ръководството за експлоатация, като се използва пусков електродвигател (стартер) серийно производство или динамометър.

Щом се определи, че двигателят е пуснат, се задейства устройството за измерване на времето на работа на празен ход. Двигателят се остава да работи на празен ход без товар в продължение на 23 ± 1 s. Задейства се преходният цикъл на двигателя, така че първият запис за работа в режим, различен от празен ход, да бъде направен към 23 ± 1 s. Времето на работа на празен ход е включено в интервала от 23 ± 1 s.

Изпитването се извършва съгласно еталонния цикъл, посочен в приложение 5. Контролните точки за управление на честотата на въртене и въртящия момент се задават при 5 Hz (10 Hz препоръчително) или повече. Зададените точки се изчисляват чрез линейна интерполация между точките, които отговарят на 1 Hz, на еталонния цикъл. Данни за честотата на въртене и въртящия момент се записват минимум на всяка секунда по време на изпитвателния цикъл, а сигналите могат да бъдат филтрирани по електронен път.

4.5.7.2. Данни от анализатора

При пускането на двигателя измервателната апаратура се пуска в действие, като едновременно:

Ако се използва измерване на неразредените отработили газове, концентрациите на емисиите (HC, CO и NOx) и масовият дебит на отработилите газове се измерват постоянно и се съхраняват с честота най-малко 2 Hz в компютърна система. Всички други стойности може да се записват при честота на измерване от поне 1 Hz. За аналогови анализатори реакцията се записва и калибровъчните данни може да се прилагат при връзка в реално време или автономно по време на оценката на данните.

Ако се използва система за разреждане на целия поток, съдържанието на НС и NOx се измерва постоянно в тръбата за разреждане с честота най-малко 2 Hz. Средните концентрации се определят чрез интегриране на сигналите от анализатора за цялото време на изпитвателния цикъл. Времето на реакция на системата не трябва да е повече от 20 s и се координира с колебанията на потока от пробовземането при постоянен обем и, при необходимост, с отклоненията във времето за взимане на проби/изпитвателния цикъл. CO и CO2 се определят чрез интегриране или анализиране на концентрациите в торбата за проби, събрани по време на цикъла. Концентрациите на газообразни замърсители във въздуха за разреждане се определят чрез интегриране или събиране в торбата за фонови концентрации. Всички други параметри, които трябва да се измерват, се записват с честота най-малко едно измерване в секунда (1 Hz).

4.5.7.3. Вземане на проби от прахови частици

При пускането на двигателя, системата за събиране на проби на прахови частици се превключва от деривационен режим към режим на събиране на частици.

Ако се използва система за частично разреждане на потока, помпата(ите) за взимане на проба(и) се регулира(т) така, че дебитът на потока през сондата за взимане на проби от прахови частици или през тръбата за прехвърляне се поддържа пропорционален на масовия дебит на отработилите газове.

Ако се използва система за разреждане на целия поток, помпата (помпите) за взимане на проба (проби) се регулират така, че дебитът на потока през сондата за взимане на проби от прахови частици или през тръбата за прехвърляне се поддържа в рамките на ± 5 % от установения дебит. Ако се използва компенсация на потока (напр. пропорционално регулиране на потока, от който се вземат проби), необходимо е да се докаже, че съотношението между основния поток през тунела и потока, от който се вземат проби за прахови частици, не се променя с повече от ± 5 % от установената му стойност (с изключение на първите 10 секунди от взимането на проби).

Бележка: При двойно разреждане, потокът, от който се вземат проби, е нетната разлика между потока през филтрите за вземане на проби и потока на вторичния въздух за разреждане.

Средната температура и налягане при газовия разходомер (разходомери) или входа на контролно-измервателния уред на потока се записва. Ако установеният дебит не може да се поддържа по време на целия цикъл (в рамките на ± 5 %) поради задръстване на филтъра с частици, изпитването се анулира. Изпитването се повтаря, но при по-малък дебит и/или при по-голям диаметър на филтъра.

4.5.7.4. Спиране на двигателя по време на изпитване на цикъл на пускане при студен двигател

Ако двигателят спре в който и да е момент от цикъла на пускане при студен двигател, той трябва да се подготви и процедурата на охлаждане да се повтори, като накрая двигателят се пуска и изпитването се повтаря. В случай на неизправност в някое звено от необходимото изпитвателно оборудване по време на изпитвателния цикъл, изпитването се анулира.

4.5.7.5. Действия след цикъла на пускане на студен двигател

След завършване на изпитването при цикъл на пускане на студен двигател, измерването на масовия дебит на отработилите газове, на дебита на разредените отработили газове, на газовия поток в събирателните торби, както и помпата за взимане на проби от прахови частици, се спират. При интегриращата анализираща система взимането на проби продължава до изтичане на времето за реакция на системата.

Концентрациите в събирателните торби, ако се използват такива, се анализират възможно най-бързо, но не по-късно от 20 минути след края на изпитвателния цикъл.

След изпитването за емисии за повторна проверка на анализаторите се използват нулев газ и същият газ за калибриране на обхвата. Изпитването се смята за редовно, когато разликата между резултатите преди изпитването и след изпитването е по-малка от 2 % от стойността на газа за калибриране на обхвата.

Филтрите за частици се връщат в камерата за претегляне не по-късно от един час след завършване на изпитването. Те се привеждат в нужното състояние в блюдо на Петри, което е защитено срещу прах и позволява обмен на въздуха, поне за един час, и след това се претеглят. Брутното тегло на филтрите се записва.

4.5.7.6. Загряване

Веднага след спиране на двигателя, вентилаторът(ите) на охлаждащата система на двигателя се изключва(т), ако е(са) бил(и) включен(и), както и вентилаторът на системата за вземане на проби при постоянен обем (CVS) (или се изключва системата за отвеждане на отработилите газове от системата CVS), ако е бил използван.

Двигателят се остава да загрява 20 ± 1 минути. Двигателят и динамометърът се подготвят за изпитване на пускане при горещ двигател. Празните торби за проби се свързват със системите за събиране на проби от разредените отработили газове и от въздуха за разреждане. Пуска се системата за вземане на проби при постоянен обем (ако вече не е пусната) или се свързва системата за отвеждане на отработилите газове към системата за вземане на проби при постоянен обем (ако е била изключена). Пускат се помпите за взимане на проби (с изключение на помпата(ите) за взимане на проби от прахови частици), вентилаторът(ите) на охлаждащата система на двигателя и системата за събиране на данни.

Преди началото на изпитването топлообменникът на устройството за вземане на проби при постоянен обем (ако се използва такъв) и нагретите части на всяка система за непрекъснато вземане на проби (според случая) се загряват предварително до определената работна температура.

Регулират се дебитите за вземане на проби до достигане на желания дебит и се нулират устройствата за измерване на потока на газовете от системата за вземане на проби при постоянен обем. Внимателно се инсталира чист филтър за прахови частици на всеки от филтродържателите и сглобените филтродържатели се поставят в потока за вземане на проби.

