PŘÍLOHA 4

METODA MĚŘENÍ NETTO VÝKONU SPALOVACÍHO MOTORU

1. Tato ustanovení se týkají metody stanovení křivky výkonu spalovacího motoru běžícího při střídavých otáčkách při plném zatížení jako funkce otáček motoru a jmenovitých otáček a jmenovitého netto výkonu spalovacího motoru běžícího při konstantních otáčkách.

2. Zkušební podmínky

2.1. Motor musí být zaběhnut podle doporučení výrobce.

2.2. Pokud lze měření výkonu provést pouze na motoru s namontovanou převodovkou, je nutno brát v úvahu účinnost převodovky.

2.3. Pomocná zařízení a příslušenství

2.3.1. Pomocná zařízení a příslušenství, která mají být namontována

Pomocná zařízení potřebná pro provoz motoru v zamýšleném použití (jak je uvedeno v tabulce 1) musí být během zkoušky instalována ve zkušebním stavu v poloze, která se co nejvíce blíží poloze, ve které se nacházejí při zamýšleném použití.

2.3.2. Pomocná zařízení a příslušenství, která mají být odmontována

Některá pomocná zařízení, jejichž definice souvisí s provozem příslušného stroje a která lze namontovat na motor, musí být před zkouškou odmontována. Jako příklad lze uvést (nejde o vyčerpávající seznam):

a) vzduchový kompresor brzdového systému;

b) kompresor posilovače řízení;

c) kompresor pro vzduchové odpružení;

d) klimatizační systém.

Není-li možné pomocná zařízení odmontovat, lze výkon, který tato zařízení absorbují v nezatíženém stavu, stanovit a přičíst k naměřenému výkonu motoru (viz poznámka h k tabulce 1). Jestliže je tato hodnota větší než 3 % maximálního výkonu při zkušebních otáčkách, může ji zkušební orgán ověřit.

Tabulka 1

Příslušenství a pomocná zařízení, která mají být namontována při zkoušce ke stanovení výkonu motoru

Počet Příslušenství a pomocná zařízení Namontováno při zkoušce emisí 1 Systém sání Sací potrubí Ano Systém pro regulaci emisí z klikové skříně Ano Měřič proudění vzduchu Ano Vzduchový filtr Ano (1) Tlumič sání Ano (1) 2 Výfukový systém Následné zpracování výfukových plynů Ano Výfukové potrubí Ano Spojovací potrubí Ano (2) Tlumič Ano (2) Výfuková trubka Ano (2) Výfuková brzda Ne (3) Zařízení k přeplňování Ano 3 Palivové čerpadlo Ano (4) 4 Vybavení pro karburaci Karburátor Ano Elektronický řídicí systém, měřič proudění vzduchu atd. Ano Vybavení plynových motorů Redukční ventil Ano Odpařovač Ano Směšovač Ano 5 Zařízení ke vstřikování paliva (pro benzinové a naftové motory) Předčistič Ano Filtr Ano Čerpadlo Ano Vysokotlaké potrubí Ano Vstřikovač Ano Elektronický řídicí systém, čidla atd. Ano Regulátor/systém řízení Ano Automatická zarážka plného zatížení u ozubené tyče v závislosti na atmosférických podmínkách Ano 6 Vybavení pro chlazení kapalinou Chladič Ne Ventilátor Ne Kryt ventilátoru Ne Vodní čerpadlo Ano (5) Termostat Ano (6) 7 Chlazení vzduchem Kryt Ne (7) Ventilátor nebo dmychadlo Ne (7) Zařízení pro regulaci teploty Ne 8 Zařízení k přeplňování Kompresor poháněný přímo motorem a/nebo výfukovými plyny Ano Chladič plnicího vzduchu Ano (7) (8) Čerpadlo chladicího média nebo ventilátor (poháněné motorem) Ne (7) Zařízení regulující průtok/proudění chladicího média Ano 9 Pomocný ventilátor zkušebního stavu Ano, je-li potřeba 10 Zařízení k omezení emisí znečišťujících látek Ano 11 Startovací zařízení Ano, nebo součástí vybavení zkušebního stavu (9) 12 Čerpadlo mazacího oleje Ano 13 Některá pomocná zařízení, jejichž definice souvisí s provozem nesilničního mobilního stroje a která lze namontovat na motor, musí být před zkouškou odmontována. Jako příklad lze uvést: i) vzduchový kompresor brzdového systému; ii) kompresor posilovače řízení; iii) kompresor pro vzduchové odpružení; iv) klimatizační systém. Ne

2.4. Podmínky nastavení

Podmínky nastavení při zkoušce ke stanovení netto výkonu jsou uvedeny v tabulce 2.

