text:
80 % до 20 % съгласно точка 1.7.5., се използва най-високият обхват, който ще осигури това намаление.
 Фиг. 6
 Схема на устройството за проверка на ефективността на преобразувателя на NOx
 1.8. Регулиране на FID
 1.8.1.
 Оптимизиране чувствителността на детектора
 Пламъчно-йонизационният детектор се настройва съгласно указанията на производителя на уреда. За оптимизиране на чувствителността на детектора в най-използвания обхват се използва еталонна смес, съдържаща пропан и въздух.
 При дебити на горивото и на въздуха, регулирани съгласно препоръките на производителя, през анализатора се пропуска еталонен газ, съдържащ 350 ррm ± 75 ррm С газ. Чувствителността за даден поток на горивото се определя като разликата между показанието за еталонния газ и показанието за нулевия газ. Дебитът на горивото се регулира с постоянна величина над и под предписаната от производителя стойност. Записва се реагирането на еталонния газ и на газа за нулиране при тези дебити на горивото. Разликата между чувствителността за еталонен газ и газа за нулиране се нанася на графика и дебитът на горивото се регулира спрямо най-голямата разлика.
 1.8.2.
 Коефициенти на чувствителността за въглеводородите
 Анализаторът се калибрира съгласно точка 1.5. с използването на смес от пропан и въздух и пречистен синтетичен въздух.
 Коефициентите на реагиране се определят при пускането в експлоатация на анализатор и впоследствие след продължителни интервали на експлоатация. Коефициентът на чувствителността (Rf) за определени въглеводороди е отношението между показанието за концентрацията в С1 на пламъчно-йонизационния детектор и концентрацията на газа в цилиндъра, изразени в ррm С1.
 Концентрацията на газа за провеждане на изпитването трябва да бъде достатъчна, за да предизвика реакция, равна на около 80 % от обхвата на скалата. Концентрацията трябва да се знае с точност от ± 2 % по отношение на гравиметрична стандартна стойност, изразена в обемни части. Освен това бутилката с газ трябва предварително да се кондиционира 24 часа при температура от 298 К ± 5 К (25 oС ± 5 oС).
 Използваните за изпитването газове и препоръчителните обхвати на коефициентите на реагиране са следните:
 метан и пречистен синтетичен въздух 1,00 ≤ Rf ≤ 1,15;
 пропилен и пречистен синтетичен въздух 0,90 ≤ Rf ≤ 1,10;
 толуол и пречистен синтетичен въздух 0,90 ≤ Rf ≤ 1,10.
 Тези стойности са дадени в отношение към коефициента на реагиране (Rf) от 1,00 за пропан и пречистен синтетичен въздух.
 1.8.3.
 Проверка за смущения от кислорода
 Проверка за смущения от кислорода се извършва при пускането в експлоатация на анализатор и впоследствие след продължителни интервали на експлоатация.
 Коефициентът на реагиране се определя и трябва да бъде определян съгласно разпоредбите на точка 1.8.2. Използваните за изпитването газове и препоръчителните обхвати на коефициентите на реагиране са следните:
 пропан и азот, 0,95 ≤ Rf ≤ 1,05.
 Тази стойност е дадена в отношение към коефициента на реагиране (Rf) от 1,00 за пропан и пречистен синтетичен въздух.
 Концентрацията на кислород във въздуха на горелката на пламъчно-йонизационния детектор не трябва да превишава ± 1 моларен % от концентрацията на кислород във въздуха на горелката, използван при последната проверка на смущението от кислорода. Ако разликата е по-голяма, смущенията от кислорода трябва да се проверят и анализаторът да се настрои, ако


text:
е необходимо.
 1.8.4.
 Ефективност на сепаратора за неметанови фракции (NMC, само за газови двигатели, използващи за гориво ПГ)
 NMC се използва за отстраняване на неметановите въглеводородите от пробата газ чрез окисляване на всичките въглеводороди, с изключение на метана. В идеалният случай преобразуването за метан е 0 %, а за другите въглеводороди, представени от етана, е 100 %. За точното измерване на NMHC се определят двата коефициента на полезно действие, които служат за изчисляване на масовия дебит на емисията на NMHC (вж. приложение 4А, допълнение 2, точка 5.4.).