4.5.7.7. Цикъл на пускане при горещ двигател

Щом се определи, че двигателят е пуснат, се задейства устройството за измерване на времето на работа на празен ход. Двигателят се остава да работи на празен ход без товар в продължение на 23 ± 1 s. Задейства се преходният цикъл на двигателя, така че първият запис за работа в режим, различен от празен ход, да бъде направен към 23 ± 1 s. Времето на работа на празен ход е включено в интервала от 23 ± 1 s.

Изпитването се извършва съгласно еталонния цикъл, посочен в приложение 5. Контролните точки за управление на честотата на въртене и въртящия момент се задават при 5 Hz (10 Hz препоръчително) или повече. Зададените точки се изчисляват чрез линейна интерполация между точките от еталонния цикъл, записани с честота 1 Hz. Данни за честотата на въртене и въртящия момент се записват минимум на всяка секунда по време на изпитвателния цикъл, а сигналите могат да бъдат филтрирани по електронен път.

След това се повтаря процедурата, описана в точки 4.5.7.2 и 4.5.7.3 по-горе.

4.5.7.8. Спиране на двигателя по време на изпитване на цикъл на пускане при горещ двигател

Ако двигателят спре в момент от цикъла на пускане при горещ двигател, той трябва да се спре и да се загрее повторно за 20 минути. След това цикълът на пускане при горещ двигател може да бъде повторен. Разрешава се само едно повторно загряване и повторно изпълнение на цикъла на пускане при горещ двигател.

4.5.7.9. Действия след цикъла на пускане при горещ двигател

След завършване на цикъла на пускане при горещ двигател се спира измерването на масовия дебит на отработилите газове, дебита на разредените отработили газове, газовия поток в събирателните торби и помпата за взимане на проби от прахови частици. При интегрираща анализираща система взимането на проби продължава до изтичане на времето за реакция на системата.

Концентрациите в събирателните торби, ако се използват такива, се анализират възможно най-бързо, но не по-късно от 20 минути след края на изпитвателния цикъл.

След изпитването за емисии за повторна проверка на анализаторите се използват нулев газ и същият газ за калибриране на обхвата. Изпитването се смята за редовно, когато разликата между резултатите преди изпитването и след изпитването е по-малка от 2 % от стойността за газа за калибриране на обхвата.

Филтрите за частици се връщат в камерата за претегляне не по-късно от един час след завършване на изпитването. Те се привеждат в нужното състояние в блюдо на Петри, което е защитено срещу прах и позволява обмен на въздуха, поне за един час, и след това се претеглят. Брутното тегло на филтрите се записва.

4.6. Проверяване на проведеното изпитване

4.6.1. Изместване на данни

За да се сведе до минимум грешката в резултат от закъснението на измерените данни за цикъла спрямо еталонните данни, цялата последователност от сигнали за честотата на въртене и въртящия момент може да бъде изместена напред или назад във времето спрямо еталонната последователност данни за честотата на въртене и въртящия момент. Ако измерените сигнали са изместени, честотата на въртене и въртящият момент трябва да се коригират със същата стойност и в същата посока.

4.6.2. Изчисляване на работата, извършена през цикъла

Действителната работата на цикъла W act (kWh) се изчислява, като се използва всяка двойка записани измерени стойности за честотата на въртене и въртящия момент на двигателя. Действителната работата на цикъла W act се използва за сравнение с еталонната работа на цикъла W ref и за изчисляване на специфичните емисии при спиране. За интегрирането на еталонната и действителната мощност на двигателя се използва една и съща методика. Ако трябва да се определят стойностите между съседни еталонни или съседни измеренистойности, се прилага линейна интерполация.

При интегрирането на еталонната и действителната работа на цикъла, всички отрицателни стойности на въртящия момент се полагат равни на нула и се включват в стойността. Ако честотата на интегрирането е по-малка от 5 Hz и, ако по време на даден отрязък от време стойността на въртящия момент се промени от положителна към отрицателна, или от отрицателна към положителна, отрицателната част се пресмята и се нулира. Положителната част се включва в интегрираната стойност.

W act следва да бъде между – 15 % и + 5 % от W ref.

4.6.3. Статистическа проверка на изпитвателния цикъл

Извършват се линейни регресии на измерените стойности по отношение на еталонните стойности за честотата на въртене, въртящия момент и мощността на двигателя. Това се извършва след всяко изместване на измерените данни, когато е избрана тази възможност. Използва се методът на най-малките квадрати, като най-пригодната формула е от вида:

където:

Стандартната грешка на оценяването (SE) на y спрямо x и коефициентът на определяне (r2) се изчисляват за всяка регресионна линия.

Препоръчва се този анализ да се извършва при 1 Hz. Изпитването се смята за валидно, ако са изпълнени всички критерии от таблица 1.

Таблица 1

Допуски на линията на регресия

Единствено за нуждите на регресионните анализи, преди изчисленията за регресия се разрешава изтриване на точки, когато последните са посочени в таблица 2. Тези точки обаче не се заличават за изчисляването на работата на цикъла и емисиите. Точка на празен ход се дефинира като точка, която има нормиран еталонен въртящ момент от 0 % и нормирана еталонна честота на въртене от 0 %. Заличаването на точки може да се приложи към целия цикъл или която и да е негова част.

Таблица 2

Точки, които могат да бъдат изтрити при регресионен анализ (изтритите точки трябва да бъдат посочени)

(1) Идентичен с цикъла C1, описан в точка 8.3.1.1. от ISO 8178-4: 2007 (поправка 2008 г.).

(2) Идентичен с цикъла C1, описан в точка 8.4.1 от ISO 8178-4: 2007 (поправка 2008 г.).

Повтаряемостта, която се определя като 2,5 пъти стандартното отклонение при десет последователни реакции на даден калибриращ газ или газ за калибриране на обхвата, не трябва да се отклонява с повече от ± 1 % от концентрацията за обхвата за всеки използван обхват над 155 милионни части (ppm) (или ppm C) или 2 % от всеки обхват, използван под 155 милионни части (ppm) (или ppm C).

Повтаряемостта, която се определя като 2,5 пъти средноквадратичното отклонение при десет последователни реакции на даден калибриращ газ или газ за калибриране на обхвата, не трябва да се отклонява с повече от ± 1 % от обхвата за концентрацията, за всеки използван обхват над 155 милионни части (ppm) (или ppm C) или 2 % от всеки обхват, използван под 155 милионни части (ppm) (или ppm C).

Допълнение 2

Процедура на калибриране (NRSC, NRTC (1) )

1. КАЛИБРИРАНЕ НА УРЕДИТЕ ЗА АНАЛИЗ

1.1. Въведение

Всеки анализатор се калибрира толкова често, колкото е необходимо, за да изпълнява изискванията за точност на настоящото правило. В настоящата точка се описва методът за калибриране, който се прилага за анализаторите, описани в допълнение 1, точка 1.4.3.

По искане на производителя и със съгласието на органа по одобряването, вместо методите, посочени в точка 1 на настоящото допълнение, могат да се използват методите, описани в приложение 4Б, точки 8.1 и 8.2.

1.2. Калибриращи газове

Необходимо е да се спазва срокът на употреба на всички калибриращи газове.

Указаната от производителя крайна дата на използване на калибриращи газове трябва да бъде вписана в протокола.

