1.2.

A részecskék meghatározása Az 1.2.1. és 1.2.2. pont, valamint a 4–15. ábra részletesen bemutatja az ajánlott hígító és mintavételezési rendszereket. Mivel ugyanaz az eredmény többféle összetétellel is elérhető, nem kell szigorúan ragaszkodni ezekhez az ábrákhoz. Kiegészítő alkatrészek, mint például műszerek, szelepek, mágnesszelepek, szivattyúk és kapcsolók alkalmazhatók kiegészítő adatok nyerése és a részrendszerek működésének összehangolása céljából. Más alkatrészek, amelyek egyes rendszerek pontosságának biztosításához nem szükségesek, elhagyhatók, ha elhagyásuk a műszaki szempontok helyes megítélésén alapul. 1.2.1. Hígítórendszer 1.2.1.1. Részleges áramlású hígítórendszer (4–12. ábra) ( 37 ) A leírt hígítórendszer a kipufogóáram egy részének hígításán alapul. A kipufogóáram megosztása és az ezt követő hígítási folyamat különböző típusú hígítórendszerekkel végezhető el. A rákövetkező részecskegyűjtés céljából a hígított kipufogógázt teljes egészében vagy csak részben át kell engedni a részecskegyűjtő rendszeren (1.2.2. pont, 14. ábra). Az első módszert teljes mintavételezési típusúnak, a másodikat részleges mintavételezési típusúnak nevezik. A hígítási arány kiszámítása az alkalmazott rendszer típusától függ. A következő típusok ajánlottak: — izokinetikus rendszerek (4. és 5. ábra) — Ezeknél a rendszereknél a átvezető csőbe menő áramlást a gázsebesség és/vagy -nyomás tekintetében összeegyeztetik a teljes kipufogógáz-árammal, ezért a mintavételezési szondánál zavartalan és egyenletes kipufogógáz-áramra van szükség. Ez általában egy rezonátor alkalmazásával és a mintavételező hely előtti csőszakasz egyenes kiképzésével érhető el. Ekkor a megosztási arány egyszerűen mérhető értékekből, például a csőátmérőkből számítható ki. Meg kell jegyezni, hogy az izokinézis csak az áramlási feltételek egyeztetésére, és nem a méreteloszlás egyeztetésére használatos. Ez utóbbira jellemző módon nincs is szükség, mert a részecskék elég kicsinyek ahhoz, hogy az áramvonalakat kövessék. — áramlásszabályozott rendszerek koncentrációméréssel (6–10. ábra) — Ezeknél a rendszereknél a mintavétel a teljes kipufogógáz-áramból történik a hígító levegő áramlásának és a teljes hígított kipufogógáz-mennyiség áramlásának szabályozásával. A hígítási arányt a motor kipufogógázaiban természetesen előforduló keresőgázok, mint a CO2 vagy a NOx koncentrációjából lehet megállapítani. A hígított kipufogógázban és a hígító levegőben lévő koncentrációt meg kell mérni, míg a hígítatlan kipufogógázban lévő koncentráció vagy közvetlenül mérhető, vagy az üzemanyag-áram és a karbonmérleg-képlet segítségével állapítható meg, ha ismert az üzemanyag összetétele. A rendszerek a számított hígítási arány alapján (6. és 7. ábra) vagy az átvezető csőbe áramló gáz mennyisége alapján (8., 9. és 10. ábra) szabályozhatók. — áramlásszabályozott rendszerek áramlásméréssel (11. és 12. ábra) — Ezeknél a rendszereknél a mintavétel a teljes kipufogógáz-áramból történik a hígító levegő áramlásának és a teljes hígított kipufogógáz-mennyiség áramlásának beállításával. A hígítási arány a két áramlás nagyságának különbségéből állapítható meg. Fontos, hogy az áramlásmérők egymáshoz képest pontosan legyenek kalibrálva, mivel a két áramlás relatív nagysága nagyobb hígítási arányok esetén jelentős hibákat okozhat. Az áramlás szabályozása itt igen közvetlen, mert a hígított kipufogógáz-áram állandó értéken tartása mellett szükség esetén a hígító levegő áramlása változtatható. — A részleges átáramlású hígítórendszerek előnyeinek kiaknázása érdekében ügyelni kell az olyan esetleges zavaró körülmények elkerülésére, mint a részecskék elveszése az átvezető csőben, annak biztosítására, hogy a minta valóban a motor kipufogógázát képviselje, valamint a megosztási arány meghatározására. — A leírt rendszerek ezekre a kritikus területekre fordítanak figyelmet. 4. ábra Részleges áramlású hígítórendszer izokinetikus szondával és töredékes mintavételezéssel (SB-szabályozás) A hígítatlan kipufogógázt az EP kipufogócsőből az ISP izokinetikus mintavételező szonda továbbítja a TT átvezető csövön keresztül a DT hígító alagútba. A kipufogógáznak a kipufogócső és a szonda szája közötti nyomáskülönbségét a DPT nyomás-jeladó méri. Ez a jel az FC1 áramlásszabályozóba kerül, amely úgy vezérli az SB szívóventilátort, hogy a szonda szájánál zérus értékű nyomáskülönbség álljon fenn. Ilyen körülmények között az EP-ben és az SP-ben azonos gázsebesség alakul ki, és az ISP-n és TT-n átáramló mennyiségek a kipufogógáz-áram állandó (megosztott) hányadát képviselik. A megosztási arány az EP és az ISP keresztmetszeti területe alapján határozható meg. A hígító levegő áramát az FM1 áramlásmérő készülék méri. A hígítási arány az átáramló hígító levegő mennyiségéből és a megosztási arányból számítható. 