 1.8.4.1.
 Топлотворна способност на метана
 Съдържащият метан газ за калибриране се подава през пламъчно-йонизационния детектор FID със и без обхождане на сепаратора на неметанови фракции NMC и двете концентрации се записват. Топлотворността се определя, както следва:
 където:
 cw
 =
 концентрация на НС, когато CH4 протича през NMC
 cw/o
 =
 концентрация на НС, когато CH4 обхожда NMC
 1.8.4.2.
 Топлотворна способност на етана
 Съдържащият етан газ за калибриране се подава през пламъчно-йонизационния детектор FID със и без обхождане на сепаратора на неметанови фракции NMC и двете концентрации се записват. Топлотворността се определя, както следва:
 където:
 cw
 =
 концентрация на НС, когато C2H6 протича през NMC
 cw/o
 =
 концентрация на НС, когато C2H6 обхожда NMC
 1.9. Смущения на анализаторите на СО, CO2и NOx
 Газове, намиращи се в отработилите газове, които са различни от анализирания газ, могат да повлияят на отчитаните стойности по няколко начина. Положително смущение се наблюдава в уредите NDIR, когато газът, който е причина за смущението, предизвиква същия ефект като измервания газ, но в по-ниска степен от него. Отрицателно смущение наблюдава в уредите NDIR, когато газът, който е причина за смущението, разширява диапазона на абсорбиране на измервания газ, и в уредите CLD, когато газът, който е причина за смущението, предизвиква потушаване на излъчването. Проверките на смущенията, 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 смущения на анализатор на СО
 Водата и CO2 могат да влияят върху функционирането на анализатора на СО. Затова еталонен CO2 газ с концентрация от 80 до 100 % от обхвата на скалата на максималния измервателен обхват, използван по време на изпитването, се барботира през вода при стайна температура и чувствителността на анализатора се записва. Чувствителността 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.
 Проверка на потушаващия ефект в анализатор на NOx
 Двата газа, които влияят на анализаторите CLD (и HCLD), са CO2 и водната пара. Чувствителността на устройствата към влиянието на тези газове е пропорционална на техните концентрации и това налага да се прибягва до изпитвания за определяне на последствията от потушаващия ефект при очакваните максимални концентрации по време на изпитванията.
 1.9.2.1.
 Проверка на потушаващия ефект на CO2
 През анализатора NDIR се пропуска еталонен газ CO2 с концентрация от 80 % до 100 % от обхвата на скалата на най-високия измервателен обхват и се записва измерената стойност на CO2 , като A. След това

type: contracts

jurisdiction: EU


text:
газът се разрежда до около 50 % с еталонен газ NO и се пропуска през NDIR и през (H)CLD, след което се записват измерените стойности на CO2 и на NO — съответно В и С. След това се прекратява подаването на CO2 и единствено еталонният газ NO преминава през (H)CLD, а стойността на NO се записва, като D.
 Потушаващият ефект, който не трябва да бъде по-висок от 3 % от обхвата на скалата, се изчислява, както следва:
 като:
 A
 =
 e неразредената концентрация на CO2, измерена с NDIR в %
 B
 =
 e разредената концентрация на CO2, измерена с NDIR в %
 C
 =
 разредената концентрация на NО, измерена с (H)CLD в ppm
 D
 =
 неразредената концентрация на NО, измерена с (H)CLD в ppm
 Могат да се използват алтернативни методи за разреждане и количествено определяне на стойностите на еталонните CO2 и NО газове, като динамично смесване/дозировка.
 1.9.2.2.
 Проверка на потушаващия ефект на водата
 Тази проверка се прилага единствено при измерванията на концентрацията на влажен газ. При изчисляването на потушаващия ефект на водата трябва да се взема предвид разреждането на еталонен газ NO с водна пара, както и свеждането на концентрацията на водната пара в сместа до очакваната по време на изпитването.