1.2.1. Чисти газове

Изискваната чистота на газовете се определя от посочените по-долу норми на замърсяване. За калибриране и работа трябва да са налице следните газове:

а) пречистен азот (примеси ≤ 1 ppm C, ≤ 1 ppm CO, ≤ 400 ppm CO2, ≤ 0,1 ppm NO)

б) пречистен кислород (чистота > 99,5 обемни % O2)

в) смес от водород и хелий (40 ± 2 % водород, останалата част хелий) (примеси ≤ 1 ppm C, ≤ 400 ppm CO2)

г) пречистен синтетичен въздух (примеси ≤ 1 ppm C, ≤ 1 ppm CO, ≤ 400 ppm CO2, ≤ 0,1 ppm NO) (съдържание на кислород между 18 и 21 обемни %)

1.2.2. Калибриращи и еталонни газове

Трябва да са на разположение газови смеси със следния химичен състав:

а) C3H8 и пречистен синтетичен въздух (вж. точка 1.2.1);

б) CO и пречистен азот;

в) NO и пречистен азот (съдържанието на NO2, съдържащ се в този калибриращ газ, не трябва да е по-голямо от 5 % от съдържанието на NO);

г) O2 и пречистен азот;

д) СO2 и пречистен азот;

е) CH4 и пречистен синтетичен въздух;

ж) C2H6 и пречистен синтетичен въздух.

Бележка: допускат се други комбинации от газове, при условие че газовете не реагират един с друг.

Действителната концентрация на даден калибриращ газ или газ за калибриране на обхвата трябва да бъде в рамките на ± 2 % от номиналната стойност. Всички концентрации на даден калибриращ газ трябва да бъдат указани в обемно съотношение (обемни проценти или милионни (ppm) обемни части).

Използваните калибриращи газове и еталонни газове могат също да се получат с помощта на газов сепаратор, чрез разреждане с пречистен N2 или с пречистен синтетичен въздух. Точността на смесителното устройство трябва да бъде такава, че концентрацията на разредените газове за калибриране да може да бъде определена в рамките на ± 2 %.

Тази точност налага да се познават първичните газове, използвани за смесването, с точност най-малко ± 1 %, и те да са съотносими към националните или международни стандарти за газове. Проверката се извършва между 15 % и 50 % от обхвата на скалата за всяко калибриране, включваща смесващо устройство. Ако първата проверка е неуспешна, може да се извърши допълнителна проверка с използване на друг калибриращ газ.

По избор, смесващото устройство може да се провери с уред, който е линеен по същество, например с използване на газ NO с хемилуминесцентен детектор. Стойността на измервателния уред за газа за калибриране на обхвата трябва да се извърши с газ за калибриране на обхвата, който се подава директно към уреда. Смесващото устройство се проверява при използваните задания и номиналната стойност трябва да се сравни с измерената от уреда концентрация. Получената разлика във всяка една точка трябва да е в рамките на ± 1 % от номиналната стойност.

Могат да бъдат използвани други методи, при условие че се основават на добрата инженерна практика и с предварителното съгласие на заинтересованите страни.

Бележка: За построяване на точна крива на калибриране на анализатора се препоръчва използването на газов сепаратор с точност ± 1 %. Газовият сепаратор трябва да бъде калибриран от производителя на уреда.

1.3. Процедура за работа с анализаторите и системата за взимане на проби

Процедурата за работа с анализаторите се извършва съгласно инструкциите за пускане и работа на производителя на уреда. Минималните предписания, които трябва да се включат, са дадени в точки 1.4. до 1.9.

1.4. Изпитване за пропуски

Извършва се изпитване за пропуски в системата. За тази цел сондата се откача от изпускателната система и краят ѝ се запушва. Включва се помпата на анализатора. След период на начално стабилизиране всички дебитомери трябва да показват нула. В противен случай трябва да се проверят проводите за вземане на проби и неизправността да бъде отстранена. Максимално допустимата норма на пропуски в частта, в която се създава вакуум, трябва да е 0,5 % от дебита по време на използване на проверяваната част на системата. Потоците на анализатора и на системата с деривация могат да се използват за определяне на дебита по време на експлоатация.

Друг метод се състои във въвеждането на промяна на концентрацията на входа на тръбата за вземане на проби, като се заменя нулевият газ с газ за калибриране на обхвата.

Ако след разумен срок от време показанията отчитат концентрация, по-ниска от концентрацията на въведения газ, това показва наличието на проблеми с калибрирането или с херметичността.

1.5. Процедура на калибриране

1.5.1. Измервателна постановка

Комплектът от уреди се калибрира и кривите на калибрирането се проверяват чрез сравнение с получените със стандартни газове. Използват се същите дебити на газовете, каквито и при взимането на проби от отработилите газове.

1.5.2. Време на загряване

Времето за загряване трябва да съответства на препоръките на производителя. Ако такива липсват, препоръчваното минимално време за загряване на анализаторите е два часа.

1.5.3. Анализатори NDIR и HFID

Анализаторът NDIR се настройва, според нуждите, и пламъкът на анализатора HFID се оптимизира (точка 1.8.1).

1.5.4. Калибриране

Всеки обичайно използван работен обхват се калибрира.

С помощта на пречистен синтетичен въздух (или азот) анализаторите на CO, CO2, NOx, HC и O2 трябва да бъдат нулирани.

В анализаторите се подават съответните калибриращи газове, след това се записват стойностите и се построява кривата на калибриране съгласно точка 1.5.6.

Установяването на нулата се проверява отново, и ако е необходимо, калибрирането се повтаря.

1.5.5. Построяване на кривата на калибриране

1.5.5.1. Основни принципи

Кривата на калибриране на анализатора се построява с помощта на най-малко шест точки на калибриране (без нулата), разположени колкото се може по-равномерно. Най-високата номинална концентрация трябва да е равна на 90% от обхвата на скалата или по-голяма;

Кривата на калибриране се изчислява по метода на най-малките квадрати. Ако степента на резултантния многочлен е по-висока от 3, броят на точките на калибриране (включително и нулата) трябва да бъде най-малко равен на тази степен на многочлена плюс 2.

Кривата на калибриране не трябва да се различава с повече от ± 2 % от номиналната стойност на всяка точка на калибриране и с повече от ± 0,3 % от пълния обхват при нулата.

Като се изхожда от кривата на калибрирането и точките на калибриране, може да се провери дали калибрирането е извършено правилно. Трябва да се посочат редица характерни параметри на анализатора, и по-специално:

а) обхватът на измерване;

б) чувствителността;

в) датата на извършване на калибрирането.

1.5.5.2. Калибриране под 15 % от целия обхват на скалата;

Кривата на калибриране на анализатора се построява, като се свързват поне 10 точки на калибриране (с изключение на нулата), разстоянието между които е разпределено така, че 50 % от точките на калибриране да бъдат разположени в областта под 10 % от обхвата на скалата.

Кривата на калибриране се изчислява по метода на най-малките квадрати.

Кривата на калибриране не трябва да се различава с повече от ± 4 % от номиналната стойност на всяка точка на калибриране и с повече от ± 0,3 % от пълния обхват при нулата.