5. ábra Részleges áramlású hígítórendszer izokinetikus szondával és töredékes mintavételezéssel (PB-szabályozás) A hígítatlan kipufogógázt az EP kipufogócsőből az ISP izokinetikus mintavételező szonda továbbítja a TT átvezető csövön keresztül a DT hígító alagútba. A kipufogógáznak a kipufogócső és a szonda szája közötti nyomáskülönbségét a DPT nyomás-jeladó méri. Ez a jel az FC1 áramlásszabályozóba kerül, amely úgy vezérli a PB nyomóventilátort, hogy a szonda szájánál zérus értékű nyomáskülönbség álljon fenn. Ez az FM1 áramlásmérő készülékkel már megmért hígító levegő egy kis részének elvételével és egy pneumatikus kifolyónyíláson át annak a TT-be vezetésével történik. Ilyen körülmények között az EP-ben és az ISP-ben azonos gázsebesség alakul ki, és az ISP-n és a TT-n átáramló mennyiségek a kipufogógáz-áram állandó (megosztott) hányadát képviselik. A megosztási arány az EP és az ISP keresztmetszeti területe alapján határozható meg. A hígító levegőt az SB szívóventilátor szívja át a DT-n, az átáramló mennyiséget az FM1 méri a DT belépő nyílásánál. A hígítási arány az átáramló hígító levegő mennyiségéből és a megosztási arányból számítható. 6. ábra Részleges áramlású hígítórendszer CO2- vagy NOx-koncentrációméréssel és töredékes mintavételezéssel A hígítatlan kipufogógázt az EP kipufogócsőből az SP mintavételező szonda és a TT átvezető cső továbbítja a DT hígító alagútba. A keresőgáz (CO2 vagy NOx) koncentrációit a hígítatlan kipufogógázban, a hígított kipufogógázban, valamint a hígító levegőben az EGA kipufogógáz-elemző készülék(ek) méri(k). Ezek a jelek az FC2 áramlásszabályozóba kerülnek, amely vagy a PB nyomóventilátort vagy az SB szívóventilátort szabályozza annak érdekében, hogy a DT-ben a kívánt kipufogógáz-megosztás és hígítási arány álljon fenn. A hígítási arány a hígítatlan kipufogógáz, a hígított kipufogógáz és a hígító levegő keresőgáz-koncentrációjából számítható. 7. ábra Részleges áramlású hígítórendszer CO2-koncentrációméréssel, karbonmérleggel és teljes mintavételezéssel A hígítatlan kipufogógázt az EP kipufogócsőből az SP mintavételező szonda és a TT átvezető cső továbbítja a DT hígító alagútba. A CO2-koncentrációkat a hígított kipufogógázban, valamint a hígító levegőben az EGA kipufogógáz-elemző készülék(ek) méri(k). A CO2-áram és az üzemanyag-áramlás GFUEL jelei vagy az FC2 áramlásszabályozóba vagy a részecske-mintavételezési rendszer FC3 áramlásszabályozójába kerülnek (lásd a 14. ábrát). Az FC2 a PB nyomóventilátort, míg az FC3 a részecske-mintavételezési rendszert szabályozza (lásd a 14. ábrát), ezáltal biztosított a rendszerbe belépő, illetve abból kilépő áramok szabályozása és a DT-ben a kívánt kipufogógáz-megosztás és hígítási arány fenntartása. A hígítási arány a CO2-koncentrációból és a GFUEL-ből számítható a karbonmérleg-módszer alkalmazásával. 8. ábra Részleges áramlású hígítórendszer egy Venturi-csővel, koncentrációméréssel és töredékes mintavételezéssel A hígítatlan kipufogógázt az EP kipufogócsőből az SP mintavételező szonda és a TT átvezető cső továbbítja a DT hígító alagútba, a DT-ben elhelyezett VN Venturi-cső által létrehozott szívás hatására. A TT-n átáramló gáz mennyisége a Venturi-zónában létrejövő mozgásmennyiség-változástól függ, és ezért függ a gáz abszolút hőmérsékletétől a TT-ből való kilépés helyén. Következésképpen egy adott alagút-áramlási értéknél a kipufogógáz-megosztás nem állandó, és a hígítási arány kis terhelésnél egy kicsit kisebb, mint nagy terhelésnél. A keresőgáz (CO2 vagy NOx) koncentrációját a hígítatlan kipufogógázban, a hígított kipufogógázban, valamint a hígító levegőben az EGA kipufogógáz-elemző készülék(ek) méri(k), és a hígítási arány az így mért értékekből számítható. 9. ábra Részleges áramlású hígítórendszer két Venturi-csővel vagy két fojtótárcsával, koncentrációméréssel és töredékes mintavételezéssel A hígítatlan kipufogógázt az EP kipufogócsőből az SP mintavételező szondán és a TT átvezető csövön keresztül egy fojtótárcsákból vagy Venturi-csövekből álló áramlásmegosztó továbbítja a DT hígító alagútba. Az első (FD1) az EP-ben, a második (FD2) a TT-ben található. Ezenfelül még két nyomásszabályozó szelepre (PCV1 és PCV2) is szükség van az állandó kipufogógáz-megosztásnak az EP-ben lévő ellennyomás és a DT-ben lévő nyomás szabályozásával történő fenntartásához. A PCV1 az SP-től lefelé van elhelyezve az EP-ben, a PCV2 pedig a PB nyomóventilátor és a DT között. A keresőgáz (CO2 vagy NOx) koncentrációját a hígítatlan kipufogógázban, a hígított kipufogógázban, valamint a hígító levegőben az EGA kipufogógáz-elemző készülék(ek) méri(k). Ezek a kipufogógáz-megosztás ellenőrzéséhez szükségesek, valamint a pontos megosztásszabályozás érdekében a PCV1 és PCV2 beszabályozásához is felhasználhatók. A hígítási arány a keresőgáz-koncentrációkból számítható ki. 10. ábra Részleges áramlású hígítórendszer többcsöves megosztással, koncentrációméréssel és töredékes mintavételezéssel A hígítatlan kipufogógázt az EP kipufogócsőből a TT átvezető csövön keresztül az EP-be szerelt FD3 áramlásmegosztó továbbítja – amely egy sor azonos méretű (átmérőjű, hosszúságú