 През (H)CLD се пропуска еталонен газ NO с концентрация от 80 % до 100 % от обхвата на скалата на най-често използвания обхват и измерената стойност за NO се записва като D. След това еталонният газ NO се пропуска през вода със стайна температура и преминава през анализатора (H)CLD, като стойността на NO се записва като C. Абсолютното работно налягане на анализатора и температурата на водата се определят и се записват съответно като стойности Е и F. Определя се налягането на насищане на сместа с пара, на което съответства температурата F на струята вода и което се записва като стойност G. Концентрацията на водната пара (Н, в %) в сместа се изчислява, както следва:
 H = 100 × (G/E)
 Очакваната концентрация (Dе) на разредения еталонен газ NO (във водна пара) се изчислява, както следва:
 De = D × (1 - H/100)
 При отработилите газове на дизеловите двигатели, максималната очаквана концентрация на отработилите водни пари в тези газове (Hm, в %) по време на изпитването се оценява, като се приеме атомно отношение 1,8 : 1 на водородните към въглеродните атоми в горивото, като се използва концентрацията на неразредения еталонен газ СО (А, измерена съгласно точка 1.9.2.1.) , както следва:
 Hm = 0,9 × A
 Потушаващият ефект на водата, който не трябва да бъде по-висок от 3 %, се определя, както следва:
 Потушаване % = 100 × ((De - C)/De) × (Hm/H)
 където:
 De
 =
 очаквана концентрация на разредения NO, в ррm
 C
 =
 концентрация на разредения NO, в ррm
 Hm
 =
 максимална концентрация на водните пари, в %
 H
 =
 действителна концентрация на водните пари, в %
 Забележка
 :
 За тази проверка е важно еталонният газ NO да съдържа минимална концентрация на NO2, защото абсорбирането на NO2 във водата не се отчита при изчисляването на потушаването.
 1.10. Периодичност на калибрирането


text:
Анализаторите се калибрират съгласно точка 1.5. най-малко веднъж на всеки три месеца или когато се извършва ремонт или изменение в системата, което може да повлияе върху калибрирането.
 2. КАЛИБРИРАНЕ НА СИСТЕМАТА CVS
 2.1. Общи положения
 Системата CVS се калибрира, като се използва разходомер с точност, съответстваща на националнен или международен стандарт и ограничително устройство. Потокът през системата се измерва чрез различни регулировки на ограничаване, а контролните параметри на системата се измерват и отнасят към потока.
 Могат да се използват различни видове разходомери, напр. калибрирана тръба на Вентури, калибриран ламинарен разходомер, калибриран турбинен разходомер.
 2.2. Калибриране на производителността на обемната помпа (PDP)
 Всички параметри на помпата, се измерват едновременно с параметрите на разходомера, който е последователно свързан към помпата. Изчисления дебит (в m3/min на входа на помпата, абсолютно налягане и температура) се нанася спрямо корелационна функция, която е стойността на специфична комбинация на параметрите на помпата. След това се определя линейното уравнение, което свързва дебита на помпата и корелационната функция. Когато CVS е с многоскоростно задвижване, калибрирането се извършва за всеки използван диапазон. По време на калибрирането се поддържа постоянна температура.
 2.2.1.
 Анализ на данните
 Дебитът на въздуха (Qs) при всяка ограничаваща регулировка (най-малко 6 регулировки) се изчислява в стандартизирани единици m3/min от данните на разходомера, като се използва методът, предписан от производителя. След това дебитът на въздуха се преобразува в дебит на помпата (V0) в m3/об. при абсолютната температура и налягане при входа на помпата, както следва:
 където:
 qvCVS
 =
 дебит на въздуха при нормални условия (101,3 kPa, 273 K), m3/s
 T
 =
 температура при входа на помпата, в К
 pp
 =
 абсолютно налягане при входа на помпата (pB-p1), kPa
 n
 =
 честота на въртене на помпата, об./s
 За да може да се отчита зависимостта между промените в налягането в помпата и нормата на плъзгане на помпата, корелационната функция (X0), зависеща от честотата на въртене на помпата, разликата в налягането от входа на помпата до изхода на помпата и абсолютното изходно налягане на помпата, се изчисляват, както следва:
 където:
 Δpp
 =
 разлика в налягането от входа на помпата до изхода на помпата, kPa
 pp
 =
 абсолютно налягане при изхода на помпата, в kPa
 Използва се методът на най-малките квадрати, за да се състави линейното регресионно уравнение на калибрирането, както следва:
 V
 o = D
 o – m x X
 o
 D0 и m са съответно константата на отреза и ъгловият коефициент на регресионните линии.