Tabulka 2

Podmínky nastavení

1. Nastavení karburátoru (karburátorů), odpařovače/regulátoru tlaku Podle výrobních specifikací výrobce a bez dalších úprav pro konkrétní použití. 2. Nastavení systému dávkování vstřikovacího čerpadla 3. Časování zážehu nebo vstřiku (křivka časování) 4. Nastavení regulátoru 5. Zařízení pro omezení emisí 6. Regulace plnicího tlaku

3. Zaznamenávané údaje

3.1. Zaznamenávají se údaje uvedené v dodatku A.1 k příloze 2. Údaje o výkonnosti se měří při stabilizovaných provozních podmínkách a při dostatečném přívodu čerstvého vzduchu do motoru. Ve spalovacích komorách mohou být přítomny úsady, avšak pouze v omezeném množství. Podmínky zkoušky, jako je vstupní teplota nasávaného vzduchu, musí být zvoleny co nejblíže referenčním podmínkám (viz bod 5.2 této přílohy), aby byla hodnota opravného faktoru co nejnižší.

3.2. Teplota vzduchu nasávaného do motoru se měří v přívodním potrubí. Podtlak při vstupu se měří ve stejném bodě. Teploměr nebo termočlánek musí být chráněn proti zpětnému vstřikování paliva a proti sálavému teplu a musí být umístěn přímo do proudu vzduchu. Pro získání reprezentativního průměru vstupní teploty je nutné provést měření v dostatečném počtu měřicích míst.

3.3. Podtlak při vstupu se měří po směru proudění od vstupního potrubí, vzduchového filtru, tlumiče sání nebo zařízení pro omezování rychlosti (je-li namontováno).

3.4. Absolutní tlak na vstupu do motoru po směru proudění od čerpadla a výměníku tepla, je-li namontován, se měří v sacím potrubí a v jakémkoli jiném bodě, kde je nutné změřit tlak pro výpočet opravných koeficientů.

3.5. Protitlak výfuku se měří po směru proudění v bodě nacházejícím se ve vzdálenosti, která je alespoň trojnásobkem průměru potrubí, od místa napojení výfukového potrubí a po směru proudění u turbodmychadla, je-li namontováno. Je třeba uvést místo měření.

3.6. Údaje lze odečíst až poté, kdy byly točivý moment, otáčky a teploty v podstatě konstantní po dobu nejméně jedné minuty.

3.7. Otáčky motoru se během jízdy nebo odečítání údajů nesmí odchýlit od zvolených otáček o více než ± 1 % nebo ± 10 min., přičemž platí vyšší z těchto hodnot.

3.8. Hodnoty zatížení brzdy, spotřeby paliva a teploty nasávaného vzduchu se musí odečítat současně, za výsledek měření se pak považuje hodnota, která je průměrem dvou stabilizovaných po sobě následujících hodnot, které se u zatížení brzdy neliší o více než 2 %.

3.9. Teplota chladicího média na výstupu z motoru musí být udržována na hodnotě stanovené výrobcem.

Neurčí-li výrobce žádnou teplotu, použije se teplota 353 K ± 5 K. U vzduchem chlazených motorů se teplota v bodě určeném výrobcem musí udržovat v rozmezí + 0/– 20 K vzhledem k maximální hodnotě stanovené výrobcem v referenčních podmínkách.

3.10. U vznětových motorů se teplota paliva měří u vstupu vstřikovacího čerpadla a musí být udržována v rozmezí 306–316 K (33–43 °C), u zážehových motorů se teplota paliva měří co nejblíže vstupu karburátoru nebo souboru vstřikovačů paliva a musí být udržována v rozmezí 293–303 K (20–30 °C).

3.11. Teplota mazacího oleje měřená v olejovém čerpadle nebo na výstupu z výměníku tepla oleje, je-li namontován, musí být udržována v mezích stanovených výrobcem motoru.