és hajlítási sugarú) csőből áll – a DT hígító alagútba A kipufogógáz e csövek egyikén át a DT-be kerül, a maradék pedig a többi cső útján a DC csillapító kamrán halad át. Így a kipufogógáz megosztásának mértékét a csövek összes száma határozza meg. Az állandó megosztási arány szabályozásához az kell, hogy a DC, valamint a TT kilépő nyílása közötti nyomáskülönbség, amit a DPT nyomáskülönbség-jeladó mér, zérus legyen. A zérus nyomáskülönbség úgy érhető el, hogy a DT-be friss levegőt fecskendezünk a TT kilépő nyílása közelében. A keresőgáz (CO2 vagy NOx) koncentrációját a hígítatlan kipufogógázban, a hígított kipufogógázban, valamint a hígító levegőben az EGA kipufogógáz-elemző készülék(ek) méri(k). Ezek a kipufogógáz-megosztás ellenőrzéséhez szükségesek és a pontos egosztásszabályozás érdekében felhasználhatók a befecskendezett levegő mennyiségének szabályozására. A hígítási arány a keresőgáz-koncentrációkból számítható ki. 11. ábra Részleges áramlású hígítórendszer áramlásszabályozással és teljes mintavételezéssel A hígítatlan kipufogógázt az EP kipufogócsőből az SP mintavételező szonda és a TT átvezető cső továbbítja a DT hígító alagútba. Az alagúton átömlő teljes áramot az FC3 áramlásszabályozó és a részecske-mintavételezési rendszer P mintavételező szivattyúja (lásd a 16. ábrát) szabályozza. A hígító levegő áramát a kívánt kipufogógáz-megosztás beállításához az FC2 áramlásszabályozó szabályozza, amely vezérlőjelként a GEXH, GAIR vagy GFUEL értékeket használhatja. A DT-be áramló mintamennyiség a teljes átáramló mennyiség és a hígító levegő mennyiségének különbsége. A hígító levegő áramát az FM1 áramlásmérő készülék, a teljes átáramló mennyiséget a részecske-mintavételezési rendszer (lásd a 14. ábrát) FM3 áramlásmérő készüléke méri. A hígítási arány ebből a két áramlási értékből számítható. 12. ábra Részleges áramlású hígítórendszer áramlásszabályozással és töredékes mintavételezéssel cső továbbítja a DT hígító alagútba. A kipufogógáz megosztását és DT-be áramlását az FC2 áramlásszabályozó szabályozza, amely megfelelő módon állítja be a PB nyomóventilátor és az SB szívóventilátor által létrehozott gázáramot (vagy fordulatszámukat). Ez azért lehetséges, mert a részecske-mintavételezési rendszerrel kivett minta visszatér a DT-be. Az FC2 vezérlőjeleként a GEXH, GAIR vagy GFUEL használható. A hígító levegő áramát az FM1 áramlásmérő készülék, a teljes átáramló mennyiséget pedig az FM2 áramlásmérő készülék méri. A hígítási arány ebből a két áramlási értékből számítható. Leírás – 4–12. ábra — EP: kipufogócső — A kipufogócső lehet hőszigetelt. A kipufogócső hőtehetetlenségének csökkentése érdekében ajánlatos legfeljebb 0,015-es falvastagság/átmérő arányt alkalmazni. A rugalmas szakaszok használatát legfeljebb 12-es hossz/átmérő arányra kell korlátozni. A centrifugális erő hatására bekövetkező lerakódások csökkentése érdekében a hajlatokat minimalizálni kell. Ha a rendszerben próbapad-hangtompító is van, ez is lehet hőszigetelt. — Izokinetikus rendszer esetén, a kipufogócsőnek mentesnek kell lennie kanyarulatoktól, görbületektől és hirtelen átmérőváltozásoktól a szonda végétől legalább hat csőátmérőre felfelé és három átmérőre lefelé. A mintavételezési zónában a gázsebességnek 10 m/s-nál nagyobbnak kell lennie, az alapjárati üzemmód kivételével. A kipufogógázok nyomásingadozásai átlagban nem haladhatják meg a ± 500 Pa értéket. A jármű kipufogórendszerének alkalmazásán túl a nyomásingadozások csökkentésére tett intézkedések (hangtompítót és utókezelő berendezést is beleértve, nem változtathatják meg a motor teljesítményét és nem okozhatnak részecskelerakódást. — Az izokinetikus szonda nélküli rendszereknél ajánlatos, hogy a cső a szonda csúcsától legalább hat csőátmérőre felfelé és legalább három csőátmérőre lefelé egyenes legyen. — SP: mintavételezési szonda (6–12. ábra) — A legkisebb belső átmérőnek 4 mm-nek kell lennie. A kipufogócső és a szonda közötti legkisebb átmérőaránynak négynek kell lennie. A szondának a kipufogócső középvonalában áramlásirányba néző nyitott csőnek kell lennie, vagy egy az 1.1.1. pontban az SP1 alatt leírtak szerinti többlyukú szondának kell lennie. — ISP: izokinetikus mintavételező szonda (4. és 5. ábra) — Az izokinetikus mintavételező szondát a kipufogócső középvonalában az áramlással szembefordítva kell elhelyezni ott, ahol a kipufogócső áramlási viszonyai biztosítják, hogy a minta a hígítatlan kipufogógázzal arányos legyen. A belső átmérőnek legalább 12 mm-nek kell lennie. — Az izokinetikus kipufogógáz megosztásnál egy szabályozórendszerre van szükség, amely az EP és az ISP közötti nyomáskülönbséget zérus értéken tartja. Ilyen körülmények között az EP-ben és az ISP-ben azonos kipufogógáz-sebességek alakulnak ki, és az ISP-n átfolyó tömegáram a kipufogógáz-áramnak mindig azonos hányada lesz. Az ISP-t egy nyomáskülönbség-jeladóhoz kell kötni. Az EP és az ISP közötti nyomás zérus értéken tartását a ventilátor fordulatszámának