1.5.5.3. Алтернативни методи

Ако може да се докаже, че алтернатива технология (напр. компютър, електронно управляван превключвател на обхватите и т.н.) могат да осигурят еквивалентна точност, могат да бъдат използвани и такива алтернативни методи.

1.6. Проверка на калибрирането

Всички нормално използвани работни обхвати се проверяват преди всеки анализ в съответствие с посочената по-долу процедура.

Проверява се калибрирането, като се използват нулев газ и газ за калибриране на обхвата, с номинална стойност над 80 % от измервателния обхват.

Ако за разглежданите две точки отчетената стойност не се отклонява от обявената базова стойност с повече от ± 4 % от обхвата на скалата, регулировъчните параметри могат да бъдат променени. В противен случай се построява нова крива на калибрирането, в съответствие с точка 1.5.4.

1.7. Изпитване на ефективността на преобразувателя на NOx

Ефективността на използвания преобразувател за преобразуване на NO2 в NO се проверява съгласно точки 1.7.1 — 1.7.8 (Фигура 1).

1.7.1. Схема за монтаж

Като се използва схемата за монтаж, показана на фиг. 1 (вж. също така допълнение 1, точка 1.4.3.5) и описаната по-долу процедура, може да се провери ефективността на преобразувателите с помощта на озонатор.

Фигура 1

Схема на устройството за проверка на ефективността на преобразувателя на NO2

1.7.2. Калибриране

Хемилуминесцентният детектор и хемилуминесцентният детектор с подгряване се калибрират съгласно спецификациите на производителя в най-често използвания диапазон с помощта на нулев газ и газ за калибриране на обхвата (чието съдържание на NO трябва да отговаря на около 80 % от измервателния обхват и концентрацията на NO2 в газовата смес трябва да бъде по-ниска от 5 % от концентрацията на NO). Анализаторът на NOx се настройва в режим за анализ на NO, така че за калибриране да не преминава през преобразувателя. Отчетената стойност на концентрацията се записва.

1.7.3. Изчисление

Ефективността на преобразователя за NOx се изчислява както следва:

където:

a = концентрацията на NOx съгласно точка 1.7.6 b = концентрацията на NOx съгласно точка 1.7.7 c = концентрацията на NO съгласно точка 1.7.4 d = концентрацията на NO съгласно точка 1.7.5

1.7.4. Добавяне на кислород

С помощта на Т-образно съединение се добавя непрекъснато кислород или нулев газ към потока на газовете, докато измерваната концентрация стане с около 20 % по-ниска от отчетената концентрация при калибрирането, дадена в точка 1.7.2 (анализаторът е поставен в режим NO).

Отчетената концентрация c се записва. Озонаторът се оставя дезактивиран по време на цялата процедура.

1.7.5. Активиране на озонатора

След това озонаторът се задейства, за да създаде достатъчно количество озон, с цел да се намали концентрацията на NO до около 20 % (най-малко 10 %) от концентрацията при калибрирането, посочена в точка 1.7.2. Отчетената концентрация d се записва. (анализаторът е поставен в режим NO).

1.7.6. Режим NOx

Анализаторът на NO се превключва в режим NOx за да може сега газовата смес (състояща се от NO, NO2, O2 и N2) да преминава през преобразувателя. Отбелязва се отчетената концентрация на a (анализаторът е поставен в режим NOx).

1.7.7. Дезактивиране на озонатора

След това озонаторът се дезактивира. Сместа от газове, описана в точка 1.7.6, преминава през преобразувателя и постъпва в анализатора. Отчетената концентрация b се записва (анализаторът е поставен в режим NOx).

1.7.8. Режим NO

След превключване в режим NO и след като озонаторът е дезактивиран, се спира също така притокът на кислород или на синтетичен въздух. Отчетената от анализатора стойност на NOx не трябва да се различава с повече от ± 5 % от стойността, измерена съгласно точка 1.7.2 (анализаторът е поставен в режим NO).

1.7.9. Периодичност на изпитването

Ефективността на преобразувателя се проверява преди всяко калибриране на анализатора на NOx.

1.7.10. Изисквана ефективност

Ефективността на преобразователя не трябва да бъде по-ниска от 90 %, но специално се препоръчва тя да превишава 95 %.

Бележка: Ако в най-използваният обхват на анализатора, озонаторът не осигурява намаление на концентрацията от 80 % до 20 % съгласно точка 1.7.5, се използва най-високият обхват, който ще осигури това намаление.

1.8. Регулировка на пламъчнойонизационния детектор

1.8.1. Оптимизиране на реакцията на детектора

Детекторът HFID трябва да се регулира според указанията на производителя на уреда. За да се оптимизира реакцията на детектора в най-често използвания измервателен обхват, трябва да се използва газ за калибриране на обхвата, съдържащ пропан и въздух.

При дебити на горивото и на въздуха, регулирани съгласно препоръките на производителя, през анализатора се пропуска газ за калибриране на обхвата, съдържащ 350 ± 75 ррm газ „С“. Реакцията за даден дебит гориво се определя като разликата между показанието за газа за калибриране на обхвата и показанието за нулевия газ. Потокът на горивото се регулира на степени над и под предписаната от производителя стойност. Записва се реакцията на газа за калибриране на обхвата и на нулевия газ при тези потоци на горивото. Начертава се крива на двете реакции и дебитът на горивото се регулира в зависимост от най-високата част на кривата.

1.8.2. Коефициенти на реакция спрямо въглеводороди

Анализаторът се калибрира съгласно точка 1.5, като се използва смес от пропан и въздух и пречистен синтетичен въздух.

Коефициентите на реакция трябва да се определят при пускането в експлоатация на анализатора и впоследствие след продължителни интервали на употреба. Коефициентът на реакция (R f) спрямо определен тип въглеводороди представлява отношението на стойността C1, отчетена от пламъчнойонизационния детектор, и на концентрацията на газа в бутилката, която се изразява в ppm C1.

Концентрацията на изпитвания газ трябва да бъде достатъчна, за да предизвика реакция, равна на около 80 % от обхвата на скалата. Концентрацията трябва да бъде известна с точност от ± 2 % по отношение на определен гравиметричен еталон, изразен в обемни части. Освен това газовата бутилка трябва да бъде предварително подготвена в продължение на 24 часа при температура 298 K (25 °C) ± 5 K.

Използваните за изпитването газове и препоръчителните обхвати на коефициентите на реакция са следните:

метан и пречистен синтетичен въздух : 1,00 ≤ R f ≤ 1,15 пропилен и пречистен изкуствен въздух : 0,90 ≤ R f ≤ 1,1 толуол и пречистен изкуствен въздух : 0,90 ≤ R f ≤ 1,10

Тези стойности съответстват на коефициент на реакция(R f), равен на 1,00 за пропан и пречистен синтетичен въздух.

1.8.3. Проверка за влияние от кислород

Проверката за влияние от кислород се извършва при пускането на анализатора в експлоатация и след периоди на продължителна употреба.

Избира се обхват, в който газовете за проверка за влияние с кислород ще попаднат в горните 50 процента на скалата. Изпитването се извършва с пещ, регулирана на желаната температура.