 При CVS система с много режими за честотите на въртене кривите за калибриране, определени от различните обхвати на дебита на помпата, са приблизително успоредни, а стойностите на D0 се увеличават с намаляването на обхватите на дебита на помпата.
 Изчислените стойности от уравнението са до ±0,5 % от измерената стойност на V0. Стойностите на m са различни за различните помпи. Притокът от прахови частици в течение на времето причинява намаляване на приплъзването на помпата, както е отразено от по-ниските стойности на m. Следователно калибрирането се извършва при пускането на помпата, след основна поддръжка и когато обща проверка на системата (точка 2.4.) покаже промяна в нормата на приплъзване


text:
на помпата.
 2.3. Калибриране на тръбата на Вентури с критичен поток (CFV)
 Калибрирането на CFV се основава на уравнението за тръба на Вентури с критичен поток. Газовият поток е функция на налягането и температурата на входа.
 2.3.1.
 Анализ на данните
 Дебитът на въздуха (Qs) при всяка ограничителна регулировка (най-малко 8 регулировки) се изчислява в стандартизирани единици m3/min от данните на разходомера, като се използва методът, предписан от производителя. Коефициентът на калибриране се изчислява въз основа на данните за калибриране на всяка регулировка, както следва:
 където:
 qvCVS
 =
 дебит на въздуха при нормални условия (101,3 kPa, 273 K), m3/s
 T
 =
 температура на входа на тръбата на Вентури, K
 pp
 =
 абсолютно налягане на входа на тръбата на Вентури, kPa
 За определяне обхвата на критичния поток, Kv се нанася като функция на налягането на входа на тръбата на Вентури. За критичния (дроселиран) поток, Kv има относително константна стойност. С намаляването на налягането (увеличаването на вакуума), клапата на дросела на тръбата на Вентури се отваря и Kv намалява, което показва, че CFV работи извън допустимия обхват.
 Средната стойност на Kv и стандартното отклонение се изчисляват за най-малко 8 точки от района на критичния поток. Стандартното отклонение не трябва да превишава ±0,3 % от средната стойност на KV.
 2.4. Калибриране на инфразвукова тръба на Вентури (SSV)
 Калибрирането на SSV се основава на уравнението за потока на инфразвукова тръба на Вентури. Газовият поток е функция от входното налягане и температура, спада на налягането между входа на SSV и отвора.
 2.4.1.
 Анализ на данните
 Дебитът на въздуха (QSSV) при всяка ограничителна регулировка (най-малко 16 регулировки) се изчислява в стандартизирани единици m3/min. от данните на разходомера, като се използва методът, предписан от производителя. Коефициентът на нагнетяване се изчислява от данните за калибриране за всяко задание, 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 SSV отвора, m;
 rp
 =
 съотношение на SSV отвора към входящото абсолютно статично налягане =
 rD
 =
 съотношение на диаметъра на SSV отвора: d, към вътрешния диаметър на входящата тръба: D.
 За да се определи диапазонът на инфразвуковия поток, Cd се нанася като функция от числото на Рейнолдс в SSV отвора. Числото Re в SSV отвора се изчислява по следната формула:
 където:
 A1
 =
 сбор от константи и единици за преобразуване
 QSSV
 =
 дебит на въздуха при нормални условия (101,3 kPa, 273 K), m3/s;
 d
 =
 диаметър на SSV отвора, m;
 μ
 =
 абсолютен или динамичен вискозитет на газа, изчислен по следната формула:
 b
 =
 емпирична константа 1,458 x 106, kg/ms K0,5;
 S
 =
 емпирична константа = 110,4 K.
 Тъй като QSSV е вход за Re формулата, изчисленията трябва да започнат с начално предположение за QSSV или Cd на калибровката на тръбата на Вентури и да се повтарят докато QSSV стане конвергентен. Методът на последователните приближения трябва да е с грешка до 0,1 % на точка или по-висока.