3.12. V případě potřeby je možné použít k udržení teploty v mezích uvedených v bodech 3.9, 3.10 a 3.11 této přílohy pomocný regulační systém.

4. Přesnost měření

4.1. Točivý moment: ± 1 % naměřeného točivého momentu. Zařízení k měření točivého momentu musí být kalibrováno tak, aby zohledňovalo ztráty způsobené třením. Přesnost v dolní polovině měřicího rozsahu dynamometru může být ± 2 % naměřeného točivého momentu.

4.2. Otáčky motoru: 0,5 % naměřených otáček.

4.3. Spotřeba paliva: ± 1 % naměřené spotřeby.

4.4. Teplota paliva: ± 2 K.

4.5. Teplota vzduchu nasávaného do motoru: ± 2 K.

4.6. Barometrický tlak: ± 100 Pa.

4.7. Podtlak v systému sání: ± 50 Pa.

4.8. Protitlak ve výfukovém systému: ± 200 Pa.

5. Opravné faktory výkonu

5.1. Definice

Opravný faktor výkonu je koeficient pro stanovení výkonu motoru při referenčních atmosférických podmínkách podle bodu 5.2.

Po = α P

kde:

Po je korigovaný výkon (tj. výkon při referenčních atmosférických podmínkách) α je opravný faktor (αa nebo αd) P je měřený výkon (výkon při zkoušce).

5.2. Referenční atmosférické podmínky

5.2.1. Teplota (To): 298 K (25 °C)

5.2.2. Tlak suchého vzduchu (Pso): 99 kPa

Tlak suchého vzduchu vychází z celkového tlaku 100 kPa a tlaku vodních par 1 kPa.

5.3. Atmosférické podmínky při zkoušce

Během zkoušky musí být dodrženy tyto atmosférické podmínky:

5.3.1. Teplota (T)

U zážehových motorů : 288 K ≤ T ≤ 308 K U vznětových motorů : 283 K ≤ T ≤ 313 K

5.3.2. Tlak (ps)

90 kPa < ps < 110 kPa

5.4. Stanovení opravných faktorů αa a αd (1)

5.4.1. U zážehových motorů s atmosférickým sáním nebo s přeplňováním

Opravný faktor αa se vypočte podle vzorce:

kde:

ps je celkový atmosférický tlak suchého vzduchu v kilopascalech (kPa); tj. celkový barometrický tlak minus tlak vodních par, T je absolutní teplota vzduchu nasávaného motorem v kelvinech (K).

Podmínky, které musí být splněny ve zkušebně

Aby byla zkouška platná, musí být opravný faktor takový, aby platilo:

0,93 < αa < 1,07

V případě překročení těchto mezních hodnot se v protokolu o zkoušce uvede získaná korigovaná hodnota a přesné údaje o podmínkách při zkoušce (teplota a tlak).

5.4.2. U vznětových motorů – faktor αd

Opravný faktor výkonu (αd) se u vznětových motorů při konstantním poměru paliva vypočte podle vzorce:

αd = (fa)fm

kde:

fa je atmosférický faktor fm je charakteristický parametr pro každý typ motoru a seřízení

5.4.2.1. Atmosférický faktor fa

Tento faktor udává účinek podmínek okolního prostředí (tlaku, teploty a vlhkosti) na vzduch nasávaný motorem. Vzorec pro stanovení atmosférického faktoru se liší podle druhu motoru.

5.4.2.1.1. Motory s atmosférickým sáním a mechanicky přeplňované motory

5.4.2.1.2. Motory přeplňované turbodmychadlem, s chlazením plnicího vzduchu nebo bez něj

5.4.2.2. Faktor motoru fm

fm je funkcí qc (korigovaný průtok paliva) s následujícím vzorcem: fm = 0,036 qc – 1,14

přičemž

qc = q/r

kde:

q je průtok paliva v miligramech na cyklus a na litr celkového zdvihového objemu (mg/(l.cyklus)) r je poměr tlaků mezi výstupem a vstupem kompresoru; u několikanásobných turbodmychadel r představuje celkový kompresní poměr (u motorů s atmosférickým sáním platí r = 1)

Uvedený vzorec platí pro interval hodnot qc od 37,2 mg/(l.cyklus) do 65 mg/(l.cyklus).