1.8.3.1. Газове за проверка за влияние от кислород

Газовете за проверка за влияние от кислород трябва да съдържат пропан с концентрация 350 ppm C ± 75 ppm C въглеводороди. Стойността на концентрацията трябва да се определи при допустимия толеранс на газовете за калибриране чрез хроматографски анализ на общите въглеводороди плюс примесите или чрез динамично смесване-дозиране. Азотът заедно с добавения кислород трябва да бъде основният разтворител. За изпитване на дизелови двигатели са необходими следните смеси:

Концентрация на O2 Баланс 21 (20 до 22) Азот 10 (9 до 11) Азот 5 (4 до 6) Азот

1.8.3.2. Процедура

а) извършва се нулиране на анализатора;

б) в анализатора се подава газ за калибриране на обхвата — смес, съдържаща 21 % кислород;

в) проверява се отново реакцията на анализатора на нулев газ. Ако последната се е променила с повече от 0,5 % от пълния обхват на скалата, действията от букви а) и б) се повтарят.

г) въвеждат се газове за проверка за влияние от кислород с концентрация 5 % и 10 %;

д) проверява се отново реакцията на анализатора на нулев газ. Ако тя се е променила с повече от ± 1 % от пълния обхват на скалата, изпитването се повтаря;

е) Влиянието от кислород (%O2I) се изчислява за всяка смес от буква г) както следва: A = концентрация на въглеводорода (ppmC) на газа за калибриране на обхвата, който се използва в буква б); B = концентрация на въглеводорода (ppmC) на газовете за проверка за влияние от кислород, използвани в буква г); C = реакция на анализатора D = % от пълния обхват на скалата на реакцията на анализатора, която се дължи на A.

ж) Стойността на процента на влияние от кислород (%O 2 I) преди изпитванията трябва да бъде по-малка от ± 3,0 % за всички предписани газове за проверка на влиянието от кислород,.

з) ако стойността на влиянието от кислород е по-висока от ± 3,0 %, въздушният поток над и под спецификациите на производителя се коригира на стъпки, като за всеки поток се повтаря операцията от точка 1.8.1.

и) ако след настройване на въздушния поток стойността на влиянието от кислород е по-висока от ± 3,0 %, настройва се подаването на гориво и след това потокът на пробата, като за всяко ниво на настройка се повтарят операциите от точка 1.8.1.

й) ако стойността на влиянието от кислород продължава да надвишава ± 3,0 %, трябва да се ремонтира или смени анализаторът, горивото на пламъчнойонизационния детектор или въздухът на горелката. След това операциите от настоящата точка трябва да бъдат започнати отначало с поправено или заменено оборудване или с нови газове.

1.9. Влияние върху анализаторите с детектори NDIR и CLD

Газове, намиращи се в отработилите газове, които са различни от анализирания газ, могат да повлияят на отчитаните стойности по няколко начина. В уредите с детектор NDIR се наблюдава положително влияние, когато газът, който е причина за смущението, предизвиква същото въздействие като измервания газ, но в по-ниска степен от него. Отрицателно влияние се наблюдава в уредите с детектор NDIR, когато газът, който е причина за смущението, разширява диапазона на абсорбиране на измервания газ, и в уредите с детектор CLD, когато газът, който е причина за смущението, предизвиква потискане на излъчването. Проверките за влияние, съгласно точки 1.9.1. и 1.9.2., се извършват преди първоначалното използване на анализатора и след интервали на продължителна експлоатация.

1.9.1. Проверка на влиянието в анализатора на СО

Водата и CO2 могат да влияят върху функционирането на анализатора на СО. За целите на проверката газ за калибриране на обхвата CO2 с концентрация от 80 до 100 % от цялата скала на максималния работен обхват, използван по време на изпитването, се барботира през вода при стайна температура и реакцията на анализатора се записва. Стойността на реакцията на анализатора не трябва да превишава 1 % от обхвата на скалата за обхватите, които са равни или превишават 300 ppm, или 3 ppm за обхватите, по-ниски от 300 ppm.

1.9.2. Проверки за намаляващото показанията въздействие в анализатора на NOx.

Двата газа, чието влияние има значение във връзка с анализаторите с детектор CLD (и HCLD), са CO2 и водната пара. Намаляващото показанията влияние на тези газове е пропорционално на техните концентрации и това налага да се прибягва до изпитвания за определяне на влиянието им при очакваните максимални концентрации по време на изпитванията.

1.9.2.1. Проверка на намаляващото показанията влияние на CO2

През анализатора с детектор NDIR се пропуска газ за калибриране на обхвата за CO2 с концентрация от 80 % до 100 % от обхвата на скалата на най-високия измервателен обхват и измерената стойност на CO2 се записва като А. След това газът се разрежда до около 50 % с газ за калибриране на обхвата за NO и се пропуска през детектори NDIR и през (H)CLD, след което измерените стойности на CO2 и NO се записват съответно като B и C. След това подаването на CO2 се прекратява и единствено еталонният газ за NO преминава през анализатора (H)CLD, а стойността на NO се записва като D.

Намаляващото показанията влияние се изчислява както следва:

и не трябва да бъде по-голямо от 3 % от пълния обхват на скалата.

където:

A = концентрация в проценти на неразредения CO2, измерена с анализатор NDIR В = концентрация в проценти на разредения CO2, измерена с анализатор NDIR C = концентрация (в ppm) на разредения NO, измерена с помощта на CLD C = концентрация (в ppm) на неразредения NO, измерена с помощта на CLD

1.9.2.2. Проверка на намаляващото показанията влияние на водата

Тази проверка се отнася единствено до измерването на концентрацията на газовете, в които има наличие на кондензируеми фракции. Изчисляването на намаляващото показанията влияние на водата трябва да отчита разреждането на газа за калибриране на обхвата за NO с водни пари и сравняване на концентрацията на водните пари на сместа с очакваните резултати от изпитването. Еталонен газ за NO с концентрация от 80 % до 100 % от обхвата на скалата на нормално използвания диапазон се пропуска през (H)CLD и измерената стойност за NO се записва катоD. След това NO трябва да се пропусне през вода при температура, равна на температурата на околната среда, и се пропуска през анализатора (H)CLD, като измерената стойност за NO се записва като C. Температурата на водата се определя и записва като F. Налягането на насищане на парата в сместа, което съответства на температурата (F) на водата от устройството за промиване на газа се определя и записва като стойност G. Концентрацията на водната пара (в %) в сместа се изчислява както следва:

и се записва като стойност H. Очакваната концентрация на разредения (с водна пара) газ за калибриране на обхвата за NO се изчислява, както следва:

и се записва като De. Оценява се очакваната по време на изпитванията максимална концентрация на водна пара (в %) в отработилите газове на дизелов двигател, като се предполага атомно съотношение H/C на горивото, равно на 1,8:1, въз основа на максималната концентрация на CO2 в отработилите газове или на концентрацията на неразредения газ за калибриране на обхвата CO2 (стойност A, измерена както е указано в точка 1.9.2.1.), както следва:

и се записва като Hm.