 За най-малко шестнайсет точки в областта на инфразвуков поток изчислените стойности на Cd


text:
от резултантната калибровъчна крива, която съответства на уравнението, трябва да бъдат в рамките на ±0,5 % от измерения Cd за всяка калибровъчна точка.
 2.5. Пълна проверка на системата
 Общата точност на CVS системата за взимане на проби и на аналитичната система се определя с въвеждането в системата, при нормална експлоатация, на предварително известна маса замърсяващ газ. Замърсителят се анализира и масата се изчислява съгласно приложение 4А, допълнение 2, точка 4.3., освен в случай на пропан, когато се използва коефициент 0,000472 вместо 0,000479 за НС. Използва се един от следните два метода.
 2.5.1.
 Измерване с помощта на дюза с критичен поток
 Предварително известно количество чист газ (въглероден окис или пропан) се подава в CVS системата през калибрирана дюза с критичен поток. Ако входящото налягане е достатъчно високо, дебитът, който се регулира с калибрирана дюза с критичен поток, е независим от налягането при изхода на дюзата (за съответния критичен поток). Работата на CVS системата е като при нормално изпитване на емисии на отработили газове за около 5 до 10 минути. Анализира се проба на газа с обичайното оборудване (торба за пробата или метод на интегриране) и се изчислява масата на газа. Така определената маса е в рамките на ± 3 % от предварително известната маса на впръсквания газ.
 2.5.2.
 Измерване с гравиметричен метод
 Теглото на малка бутилка, напълнена с въглероден окис или пропан, се определя с точност до ±0,01 g. Работата на CVS системата е като при нормално изпитване на емисии на отработили газове за около 5 до 10 минути, докато въглероден окис или пропан се подава в системата. Количеството отделен чист газ се определя посредством диференциално претегляне. Анализира се проба на газа с обичайното оборудване (торба за пробата или метода на интегриране) и се изчислява масата на газа. Така определената маса е в рамките на ± 3 % от предварително известната маса на впръсквания газ.
 3. КАЛИБРИРАНЕ НА СИСТЕМАТА ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА ПРАХОВИ ЧАСТИЦИ
 3.1. Въведение
 Калибрирането на измерването на прахови частици е ограничено до разходомерите, които се използват за определяне на потока на пробата и съотношението на разреждане. Всеки разходомер се калиброва толкова често, колкото е необходимо, за да изпълни изискванията за точност от настоящото правило. Калибровъчният метод, който се използва, е описан в точка 3.2.
 3.2. Измерване на поток
 3.2.1.
 Периодично калибриране
 a)
 за да се получи абсолютна точност при измерване на потока, както е определено в точка 2.2. от допълнение 4 към настоящото приложение, разходомерът или контролно-измервателната апаратура за потока се калибрират с точен разходомер, който може да бъде съотнесен към международни и/или национални стандарти;
 б)
 ако пробата газ се определя от измерването на диференциалния поток, разходомерът или контролно-измервателната апаратура се калиброват по една от следните процедури, така, че потокът на сондата qmp в тунела да изпълни изискванията за точност от точка 4.2.5.2 от допълнение 4 към настоящото приложение:
 i)
 разходомерът за qmdw се свързва последователно към разходомера за qmdew, разликата между двата разходомера се калибрира за поне 5 зададени точки със стойности на потока, поравно разделен между най-ниската стойност на qmdw, използвана по време на изпитването и


text:
стойността на qmdew, използвана по време на изпитването. Тунелът за разреждане може да се обхожда;
 ii)
 калибрираното устройство за масовия поток се свързва последователно към разходомера за qmdew и точността се проверява за стойността, използвана при изпитването. Тогава калибрираното устройство за масов поток се свързва последователно към разходомера за qmdw, и точността се проверява за поне 5 задания, отговарящи на съотношение на разреждане между 3 и 50, спрямо qmdew, използван по време на изпитването;
 iii)
 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 qmp . След това qmdew се задава на стойността, използвана по време на изпитването, а на qmdw последователно се задават поне 5 стойности, отговарящи на съотношение на разреждане q между 3 и 50. Алтернативно може да се осигури специален калибровъчен поток, в който тунелът да се обхожда, но общият поток и потокът на въздуха за разреждане през съответните измервателни уреди трябва да са, както в действително изпитване;
 iv)
 в тръбата за прехвърляне TT на изпускателна тръба се пуска индикаторен газ. Той може да бъде компонент на отработилите газове, като CO2 и NOx. След разреждане в тунела индикаторният газ се измерва. Това се извършва за 5 съотношения на разреждане между 3 и 50. Точността на пробния потока се определя от коефициента на разреждане rd:
 в)
 взема се под внимание точността на газовите анализатори, за да се гарантира точността на qmp.