szabályozásával vagy egy áramlásszabályozóval lehet elérni. — FD1, FD2: áramlásmegosztó (9. ábra) — Az EP kipufogócsőbe, illetve a TT átvezető csőbe egy-egy Venturi-cső vagy fojtótárcsa van beépítve a hígítatlan kipufogógázzal arányos minta kivételéhez. Az arányos áramlás-megosztáshoz egy az EP-ben és a DT-ben keletkező nyomást szabályozó, PCV1 és PCV2 szelepből álló szabályozórendszerre van szükség. — FD3: áramlásmegosztó (10. ábra) — Egy csőkészlet (többcsöves egység) van az EP kipufogócsőbe építve a hígítatlan kipufogógázzal arányos minta kivételéhez. A csövek egyike a kipufogógázt a DT hígító alagútba, a többi pedig egy DC csillapító kamrába vezeti. A csöveknek azonos méretűeknek (azonos átmérő, hossz, hajlítási sugár) kell lenniük, így a kipufogógáz megosztása a csövek számától függ. Az arányos megosztáshoz egy szabályozórendszerre van szükség, amely a többcsöves egység DC-be, illetve TT-be ömlésének helye közötti nyomáskülönbséget zérus értéken tartja. Ilyen viszonyok mellett a kipufogógáz-sebességek az EP-ben és az FD3-ban arányosak, és a TT-áramlás a kipufogógáz-áramnak mindig azonos hányada. A két pontot egy DPT nyomáskülönbség-jeladóhoz kell kötni. A zérus nyomáskülönbséget az FC1 áramlásszabályozó biztosítja. — EGA: kipufogógáz-elemző készülék (6–10. ábra) — CO2- és NOx-elemzők használhatók (karbonmérleg-módszer esetében csak CO2-elemző). A gázelemző készülékeket úgy kell kalibrálni, mint a gáz-halmazállapotú szennyező anyag kibocsátásának mérésére szolgáló készülékeket. A koncentrációkülönbségek meghatározására egy vagy több elemző készülék használható. — A mérőrendszerek pontosságának olyannak kell lennie, hogy a GEDFW,i pontossága ± 4 %-on belül maradjon. — TT átvezető cső (4–12. ábra) — A részecskeminta-átvezető csőnek: — — a lehető legrövidebbnek, de legfeljebb 5 m hosszúnak kell lennie, — a szonda átmérőjével egyenlőnek vagy annál nagyobbnak, de legfeljebb 25 mm átmérőjűnek kell lennie, — a hígító alagút középvonalában kell kilépnie, és áramlásirányba kell mutatnia. — Ha a cső legfeljebb 1 méter hosszú, 0,05 W/(m K) maximális hővezető-képességű anyaggal kell szigetelni a szonda átmérőjének megfelelő sugárirányú szigetelési vastagsággal. Ha a cső 1 méternél hosszabb, azt szigetelni és fűteni kell, úgy hogy a minimális csőfalhőmérséklet 523 K (250 °C) legyen. — Alternatív megoldásként az átvezető cső megkívánt falhőmérsékletét szokásos hővezetési számításokkal is meg lehet határozni. — DPT: nyomáskülönbség-jeladó (4., 5. és 10. ábra) — A nyomáskülönbség-jeladó tartományának ± 500 Pa-nak vagy kisebbnek kell lennie. — FC1: áramlásszabályozó (4., 5. és 10. ábra) — Izokinetikus rendszereknél (4. és 5. ábra) áramlásszabályozóra van szükség az EP és az ISP közötti nyomáskülönbség zérus értéken való tartására. A szabályozás történhet: — a) az SB szívóventilátor fordulatszámának vagy áramlásának szabályozásával és a PB nyomóventilátor fordulatszámának állandó értéken tartásával minden üzemmódban (4. ábra); b) az SB szívóventilátornak a hígított kipufogógáz állandó tömegáramára való beállításával és a PB nyomóventilátor áramának szabályozásával, ezáltal szabályozva a kipufogógáz-minta átáramló mennyiségét a TT átvezető cső végső szakaszában (5. ábra). — Nyomásszabályozott rendszer esetében a maradó hiba a szabályozókörben nem lehet ± 3 Pa-nál nagyobb. A nyomásingadozások átlaga a hígító alagútban nem lehet nagyobb ± 250 Pa-nál. — Többcsöves rendszerben (10. ábra) áramlásszabályozóra van szükség az arányos kipufogógáz-megosztáshoz, hogy a többcsöves egység és a TT végpontjai közötti nyomáskülönbséget zérus értéken tartsa. A szabályozás a TT végpontja közelében a DT-be fecskendezett levegőáram szabályozásával végezhető. — PCV1, PCV2: nyomásszabályozó szelep (9. ábra) — A két Venturi-csöves vagy két fojtótárcsás rendszerben az arányos áramlásmegosztáshoz két nyomásszabályozó szelepre van szükség, amelyek az EP ellennyomását és a DT-ben fennálló nyomást szabályozzák. A szelepeket az EP-ben az SP után, a PB és DT között kell elhelyezni. — DC: csillapítókamra (10. ábra) — A többcsöves egység kilépésénél egy csillapítókamrát kell beépíteni az EP kipufogócső nyomásingadozásainak minimalizálása céljából. — VN: Venturi-cső (8. ábra) — A DT hígító alagútba egy Venturi-csövet kell beépíteni, hogy szívóhatás keletkezzék a TT átvezető cső kilépésének környezetében. A TT-n átfolyó gázáramot a Venturi-zónában keletkező mozgásmennyiség-változás határozza meg, és az alapjában véve arányos a PB nyomóventilátor áramával, ami állandó hígítási arányt biztosít. Mivel a mozgásmennyiség-változás függ a TT kilépésénél uralkodó hőmérséklettől, illetve az EP és DT közötti nyomáskülönbségtől, a tényleges hígítási arány kis terhelésnél valamivel kisebb, mint nagy terhelésnél. — FC2: áramlásszabályzó (6., 7., 11. és 12. ábra; választható) — A PB nyomóventilátor és/vagy az SB szívóventilátor áramának szabályozásához egy áramlásszabályozó használható. Ezt a kipufogógáz-áram