Влиянието на водата върху показанията се изчислява, както следва:

и не трябва да бъде по-голямо от 3 % от обхвата на скалата.

De = очакваната концентрация на разредения NO (ppm) C = концентрация на разредения NO (ppm) Hm = максималната концентрация на водните пари (в %) Hm = максималната концентрация на водните пари (в %)

Бележка: При тази проверка е важно еталонният газ NO да съдържа NO2 в минимална концентрация, тъй като абсорбирането на NO2 във водата не се отчита при изчисляването на намаляването на показанията.

1.10. Периодичност на калибриране

Анализаторите се калибрират съгласно точка 1.5 най-малко на всеки три месеца или когато се извършва поправка или подмяна в системата, която може да повлияе върху калибрирането.

1.11. Допълнителни изисквания по отношение на калибрирането за измерване на неразредени отработили газове при изпитване NRTC.

1.11.1. Проверка на времето за реагиране на аналитичната система

Настройките на системата за оценка на времето на реакция са точно същите, както по време на провеждане на изпитването (т.е. налягане, дебити, задания за филтри на анализаторите и всички другите влияния върху времето на реагиране). Определянето на времето за реакция се прави с промяна на газовете направо на входа на сондата за проби. Сменянето на газа трябва да се прави за по-малко от 0,1 секунди. Газовете, използвани за изпитването, трябва да причиняват промяна в концентрацията от поне 60 % от обхвата на скалата.

Записва се кривата на концентрацията на всеки газообразен компонент. Времето за реакция се дефинира като времевата разлика между смяната на газа и съответната промяна на регистрираната концентрация. Времето за реакция на системата (t 90) се състои от времезакъснението на измерващия датчик и времето за нарастване на датчика. Времезакъснението се определя като времето от промяната (t 0) до достигане на реакция 10 % от окончателното показание (t 10). Времето за нарастване се определя като времето между 10 % и 90 % реакция на крайното показание (t 90 – t 10).

За изравняване времената на сигналите от анализатора и потока отработили газове при измерване на неразредени газове времето за преобразуване се определя като времето от промяната (t 0) докато резултатът достигне 50 % от крайното показание (t 50).

Времето за реакция на системата трябва да бъде ≤ 10 s с време на нарастване ≤ 2,5 s за всички ограничени компоненти (CO, NOx, HC) и за всички използвани обхвати.

1.11.2. Калибрирането на анализатор с индикаторен газ за измерване на потока отработили газове

В случай на използване на индикаторен газ, анализаторът, служещ за измерване на концентрациите на този газ, трябва да бъде калибриран с помощта на стандартен газ.

Кривата на калибриране се построява от най-малко 10 точки на калибриране (без нулата), разположени по такъв начин, че половината от тях да се намира в интервала между 4 % и 20 % от пълния обхват на анализатора и останалата част в интервала между 20 % и 100 % от пълния обхват. Кривата на калибриране се изчислява по метода на най-малките квадрати.

Кривата на калибриране не трябва да се отклонява от номиналната стойност на всяка точка на калибриране с повече от 1 % от пълния обхват в диапазона от 20 % до 100 % от пълния обхват. Тя не трябва също да се отклонява от номиналната стойност с повече от 2 % от номиналната стойност в диапазона от 4 % до 20 % от пълния обхват.

Анализаторътсе нулира и калибрира за край на обхвата преди изпитването, като се използват нулев газ и газ за калибриране на обхвата, чиято номинална стойност е над 80 % от обхвата.

2. КАЛИБРИРАНЕ НА СИСТЕМАТА ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА ПРАХОВИ ЧАСТИЦИ

2.1. Въведение

Всеки компонент трябва да бъде калибриран толкова често, колкото е необходимо, за да отговаря на изискванията за точност, наложени от настоящото правило. В настоящата точка се описва методът за калибриране, който трябва да се прилага спрямо компонентите, указани в приложение 4А, допълнение 1, точка 1.5, и в приложение 4.

По искане на производителя и със съгласието на органа по одобряването, методите, описани в приложение 4Б, точки 8.1 и 8.2 могат да се използват вместо посочените в точка 2 на настоящото допълнение.

2.2. Измерване на дебит

Газомерите или дебитомерите се калибрират в съответствие с националните и/или международните стандарти.

Максималната грешка на измерената стойност трябва да е в рамките на ± 2 % от показанието.

При системите с разреждане на част от потока специално внимание трябва да бъде обърнато на точността на дебита на G SE, ако той не се измерва директно, а се определя с диференциално измерване на дебитите:

В този случай точност от ± 2 % за GTOTW и G DILW не е достатъчна, за да се гарантира приемлива точност на GSE. Ако газовият дебит се определя с диференциално измерване на дебита, максималната грешка на разликата трябва да е такава, че точността на G SE да e в рамките на ± 5 %, когато коефициентът на разреждане е по-малък от 15. Тя може да бъде изчислена чрез вземане на средноквадратична стойност на грешките на всеки измервателен уред.

2.3. Контрол на коефициента на разреждане

При използване на системи за вземане на проби от частици без анализатор на отработилите газове EGA (приложение 4А, допълнение 4, точка 1.2.1.1) се проверява степента на разреждане при всяко монтиране на нов двигател, докато двигателят работи, използвайки концентрациите на CO2 или NOx в брутните и разредените отработили газове.

Измереният коефициент на разреждане трябва да бъде ± 10 % от коефициента на разреждане, изчислен въз основа на измерването на концентрацията на CO2 или NOx.

2.4. Проверка на условията за частично разреден поток

При необходимост обхватът от скорости на отработилите газове и колебанията на налягането се проверяват и регулират съгласно изискванията на приложение 4А, допълнение 4, точка 1.2.1.1, EP.

2.5. Периодичност на калибриране

Апаратурата за измерване на дебита се калибрира не по-рядко от веднъж на всеки 3 месеца или всеки път, когато е извършена промяна в системата, която е в състояние да повлияе на калибрирането.

2.6. Допълнителни изисквания по отношение на калибрирането за системите с разреждане на част от потока

2.6.1. Периодично калибриране

Ако пробата газ се определя от измерването на диференциалния поток, дебитомерът или контролно-измервателната апаратура се калибрират по една от следните процедури, така, че потокът на сондата G SE в тръбата да отговаря на изискванията за точност от приложение 4А, допълнение 1, точка 2.4:

Дебитомерът за G DILW се свързва последователно към дебитомера за G TOTW, разликата между двата дебитомера се калибрира за най-малко 5 зададени точки със стойности на потока, равноотдалечени между най-ниската стойност на G DILW, използвана по време на изпитването, и стойността на G TOTW използвана по време на изпитването. Тръбата за разреждане може да се заобиколи.

Калибрираното устройство за масовия дебит се свързва последователно към дебитомера заGTOTW и точността се проверява за стойността, използвана при изпитването. След това калибрираното устройство за измерване на масовия дебитсе свързва последователно към дебитомера, измерващ G DILW, и точността се проверява за най-малко 5 настройки, съответстващи на съотношения на разреждане от 3 до 50, по отношение на използваната по време на изпитването стойност на GTOTW.