 3.2.2.
 Проверка на въглероден поток
 a)
 за идентификация на проблеми на измерването и регулирането, както и проверка на правилното действие на системата за разреждане на част от потока, се препоръчва проверка на въглеродния поток, с използване на действително отработили газове. Проверка на въглеродния поток трябва да се прави най-малко всеки път, когато се инсталира нов двигател, или нещо значително е променено в конфигурацията на изпитвателната камера;
 б)
 двигателят трябва да работи при натоварване на максимален въртящ момент и честота на въртене или в устойчив режим, който произвежда 5 % или повече CO2. Системата за вземане на проби от част на потока работи с коефициент на разреждане от приблизително15 към 1;
 в)
 Ако се извършва проверка на въглеродния поток, се прилага процедурата, дадена в допълнение 6 към настоящото приложение. Въглеродните дебити се изчисляват съгласно точки 2.1. до 2.3. от допълнение 6 към настоящото приложение. Всички въглеродни дебити трябва да си съответстват в рамките на 6 % един към друг.
 3.2.3.
 Проверка преди изпитването
 a)
 такава проверка се прави в рамките на 2 часа преди провеждането на изпитването, по следния начин:
 б)
 точността на разходомерите се проверява по същия метод, който се използва за калибриране (вж. точка 3.2.1. от настоящото приложение), за най-малко две точки, включително стойности qmdw на потока, които отговарят на съотношения на разреждане между 5 и 15 за стойностите на qmdew, използвани по време на изпитването;
 в)
 ако може да се докаже чрез отчети за калибровъчната процедура съгласно точка 3.2.1., че калибровката на разходомера е стабилна за по-дълъг период на време, проверката преди изпитването може да се пропусне.
 3.3.


text:
Определяне на време за преобразуване (за системи за разреждане на част от потока само при ЕТС)
 a)
 регулировките на системата за оценка на времето за преобразуване са точно същите, както измерването при изпитвателен пробег. Времето за преобразуване се определя по следния метод:
 б)
 един независим еталонен разходомер с измервателен диапазон, подходящ за потока през сондата, се поставя последователно и плътно свързан към сондата. Този разходомер има време за преобразуване по-малко от 100 ms за потока, използван за измерване на времето на реагиране, 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;
 в)
 в потока отработили газове се въвежда стъпкова промяна (или въздушен поток, ако е изчислен дебитът на отработилите газове) на входа на системата за разреждане на част от потока, от нисък поток до поне 90 % от обхвата на скалата. Пусковото устройство за тази стъпкова промяна е същото, използвано за задействане на прогнозния контрол в действителното изпитване. Промяната в потока отработили газове и отчетът на разходомера се записват при честота на вземане на проби минимум 10 Hz;
 г)
 от тези данни се определя времето за преобразуване за системата за разреждане на част от потока, което е времето от започване на стъпката до точката на 50 % от реакцията на разходомера. По подобен начин се определят времената за преобразуване на qmp сигнала от системата за разреждане на част от потока и на qmew, i сигнала от разходомера за отработили газове. Тези сигнали се използват в регресивните проверки, извършвани след всяко изпитване (вж. точка 3.8.3.2. от допълнение 2 към настоящото приложение);
 д)
 изчислението се повтаря за поне 5 стъпки на нарастване и намаляване и резултатите се усредняват. Вътрешното време за преобразуване (< 100 msec) на еталонния разходомер се изважда от тази стойност. Това е „прогнозна“ стойност на системата за разреждане на част от потока, която се прилага в съответствие с точка 3.8.3.2 от допълнение 2 към настоящото приложение.