vagy az üzemanyag-áram jele és/vagy a CO2- vagy NOx-különbség jele vezérelheti. — Nyomás alatti levegőszállítás esetén (11. ábra) az FC2 közvetlenül szabályozza a levegőáramot. — FM1: áramlásmérő készülék (6., 7., 11. és 12. ábra) — Gázfogyasztásmérő vagy más áramlásmérő a hígító levegő áramlásának mérésére. Ha a PB kalibrálva van az áramlás mérésére, az FM1 választható. — FM2: áramlásmérő készülék (12. ábra) — Gázfogyasztásmérő vagy más áramlásmérő a hígított kipufogógáz áramának mérésére. Ha az SB szívóventilátor kalibrálva van az áram mérésére, az FM2 választható. — PB: nyomóventilátor (4., 5., 6., 7., 8., 9. és 12. ábra) — A hígító levegő áramlásának szabályozására a PB kapcsolatban állhat az FC1 vagy FC2 áramlásszabályozóval. Pillangószelep használata esetén a PB alkalmazására nincs szükség. Ha kalibrálva van, a PB a hígító levegő áramlásának mérésére is használható. — SB: szívóventilátor (4., 5., 6., 9., 10. és 12. ábra) — Csak részleges mintavételezési rendszerek esetén. Ha kalibrálva van, az SB a hígított kipufogógáz áramlásának mérésére is használható. — DAF: hígítólevegő-szűrő (4–12. ábra) — Ajánlatos a hígító levegőt szűrni és aktív szénen átengedni a háttér-szénhidrogének eltávolítására. A hígító levegő hőmérsékletének 298 K (25 °C) ± 5 K-nek kell lennie. — A gyártó kívánságára a hígító levegőből a háttér-részecskeszint meghatározására a helyes mérnöki gyakorlatnak megfelelően mintát lehet venni, amit aztán le lehet vonni a hígított kipufogógáz mért értékeiből. — PSP részecske-mintavételező szonda (4., 5., 6., 8., 9., 10. és 12. ábra) — A szonda a PTT vezető szakasza és — — azt az áramlással szembe fordítva kell beépíteni olyan helyen, ahol a hígító levegő és a kipufogógáz már jól összekeveredett, azaz a hígító alagút középvonalában kb. 10 alagút-átmérőnyi távolságra az után a pont után, ahol a kipufogógáz belép a hígító alagútba, — annak legalább 12 mm belső átmérőjűnek kell lennie, — közvetlen fűtéssel vagy a hígító levegő előfűtésével legfeljebb 325 K (52 °C) fal-hőmérsékletre fűthető, feltéve, hogy a levegő hőmérséklete a kipufogógáznak a hígító alagútba való bevezetése előtt nem haladja meg a 325 K (52 °C)-ot, — szigetelhető. — DT: hígító alagút (4–12. ábra) — A hígító alagút(nak): — — elég hosszúnak kell lennie ahhoz, hogy a kipufogógáz és a hígító levegő turbulens áramlási viszonyok között teljesen összekeveredjen, — rozsdamentes acélból kell készülnie: — — 0,025 vagy kisebb falvastagság/átmérő aránnyal 75 mm-nél nagyobb belső átmérőjű hígító alagutak esetében, — 1,5 mm-nél nem kisebb névleges falvastagsággal 75 mm vagy annál kisebb belső átmérőjű hígító alagutak esetében, — részleges mintavételezési típus esetén legalább 75 mm átmérőjűnek kell lennie, — teljes mintavételezési típus esetén ajánlott, hogy legalább 25 mm átmérőjű legyen, — felfűthető legfeljebb 325 K (52 °C) csőfal-hőmérsékletre közvetlen melegítéssel vagy a hígító levegő előmelegítésével feltéve, hogy a levegő hőmérséklete nem haladja meg a 325 K (52 °C) értéket, mielőtt még a kipufogógáz belépne a hígító alagútba, — szigetelhető. — A motor kipufogógázát alaposan össze kell keverni a hígító levegővel. Részleges mintavételezési rendszereknél a keveredés minőségét üzembeállítás után ellenőrizni kell járó motor mellett, az alagút CO2-profiljának felvételével (legalább négy egyenletesen elosztott ponton). Szükség esetén keverőnyílás alkalmazható. — Megjegyzés: Ha a környezeti hőmérséklet a DT hígító alagút környezetében 293 K (20 °C) alatt van, ügyelni kell, hogy ne vesszenek el a részecskék azáltal, hogy lerakódnak a hígító alagút hideg falára. Ezért ajánlatos az alagutat a fent megadott határokon belül melegíteni és/vagy hőszigetelni. — Nagy motorterhelések esetén az alagutat nem agresszív eszközökkel, pl. egy levegő-keringető ventilátorral lehet hűteni, feltéve hogy a hűtőközeg hőmérséklete nem alacsonyabb 293 K-nél (20 °C). — — HE: hőcserélő (9. és 10. ábra) — A hőcserélő teljesítményének elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy az SB szívóventilátor belépő oldalán a hőmérsékletet a vizsgálat során megfigyelt átlagos üzemi hőmérséklethez képest ± 11 K értéken tartsa. 1.2.1.2. Teljes áramlású hígítórendszer (13. ábra) A hígítórendszer az állandó térfogatú mintavételezési (CVS) elv alkalmazásával az összes kipufogógáz hígításán alapulva kerül leírásra. A kipufogó és a hígító levegő keverékének teljes térfogatát le kell mérni. Erre a PDP, a CFV vagy az SSV rendszer használható. A rákövetkező részecskegyűjtés céljából a hígított kipufogógázból vett mintát át kell engedni a részecske-mintavételezési rendszeren (1.2.2. pont, 14. és 15. ábra). Ha ez közvetlenül történik, egyszeri hígításról beszélünk. Ha a mintát egy második hígító alagútban még egyszer felhígítják, kétszeri hígításról van szó. Ez akkor hasznos, ha a szűrő felületi hőmérsékletére vonatkozó követelményt egyszeri hígítással nem lehet teljesíteni. Bár a kétszeri hígítórendszer részben