Тръбата за прехвърляне TT се отделя от изпускателната тръба, и към нея се свързва калибрирано устройство за измерване на потока с подходящ обхват за измерване на GSE. След това G TOTW се настройва на използваната по време на изпитването стойност и G DILW се настройва последователно на най-малко пет стойности, съответстващи на съотношения на разреждане q между 3 и 50. По избор, за калибрирането може да бъде осигурен специален път, чрез който тунелът се заобикаля, но дебитът на общия въздух и на въздуха за разреждане, преминаващи през съответните измервателни устройства, се поддържат както по време на самото изпитване.

През тръбата за прехвърляне ТТ се пропуска индикаторен газ. Той може да бъде компонент на отработилите газове, като например CO2 или NOx. След разреждане в тръбата индикаторният газов компонент се измерва. Индикаторният газ се измерва при пет съотношения на разреждане между 3 и 50. Точността на потока на пробата се определя от коефициента на разреждане q:

Взема се под внимание точността на газоанализаторите, за да се гарантира точността на G SE.

2.6.2. Проверка на въглеродния поток

Силно се препоръчва извършването на проверка на въглеродния поток с помощта на реални отработили газове, за да се открият проблемите на измерване и контрол, и за да се провери доброто функциониране на системата с разреждане на част от потока. Проверка на въглеродния поток се прави най-малкото всеки път, когато се монтира нов двигател, или нещо значително е променено в конфигурацията на изпитвателната камера.

Двигателят трябва да работи при натоварване на максимален въртящ момент и честота на въртене или какъвто и да е друг устойчив режим, който произвежда 5 % или повече CO2. Системата за вземане на проби от част от потока работи с коефициент на разреждане от приблизително 15 към 1.

2.6.3. Проверка преди изпитването

Два часа преди изпитването се извършва следната проверка:

Точността на дебитомерите се проверява по същия метод, който се използва за калибриране за най-малко две точки, включително стойности на G DILW, които отговарят на съотношения на разреждане между 5 и 15 за стойностите на G TOTW използвани по време на изпитването.

Извършването на проверка преди изпитването не е необходимо, при условие, че стойностите, регистрирани при описаната по-горе процедура на калибриране, позволяват да се покаже, че калибрирането на дебитомерите е стабилно за по-продължителен период от време.

2.6.4. Определяне на времето за преобразуване

Параметрите на системата за оценка на времето за преобразуване са точно същите, както за измерването при провеждане на изпитване. Времето за преобразуване се определя по следния метод:

Един независим еталонен дебитомер с измервателен обхват, подходящ за потока през сондата, се поставя последователно и близко свързан със сондата. Този дебитомер има време за преобразуване по-малко от 100 ms за размера на стъпката на промяна на дебита, използван при измерването на времето за реакция, с ограничение достатъчно ниско, за да не въздейства върху динамичното действие на системата за разреждане на част от потока и съответстващ на добрата инженерна практика.

Дебитът на отработилите газове на входа на системата с разреждане на част от потока (или въздушният поток, ако е изчислен потокът на отработилите газове), се увеличава на степени от слаб дебит до около 90 % от обхвата на скалата. Пусковото устройство на степенчатото изменение трябва да бъде същото като използваното за започване на предварителния контрол по време на самото изпитване. Промяната на дебита на отработилите газове и реакцията на дебитомера се записват при честота на вземане на проби минимум 10 Hz.

От тези данни се определя времето за преобразуване за системата за разреждане на част от потока, което е времето от началото на стъпаловидния импулс до 50 % от реакцията на дебитомера. По подобен начин се определят времената за преобразуване на G SEсигнала от системата за частично разреждане на потока и на G EXHW сигнала от дебитомера за отработили газове. Тези сигнали се използват по време на регресионните проверки, извършвани след всяко изпитване (приложение 4А, допълнение 1, точка 2.4).

Изчислението се повтаря за най-малко 5 нарастващи и затихващи импулса и се определя средната стойност от резултатите. Времето за вътрешен преход (< 100 ms) на еталонния дебитомер се изважда от тази стойност. Така се получава „предварителната стойност“ на системата с разреждане на част от потока, която се прилага в съответствие с приложение 4А, допълнение 1, точка 2.4.

3. КАЛИБРИРАНЕ НА СИСТЕМА ЗА ВЗЕМАНЕ НА ПРОБИ ПРИ ПОСТОЯНЕН ОБЕМ (CVS)

3.1. Общи положения

Системата с пробовземане при постоянен обам се калибрира с помощта на прецизен дебитомер и устройство, позволяващо промяна на работните условия.

Дебитът, преминаващ през системата, се измерва за различни настройки на дебита и параметрите за управление и контрол на системата се измерват и отнасят към дебита.

Могат да се използват различни видове дебитомери, напр. калибрирана тръба на Вентури, калибриран ламинарен дебитомер, калибриран турбинен дебитомер.

По искане на производителя и със съгласието на органа по одобряването, методите, описани в приложение 4Б, точки 8.1 и 8.2, могат да се използват вместо посочените в точка 3 на настоящото допълнение.

3.2. Калибриране на обемната помпа

Всички параметри на помпата се измерват едновременно с параметрите на тръбата на Вентури за калибриране, която е последователно свързана към помпата. Изчисленият дебит (в m3/ на входа на помпата, при абсолютно налягане и температура) се чертае спрямо корелационна функция, която представлява стойността на определена комбинация от параметри на помпата. След това се съставя линейно уравнение, което свързва дебита на помпата и корелационната функция. Когато пробовземането при постоянен обем е със задвижване с множество честоти на въртене, калибрирането се извършва за всеки използван обхват.

По време на калибрирането се поддържа постоянна температура.

Пропуските във всички връзки и тръбопроводи между тръбата на Вентури за калибриране и помпата на системата за вземане на проби при постоянен обем се поддържат по-ниско от 0,3 % от най-ниската стойност на потока (най-високо ограничение и най-ниска честота на въртене на обемната помпа).

3.2.1. Анализ на данните

Дебитът на въздуха (Q s) при всяка ограничителна регулировка (най-малко 6 регулировки) се изчислява в стандартизирани единици m3/min от данните на дебитомера, като се използва методът, предписан от производителя. След това дебитът на въздуха се преобразува в дебит на помпата (V 0) в m3/об. при при абсолютната температура и налягане при входа на помпата, както следва:

където:

Qs = дебит на въздуха при нормални условия (101.3 kPa, 273 K) (m3/s) T = температура на входа на помпата (K) pA = абсолютно налягане на входа на помпата (p B – p 1) (kPa) n = честота на въртене на помпата, (об./s)

За да може да се отчита взаимодействието между изменението на налягането в помпата и пропуските на помпата, корелационната функция (X 0) между честотата на въртене на помпата, разликата в налягането от входа на помпата до изхода на помпата и абсолютното изходно налягане на помпата се изчислява, както следва:

където:

Δpp = разлика в налягането от входа на помпата до изхода на помпата (kPa), pA = абсолютно налягане на изхода на помпата, (в kPa)

За да се получи следното уравнение на калибриране, по метода на най-малките квадрати се извършва подбор на права:

D0 и m са съответно константите на пресичане и ъгловия коефициент, които описват регресионните линии.