 3.4. Проверка на условията за частично разреден поток
 Обхватът на скоростта и колебанията в налягането на отработилите газове се проверяват и регулират съгласно изискванията на точка 2.2.1. от допълнение 7 (ЕР), когато е приложимо.
 3.5. Периодичност на калибрирането
 Контролно-измервателната апаратура за потока се калибрира поне веднъж на 3 месеца или всеки път, когато се извършва ремонт или промяна на системата, които може да повлияят на калибровката.
 4. КАЛИБРИРАНЕ НА ОБОРУДВАНЕТО ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА ДИМНИТЕ ЕМИСИИ
 4.1. Въведение
 Димомерът се калибрира толкова често, колкото е необходимо, за да се изпълнят изискванията на настоящото правило за точност. Настоящата точка описва метода за калибриране, който се прилага спрямо компонентите, указани в допълнения 4, точка 5. и 7, точка 3. към настоящото приложение.
 4.2. Процедура за калибриране
 4.2.1.
 Време на загряване
 Димомерът се загрява и стабилизира съгласно препоръките на производителя. Ако димомерът е снабден със система за продухване с въздух за предотвратяване образуването на нагар по измервателната оптика, тя също се задейства и регулира в съответствие с препоръките на производителя.
 4.2.2.
 Установяване на линейната чувствителност
 Линейността на димомера се проверява в


text:
режим на отчитане на непрозрачност съгласно препоръките на производителя. Три неутрални филтъра за плътност с предварително известен коефициент на пропускане, които отговарят на изискванията на допълнение 4, точка 5.2.5. от настоящото приложение, се прилагат към димомера и се записва стойността. Неутралните филтри за плътност имат номинална непрозрачност от приблизително 10 %, 20 % и 40 %.
 Линейността не трябва да се отклонява с повече от ± 2 % непрозрачност от номиналната стойност на неутралния филтър за плътност. Всякаква нелинейност, превишаваща горната стойност, трябва да се коригира преди изпитването.
 4.3. Периодичност на калибрирането
 Димомерът се калибрира съгласно точка 4.2.2. най-малко веднъж на всеки три месеца или когато се извършва ремонт или промяна в системата, която може да повлияе върху калибрирането.
 Допълнение 6
 Проверка на въглероден поток
 1. ВЪВЕДЕНИЕ
 С изключение на незначителна част, източник на въглерода в отработилите газове е горивото и той, с изключение на минимална част, се проявява в отработилите газове като CO2. Това е основата на проверката на системата на база измерванията на CO2.
 Въглеродният поток в системите за измерване на отработилите газове се определя от дебита на горивото. Въглеродният поток в различните точки в системите за вземане на проба на емисиите и праховите частици се определя от концентрациите на CO2 и газовия дебит в тези точки.
 В този смисъл двигателят представлява известен източник на въглероден поток и наблюдението на този въглероден поток в изпускателната тръба и на изхода на системата за вземане на проба на частично разредения поток установява херметичността и точността на измерването на потока. Тази проверка има предимството, че компонентите действат при действителни изпитвателни условия за температура и поток на двигателя.
 Следната схема показва точки за вземане на проби, в които се проверяват въглеродните потоци. Специфичните формули за въглеродните потоци във всяка точка са дадени по-долу.
 Фиг. 7
 Измервателни точки за проверка на въглеродния поток
 2. ИЗЧИСЛЕНИЯ
 2.1. Дебит на въглеродния поток в двигателя (местоположение 1)
 Дебитът на въглеродния поток в двигателя за гориво CHαOε се получава по следния начин:
 където:
 qmf
 =
 масов дебит на горивото, kg/s.
 2.2. Въглероден дебит в неразредените отработили газове (местоположение 2)
 Въглеродният дебит в изпускателна тръба на двигателя се определя от концентрацията на неразредения CO2 и масовия дебит на отработилите газове:
 където:
 cCO2,r
 =
 концентрация на влажен CO2 в неразредените отработили газове, %;
 cCO2,a
 =
 концентрация на влажен CO2 в околния въздух, % (около 0,04 %);
 qmew
 =
 масов дебит на отработилите газове на влажна база, kg/s;
 Mre
 =
 моларна маса на отработилите газове.