valóban hígítórendszer, leírása az 1.2.2. pontban és a 15. ábrán mégis mint a részecske-mintavételezési rendszer változata szerepel, mivel alkotóelemeinek többségét tekintve egy tipikus részecske-mintavételezési rendszerrel azonos. A gáz-halmazállapotú szennyező anyagok kibocsátását ugyancsak meg lehet határozni egy teljes áramlású rendszer hígító alagútjában. Ezért a gáz-halmazállapotú összetevők mintavételező szondái szerepelnek a 13. ábrán, de a magyarázó jegyzékben nem jelennek meg. A vonatkozó követelményeket az 1.1.1. pont írja le. Leírások (13. ábra) — EP: kipufogócső — A kipufogócső hossza a motor kipufogó-gyűjtőcsövétől, a turbófeltöltő kilépő csonkjától vagy az utókezelő készüléktől a hígító alagútig ne haladja meg a 10 métert. Ha a rendszer hosszabb 4 m-nél, akkor minden 4 m-en felüli csövet szigetelni kell, kivéve egy, a csőbe épített füstölésmérőt, ha van ilyen. A szigetelés sugárirányú vastagságának legalább 25 mm-nek kell lennie. A szigetelőanyag hővezető-képessége nem lehet nagyobb 0,1 W/(m . K) értéknél, 673 K (400 °C) hőmérsékleten mérve. A kipufogócső hő-tehetetlenségének csökkentése érdekében ajánlatos legfeljebb 0,015-es falvastagság/átmérő arányt alkalmazni. A rugalmas szakaszok használatát legfeljebb 12-es hossz/átmérő arányra kell korlátozni. — 13. ábra Teljes áramlású hígítórendszer — A DT hígító alagútban a hígítatlan kipufogógáz teljes mennyisége összekeveredik a hígító levegővel. A hígított kipufogógáz áramát vagy egy PDP térfogat-kiszorításos szivattyúval vagy egy CFV kritikus átáramlású Venturi-csővel vagy pedig egy SSV szubszonikus Venturi-csővel kell mérni. Az arányos részecske-mintavételezéshez és az áram meghatározásához egy HE hőcserélő vagy egy EFC elektronikus áramláskiegyenlítő használható. Mivel a részecskék tömegének meghatározása a teljes hígított kipufogógáz-áramon alapul, a hígítási arányt nem kell kiszámítani. — PDP: térfogat-kiszorításos szivattyú — A PDP a teljes hígított kipufogógáz-áramot a szivattyú által megtett fordulatok számával és a szivattyú egy fordulatra eső térfogat-kiszorításával méri. A kipufogórendszer ellennyomását a PDP vagy a hígító levegőt bevezető rendszer nem csökkentheti művi úton. A működő CVS-rendszer mellett mért statikus kipufogó ellennyomás nem térhet el ± 1,5 kPa-nál nagyobb mértékben attól az értéktől, ami azonos motor-fordulatszámnál és -terhelésnél a CVS-hez való csatlakoztatás nélkül mérhető. — A gázkeverék hőmérséklete közvetlenül a PDP előtt nem térhet el ± 6 K-nál nagyobb mértékben az áramláskiegyenlítő használatát mellőző vizsgálat alatt megfigyelt átlagos üzemi hőmérséklettől. — Áramláskiegyenlítés csak akkor használható, ha a hőmérséklet a PDP-be való belépésnél nem magasabb, mint 50 °C (323 K). — CFV: kritikus áramlású Venturi-cső — A CFV a teljes hígított kipufogógáz-áramot fojtásos körülmények közötti áramlás (kritikus áramlás) fenntartásával méri. A működő CFV-rendszer mellett mért statikus kipufogó ellennyomás nem térhet el ± 1,5 kPa-nál nagyobb mértékben attól az értéktől, amely azonos motor-fordulatszámnál és -terhelésnél a CFV-hez való csatlakoztatás nélkül mérhető. A gázkeverék hőmérséklete közvetlenül a CFV előtt nem térhet el ± 11 K-nél nagyobb mértékben az áramláskiegyenlítő használatát mellőző vizsgálat alatt megfigyelt átlagos üzemi hőmérséklettől. — SSV: szubszonikus Venturi-cső — Az SSV a bemeneti nyomás, a bemeneti hőmérséklet, az SSV-bemenet és a torok közötti nyomásesés függvényeként az összes hígított kipufogógáz-áramot méri. A működő SSV-rendszer mellett mért statikus kipufogó-ellennyomás nem térhet el ± 1,5 kPa-nál nagyobb mértékben attól az értéktől, amely azonos motorfordulatszámnál és -terhelésnél az SSV-hez való csatlakoztatás nélkül mérhető. A gázkeverék hőmérséklete közvetlenül az SSV előtt nem térhet el ± 11 K-nél nagyobb mértékben az áramláskiegyenlítő használatát mellőző vizsgálat alatt megfigyelt átlagos üzemi hőmérséklettől. — HE: hőcserélő (EFC használata esetén választható) — A hőcserélő teljesítményének elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy a hőmérsékletet a fent megkövetelt határokon belül tartsa. — EFC: elektronikus áramláskiegyenlítő (HE használata esetén választható) — Ha a PDP vagy CFV bemeneténél a hőmérséklet nem a fent megadott határok között van, áramláskiegyenlítő rendszerre van szükség a gázáram folyamatos mérésére és az arányos mintavétel szabályozására a részecskerendszerben. Ebből a célból a folyamatosan mért gázáramjelek szolgálnak a részecske-mintavételező rendszer részecskeszűrőin áthaladó mintaáram megfelelő korrigálására (lásd a 14. és 15. ábrát). — DT: hígító alagút — A hígító alagút(nak): — — elég kis átmérőjűnek kell lennie ahhoz, hogy turbulens áramlást idézzen elő (a Reynolds-számnak nagyobbnak kell lennie 4 000-nél), és elég hosszúnak ahhoz, hogy a kipufogógáz és a hígító levegő tökéletesen összekeveredjen. Szükség esetén keverőnyílás alkalmazható, — átmérőjének legalább 75 mm-nek