Pro hodnoty qc nižší než 37,2 mg/(l.cyklus) se použije konstantní hodnota fm rovnající se 0,2 (fm = 0,2).

Pro hodnoty qc vyšší než 65 mg/(l.cyklus) se použije konstantní hodnota fm rovnající se 1,2 (fm = 1,2) (viz obrázek):

Stanovení faktor motoru fm

fm qc (mg/l.cyklus)

5.4.2.3. Podmínky, které musí být splněny ve zkušebně

Aby byla zkouška platná, musí být opravný faktor αa takový, aby platilo:

0,93 ≤ αa ≤ 1,07

V případě překročení těchto mezních hodnot se v protokolu o zkoušce uvede získaná korigovaná hodnota a přesné údaje o podmínkách při zkoušce (teplota a tlak).

(1) Úplný sací systém určený pro uvažované použití se namontuje:

a) existuje-li riziko nezanedbatelného vlivu na výkon motoru;

b) u motorů se zážehovým zapalováním s atmosférickým sáním;

V ostatních případech lze použít rovnocenný systém, přičemž se zkontroluje, zda se tlak v sání neliší o více než 100 Pa od horní mezní hodnoty uvedené výrobcem pro čistý vzduchový filtr.

(2) Celý výfukový systém se namontuje způsobem odpovídajícím předpokládanému použití:

a) existuje-li riziko nezanedbatelného vlivu na výkon motoru;

b) u motorů se zážehovým zapalováním s atmosférickým sáním;

V ostatních případech lze namontovat rovnocenný systém pod podmínkou, že se měřený tlak neliší od mezní hodnoty určené výrobcem o více než 1 000 Pa.

(3) Je-li motor vybaven výfukovou brzdou, musí být její škrticí klapka upevněna v plně otevřené poloze.

(4) V případě potřeby může být tlak v přívodu paliva seřízen tak, aby odpovídal tlakům, které se vyskytují při předpokládaném použití motoru (zejména je-li použit systém s vracením paliva).

(5) Cirkulaci chladicí kapaliny musí obstarávat pouze vodní čerpadlo motoru. Kapalina může být chlazena vnějším okruhem za předpokladu, že ztráta tlaku v tomto okruhu a tlak na vstupu do čerpadla zůstávají v podstatě stejné jako v systému chlazení motoru.

(6) Termostat může být zablokován v plně otevřené poloze.

(7) Jestliže je pro zkoušku namontován chladicí ventilátor nebo dmychadlo, přičte se absorbovaný výkon k výsledkům, s výjimkou motorů, u nichž jsou taková pomocná zařízení integrální součástí motoru (např. chladicí ventilátory u vzduchem chlazených motorů připevněné přímo na klikovém hřídeli). Výkon ventilátoru nebo dmychadla se stanoví při otáčkách použitých u zkoušky, a to buď výpočtem ze standardních parametrů, nebo praktickými zkouškami.

(8) Motory chlazené přeplňovacím vzduchem se zkoušejí s chlazením přeplňovacího vzduchu, ať se toto chlazení provádí kapalinou, nebo vzduchem, avšak na přání výrobce se může chladič vzduchu nahradit systémem, který je součástí zkušebního stavu. V obou případech se měření výkonu při každém nastavení otáček musí provádět při maximálním poklesu tlaku a minimálním poklesu teploty vzduchu nasávaného do motoru přes chladič plnicího vzduchu na zkušebním stavu, podle hodnot stanovených výrobcem.

(9) Energie pro elektrické nebo jiné startovací systémy musí být dodávána ze zkušebního stavu.

(1) Zkoušku je možno provádět v klimatizovaných zkušebních místnostech, kde lze atmosférické podmínky řídit.

U motorů vybavených zařízením pro automatickou regulaci teploty nasávaného vzduchu, které je konstruováno tak, že při plném zatížení při 25 °C není přiváděn ohřátý vzduch, se musí zkoušet s tímto zařízením zcela uzavřeným. Pokud zařízení pracuje i při 25 °C, provede se zkouška s normálně fungujícím zařízením a za exponent teplotního členu opravného faktoru se dosadí nula (tj. neprovádí se úprava o teplotu).