При система множество честоти на въртене с пробовземане при постоявнен обем, кривите на калибриране, генерирани от различните обхвати на дебита на помпата, трябва да саприблизително успоредни, а стойностите на пресичане (D 0) да се увеличават с намаляване на обхвата на дебита на помпата.

Изчислените с помощта на уравнението стойности са в рамките на ± 0,5 % от измерената стойност на V 0. Стойностите на m са различни за различните помпи. Притокът от прахови частици в течение на времето причинява намаляване на пропуските на помпата, както е отразено от по-ниските стойности на m. Следователно калибрирането трябва да се извършва при пускането на помпата, след основен ремонт и когато обща проверка на системата (точка 3.5) покаже промяна в пропуските на помпата.

3.3. Калибриране на тръба на Вентури с критична (свръхзвукова) скорост на флуида (CFV)

Калибрирането на CFV се основава на уравнението на потока за тръба на Вентури с критична скорост на флуида:. Газовият дебит е функция на налягането и температурата на входа, както е показано по-долу:

където:

Kv = коефициент на калибриране pA = абсолютно налягане на входа на тръбата на Вентури, (в kPa) T = температура на входа на тръбата на Вентури (K)

3.3.1. Анализ на данните

Дебитът на въздуха (Q s) при всяка ограничителна регулировка (най-малко 8 регулировки) се изчислява в стандартизирани единици m3/min. отданните на дебитомера, като се използва методът, предписан от производителя. Коефициентът на калибриране се изчислява въз основа на данните за калибриране на всяка регулировка, както следва:

където:

Qs = дебит на въздуха при нормални условия (101,3 kPa, 273 K) (m3/s) T = температура на входа на тръбата на Вентури (K) pA = абсолютно налягане на входа на тръбата на Вентури, (в kPa)

За определяне обхвата на критичния поток, K v се представя като функция на налягането на входа на тръбата на Вентури. За критичния (дроселиран) поток,, K v има относително константна стойност С намаляването на налягането (увеличаването на вакуума), клапата на дросела на тръбата на Вентури се отваря и K v намалява, което показва, че тръбата на Вентури с критична скорост на потока работи извън допустимия обхват.

Средната стойност на K V и стандартното отклонение се изчисляват за най-малко 8 точки от областта на критичния поток. Стандартното отклонение не трябва да превишава 0,3 % от средната стойност на K V.

3.4. Калибриране на тръба на Вентури с дозвукова скорост на потока (SSV)

Калибрирането на SSV се основава на формулата за потока на Вентури с дозвукова скорост на потока. Газовият дебит зависи от налягането и температурата на входа, както и от понижението на налягането между входа и стеснението на тръбата на Вентури с дозвукова скорост на потока:

където:

A0 = сбор от константи и единици за преобразуване =

0,006111 в единици по SI

d= диаметър на стеснението на SSV (m)

Cd = коефициент на изтичане на SSV

pA = абсолютно налягане на входа на тръбата на Вентури, (в kPa)

T= температура на входа на тръбата на Вентури (K)

r= съотношение между налягането в стеснението на тръбата на Вентури и абсолютното статично налягане на входа

ß= съотношение между диаметъра d на стеснението на тръбата на Вентури и вътрешния диаметър

3.4.1. Анализ на данните

Дебитът на въздуха (Q SSV) при всяка ограничителна регулировка (най-малко 16 регулировки) се изчислява в стандартизирани единици m3/min от данните на дебитомера, като се използва методът, предписан от производителя. К оефициентът на изтичане се изчислява въз основа на данните за калибриране на всяка регулировка, както следва:

където:

QSSV = дебит на въздуха при нормални условия (101,3 kPa, 273 K), m3/s T = температура на входа на тръбата на Вентури (K) d = диаметър на стеснението на тръбата на Вентури с дозвукова скорост на потока (m) r = съотношение между налягането в стеснението на тръба на Вентури с дозвукова скорост на потока и абсолютното статично налягане на входа ß = съотношение между диаметъра d на стеснението на SSV и вътрешния диаметър

За да се определи обхватът на потока с дозвукова скорост, C d се начертава като функция от числото на Рейнолдс при стеснението на тръбата на Вентури с дозвукова скорост на потока. Числото Re в стеснението на SSV се изчислява по следната формула:

където:

A1 = QSSV = дебит на въздуха при нормални условия (101,3 kPa, 273 K) (m 3/s) d = диаметър на стеснението на SSV (m) μ = абсолютен или динамичен вискозитет на газа, изчислен по следната формула: където: b = S = емпирична константа = 104,4 K.

Тъй като Q SSV е изходна величина за формулата за пресмятане на Re, изчисляването започва с предполагаема стойност за Q SSV или за C d на тръбата на Вентури, използвана за калибриране, и се повтаря, докато стойността на Q SSV стане сходяща. Методът на последователните приближения трябва да има точност до 0,1 % на точка или по-добра.

За най-малко шестнадесет точки в областта на потока с дозвукова скорост изчислените стойности на Cd от резултантната крива на калибриране, която съответства на уравнението, трябва да бъдат в рамките на ± 0,5 % от измерения Cd за всяка точка на калибриране.

3.5. Проверка на цялата система

Общата точност на системата с пробовземане при постоянен обем и на аналитичната система се определя с въвеждането в системата, когато тя работи нормално, с подаване на известна маса замърсяващ газ. Замърсителят се анализира и масата се изчислява съгласно приложение 4А, допълнение 3, точка 2.4.1, освен в случай на пропан, когато се използва коефициент 0,000472 вместо 0,000479 за НС. Използва се една от следните две техники.

3.5.1. Измерване с бленда за критична скорост на флуида

Известно количество чист газ (пропан) се вкарва в системата с взимане на проби при постоянен обем през калибрирана бленда за критична скорост на флуида. Ако входящото налягане е достатъчно високо, дебитът, който се регулира с калибрирана бленда за критична скорост на флуида, е независим от налягането при изхода на блендата (критична скорост на флуида). В продължение на приблизително от 5 до 10 минути системата с взимане на проби при постоянен обем работи както по време на нормално изпитване за измерване на емисиите на отработили газове. Проба от газа се анализира с обичайното оборудване (торбичка за пробата или метода на интеграцията) и се изчислява масата на газа. Така определената маса трябва да е в рамките на ± 3 % от известната маса подаден газ.

3.5.2. Измерване с гравиметрична техника

Масата на малък цилиндър, пълен с пропан, се определя с точност до ± 0,01 g. Работата на системата за вземане на проби при постоянно налягане е като при нормално изпитване на емисии отработили газове за около 5 до 10 минути, като през това време в системата се подава въглероден оксид или пропан. Количеството отделен чист газ се определя посредством разликово претегляне. Проба от газа се анализира с обичайното оборудване (торбичка за пробата или метод за интегриране) и се изчислява масата на газа. Така определената маса трябва да е в рамките на ± 3 % от известната маса подаден газ.

(1) Процедурата по калибриране е еднаква за изпитванията NRSC и NRTC, с изключение на изискванията, посочени в точки 1.11. и 2.6