kell lennie, — szigetelt lehet. — A motor kipufogógázát áramlásirányba fordított csövön kell a hígító alagútba bevezetni, és jól el kell keverni. — Egyszeri hígítás alkalmazása esetén a hígító alagútból vett minta a részecske-mintavételelzési rendszerbe kerül (1.2.2. pont, 14. ábra). A PDP, CFV vagy SSV átfolyási teljesítményének elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy a hígított kipufogógáz hőmérsékletét közvetlenül az elsődleges részecskeszűrő előtt 325 K-en (52 °C) vagy annál alacsonyabb értéken tartsa. — Kétszeres hígítás alkalmazása esetén a hígító alagútból vett minta a másodlagos hígító alagútba kerül, ahol tovább hígul, majd így halad át a mintavételező szűrőkön (1.2.2. pont, 15. ábra). A PDP, CFV vagy SSV átfolyási teljesítményének elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy a DT-ben áramló hígított kipufogógáz hőmérsékletét a mintavételezési zónában 464 K-en (191 °C) vagy annál alacsonyabb értéken tartsa. A másodlagos hígítórendszernek elegendő másodlagos hígító levegőt kell szolgáltatnia ahhoz, hogy a kétszeresen hígított kipufogógáz hőmérsékletét közvetlenül az elsődleges részecskeszűrő előtt 325 K-en (52 °C) vagy annál alacsonyabb értéken tartsa. — DAF: hígítólevegő-szűrő — Ajánlott, hogy a hígító levegőt szűrjék és aktív szénnel tisztítsák a háttér-szénhidrogének kiküszöbölésére. A hígító levegőnek 298 K (25 °C) ± 5 K hőmérsékletűnek kell lennie. A gyártó kérésére a hígító levegőt a helyes mérnöki gyakorlatnak megfelelően a háttér részecske szintek meghatározására mintavételezni kell, amely a hígított kipufogóban mért értékekből vonható ki. — PSP: részecske-mintavételező szonda — A szonda a PTT vezető szakasza és — — azt az áramlással szembe fordítva kell beépíteni olyan helyen, ahol a hígító levegő és a kipufogógáz már jól összekeveredett, azaz a hígító alagút középvonalában kb. 10 alagút-átmérőnyi távolságra az után a pont után, ahol a kipufogógáz belép a hígító alagútba, — annak legalább 12 mm belső átmérőjűnek kell lennie, — közvetlen fűtéssel vagy a hígító levegő előfűtésével legfeljebb 325 K (52 °C) fal-hőmérsékletre fűthető, feltéve, hogy a levegő hőmérséklete a kipufogógáznak a hígító alagútba való bevezetése előtt nem haladja meg a 325 K (52 °C)-ot, — szigetelhető. 1.2.2. Részecske-mintavételezési rendszer (14. és 15. ábra) A részecske-mintavételezési rendszer a részecskeszűrőn lévő részecskék összegyűjtéséhez szükséges. Hígított részleges gázáram teljes mintavételezése esetén, amelynél az egész hígított kipufogógáz-minta áthalad a szűrőkön, a hígító (1.2.1.1. pont, 7. és 11. ábra) és mintavételezési rendszer általában egy egységet képez. Hígított részleges vagy teljes gázáram részleges mintavételezése esetén, amikor a hígított kipufogógáznak csak egy része halad át a szűrőkön, a hígító (1.2.1.1. pont, 4., 5., 6., 8., 9., 10. és 12. ábra és 1.2.1.2. pont 13. ábra) és mintavételezési rendszer általában külön egységeket képez. Ebben az irányelvben egy teljes átáramlású hígítórendszer DDS kétszeres hígítórendszere (15. ábra) a 14. ábrán látható tipikus részecske-mintavételezési rendszer egy sajátos változatának tekinthető. A kétszeres hígítórendszerben megtalálható a részecske-mintavételezési rendszer minden lényeges eleme, mint a szűrőtartók és a mintavételező szivattyú, és ezenfelül még egyes, a hígítással kapcsolatos elemek, mint a hígítólevegő-ellátás és a másodlagos hígító alagút. A szabályozó körök hirtelen igénybevételének elkerülése érdekében ajánlatos a mintavételező szivattyút az egész vizsgálati eljárás alatt járatni. Az egyszűrős módszer esetében megkerülő rendszert kell alkalmazni, hogy a minta a megkívánt időpontokban haladjon át a szűrőkön. Az átkapcsolásnak a szabályozó körökre gyakorolt hatását a legkisebbre kell korlátozni. Leírások – 14. és 15. ábra — PSP: részecske-mintavételező szonda (14. és 15. ábra) — Az ábrákon feltüntetett részecske-mintavételező szonda a PTT részecskeátvezető cső vezető szakasza. — A szondát: — — az áramlással szembe fordítva kell beépíteni olyan helyen, ahol a hígító levegő és a kipufogógáz már jól összekeveredett, azaz a hígító alagút középvonalában (1.2.1. pont) kb. 10 alagút-átmérőnyi távolságra az után a pont után, ahol a kipufogógáz belép a hígító alagútba, — annak legalább 12 mm belső átmérőjűnek kell lennie, — közvetlen fűtéssel vagy a hígító levegő előfűtésével legfeljebb 325 K (52 °C) fal-hőmérsékletre fűthető, feltéve hogy a levegő hőmérséklete a kipufogógáznak a hígító alagútba való bevezetése előtt nem haladja meg a 325 K (52 °C)-ot, — szigetelhető. 14. ábra Részecske-mintavételezési rendszer A részleges átáramlású vagy teljes átáramlású hígítórendszer DT hígító alagútjából a PSP részecske-mintavételező szondán és a PTT részecskeátvezető csövön keresztül a P mintavételező szivattyú hígított kipufogógáz-mintát vesz. A minta áthalad az FH szűrőtartó(ko)n, amelyek a részecske-mintavételező szűrőket foglalják magukban. A minta-gázáram nagyságát az FC3 áramlásszabályozó szabályozza. EFC elektronikus áramlás-kiegyenlítés (lásd a 13. ábrát) alkalmazása esetén a hígított kipufogógáz-áram szolgál az FC3 vezérlőjeleként. 15. ábra Hígítórendszer (csak teljes áramlású rendszernél) A teljes átáramlású hígítórendszer DT hígító alagútjából a PSP részecske-mintavételező szondán és a PTT részecskeátvezető csövön keresztül hígított kipufogógáz-minta jut az SDT másodlagos hígító alagútba, ahol még egyszer felhígul. Ezután a minta áthalad az FH szűrőtartó(ko)n, amelyek a részecske-mintavételező szűrőket foglalják magukban. A hígító levegő árama általában állandó, míg a minta áramát az FC3 áramlásszabályozó szabályozza. EFC elektronikus áramlás-kiegyenlítés (lásd a 13. ábrát) alkalmazása esetén a teljes hígított kipufogógáz-áram szolgál az FC3 vezérlőjeleként. — PTT: részecskeátvezető cső (14. és 15. ábra) — A részecskeátvezető cső hossza nem haladhatja meg az 1 020 mm-t, és annak hosszát – amikor csak lehetséges – minimalizálni kell. — A méretek a következőkre érvényesek: — — a részleges átáramlást hígító, töredékes mintavételezési rendszernél és a teljes átáramlású egyszeresen hígítórendszernél a szonda csúcsától a szűrőtartóig, — a részleges átáramlást hígító, teljes mintavételezési rendszernél a hígító alagút végétől a szűrőtartóig, — a teljes átáramlású kétszeresen hígító rendszernél a szonda csúcsától a másodlagos hígító alagútig. — Az átvezető cső: — — közvetlen fűtéssel vagy a hígító levegő előfűtésével legfeljebb 325 K (52 °C) fal-hőmérsékletre fűthető, feltéve hogy a levegő hőmérséklete a kipufogógáznak a hígító alagútba való bevezetése előtt nem haladja meg a 325 K (52 °C)-ot, — szigetelhető. — SDT: másodlagos hígító alagút (15. ábra) — A másodlagos hígító alagútnak legalább 75 mm-es átmérővel kell rendelkeznie, és elegendő hosszúságúnak kell lennie ahhoz, hogy legalább 0,25 másodperces tartózkodási időt biztosítson a kétszeresen hígított minta számára. Az FH elsődleges szűrőtartót az SDT kimenetétől 300 mm-en belül kell elhelyezni. — A másodlagos hígító alagút: — — közvetlen fűtéssel vagy a hígító levegő előfűtésével legfeljebb 325 K (52 °C) fal-hőmérsékletre fűthető, feltéve, hogy a levegő hőmérséklete a kipufogógáznak a hígító alagútba való bevezetése előtt nem haladja meg a 325 K (52 °C)-ot, — szigetelhető. — FH: szűrőtartó(k) (14. és 15. ábra) — Elsődleges és kiegészítő szűrők esetén egy szűrőház vagy külön-külön szűrőházak használhatók. A III. melléklet 1. függeléke 1.5.1.3. pontjának követelményeit teljesíteni kell. — A szűrőtartó(k): — — közvetlen fűtéssel vagy a hígító levegő előfűtésével legfeljebb 325 K (52 °C) fal-hőmérsékletre fűthető(k), feltéve, hogy a levegő hőmérséklete nem haladja meg a 325 K (52 °C)-ot, — szigetelhető(k). — P: mintavételezési szivattyú (14. és 15. ábra) — A részecske-mintavételező szivattyút az alagúttól elegendő távolságra kell elhelyezni úgy, hogy a beszívott gáz hőmérséklete állandó maradjon (± 3 K), ha az FC3-mal történő áramlás-kiegyenlítést nem használják. — DP: hígítólevegő-szivattyú (15. ábra) (csak teljes áramlású kétszeres hígításnál) — A hígítólevegő-szivattyút úgy kell elhelyezni, hogy a másodlagos hígító levegő hőmérséklete 298 K (25 °C) ± 5 K legyen. — FC3: áramlásszabályzó (14. és 15. ábra) — Ha más eszköz nem áll rendelkezésre, áramlásszabályozót kell használni a részecskeminta-áramnak a minta útvonalán előforduló hőmérséklet- és ellennyomás-változások miatti kompenzálására. Az áramlásszabályozóra az EFC elektronikus áramlás-kiegyenlítő (lásd a 13. ábrát) használata esetén van szükség. — FM3: áramlásmérő készülék (14. és 15. ábra) (részecskeminta-áram) — A gázfogyasztásmérő vagy áramlásmérő műszert a mintavételező szivattyútól elegendő távolságra kell elhelyezni úgy, hogy a belépő gáz hőmérséklete állandó maradjon (± 3 K), ha az FC3-mal történő áramláskiegyenlítést nem használják. — FM4: áramlásmérő készülék (15. ábra) (hígító levegő, csak a teljes átáramlású kétszeres hígítású rendszernél) — A gázfogyasztásmérő vagy áramlásmérő műszert úgy kell elhelyezni, hogy a belépő gáz hőmérséklete 298 K (25 °C) ± 5 K maradjon. — BV: golyósszelep (választható) — A gömbcsap átmérőjének legalább akkorának kell lennie, mint a mintavételező cső belső átmérője, kapcsolási idejének pedig 0,5 másodpercnél rövidebbnek kell lennie. — Megjegyzés: Ha a PSP, PTT, SDT és FH közelében a környezeti hőmérséklet 293 K (20 °C) alatt van, ügyelni kell arra, hogy ne vesszenek el a részecskék azáltal, hogy lerakódnak e részek hideg falára. Ezért ajánlatos ezeket az alkatrészeket a megfelelő helyeken megadott határokon belül melegíteni és/vagy hőszigetelni. Az is ajánlatos, hogy a szűrő felületének hőmérséklete a mintavétel alatt ne legyen alacsonyabb, mint 293 K (20 °C). — Nagy motorterhelések esetén a fenti alkatrészeket nem agresszív eszközökkel, pl. egy levegő-keringető ventilátorral lehet hűteni, feltéve, hogy a hűtőközeg hőmérséklete nem alacsonyabb 293 K-nél (20 °C).