 Ако CO2 се измерва на суха база, той се преобразува към влажна база съгласно точка 5.2. от допълнение 1 към настоящото приложение.
 2.3. Въглероден дебит в системата за разреждане (местоположение 3)
 Въглеродният дебит се определя от концентрацията на разреден CO2 , масовия дебит на отработилите газове и дебита на пробата:
 където:
 cCO2,d
 =
 концентрация на влажен CO2 в разредените отработили газове на изхода на тунела за разреждане, %;
 cCO2,a
 =
 концентрация на влажен CO2 в околния въздух, % (около 0,04 %);
 qmdew
 =
 масов дебит на разредените влажни отработили газове на влажна база, kg/s;
 qmew


text:
=
 масов дебит на отработилите газове на влажна база, kg/s (единствено система за частичен поток);
 qmp
 =
 пробата от потока на отработилите газове в системата за разреждане на част от потока, kg/s (единствено система за частичен поток);
 Mre
 =
 моларна маса на отработилите газове.
 Ако CO2 се измерва на суха база, той се преобразува към влажна база съгласно точка 5.2. от допълнение 1 към настоящото приложение.
 2.4. Моларната маса (Mre) на отработилите газове се изчислява както следва:
 където:
 qmf
 =
 моментен масов поток на горивото, kg/s;
 qmaw
 =
 масов дебит на входящия въздух на влажна база, kg/s;
 Ha
 =
 влажност на входящ въздух, g вода за kg сух въздух;
 Mra
 =
 моларна маса на сухия входящ въздух (= 28,9 g/mol);
 α, δ, ε, γ
 =
 моларни съотношения, отнасящи се до гориво C Hα Oδ Nε Sγ .
 Алтернативно може да се използват следните моларни маси:
 Mre (дизел)
 = 28,9 g/mol;
 Mre (ВНГ)
 = 28,6 g/mol;
 Mre (ПГ)
 = 28,3 g/mol.
 Допълнение 7
 Системи за анализ и за взимане на проби
 1. ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ГАЗООБРАЗНИТЕ ЕМИСИИ
 1.1. Въведение
 Точка 1.2. и фиг. 7 и фиг. 8 съдържат подробни описания на препоръчителните системи за анализ и за взимане на проби. Тъй като различни конфигурации могат да дадат еквивалентни резултати, не е необходимо точно съответствие с фиг. 7 и фиг. 8. Могат да се използват допълнителни компоненти, като измервателни уреди, клапани, електромагнитни клапани, помпи и прекъсвачи, за осигуряване на допълнителна информация и за координиране на функциите на компонентните системи. Други елементи, които не са необходими за осигуряване на точността на някои системи, могат да бъдат изключени, ако тази операция се основава на добра техническа преценка.
 Фиг. 7
 Схема на системата за анализ на неразредените отработили газове единствено за CO, CO2, NOx, HC (само за изпитване ESC)
 1.2. Описание на системата за анализ
 Системата за анализ за определяне на газообразни емисии в неразредените (фиг. 7, единствено ESC) или разредени (фиг. 8, ETC и ESC) отработили газове е описана, въз основа на използването на:
 a)
 HFID анализатор за измерване на въглеводороди;
 б)
 NDIR анализатор за измерване на въглероден окис и въглероден двуокис;
 в)
 HCLD или друг еквивалентен анализатор за измерване на азотните окиси.
 Пробата на всички компоненти може да се вземе с една или две сонди за взимане на проби, разположени в непосредствена близост до и вътрешно разделени към различните анализатори. Вземат се мерки нито един от компонентите на отработилите газове (включително водата и сярната киселина) да не кондензира в коя да е точка от системата за анализ.
 Фиг. 8
 Схема на системата за анализ на разредените отработили газове за CO, CO2, NOx, HC чрез изпитване ЕТС, по избор изпитване ESC
 1.2.1. Компоненти на фиг. 7 и 8:
 изпускателна тръба EP;
 Сонда за взимане на проби на отработили газове SP1 (само фиг. 7).
 Препоръчва се права затворена, с много отвори сонда от неръждаема стомана. Нейният вътрешен диаметър трябва да не е по-голям от вътрешния диаметър на тръбопровода за вземане на проби. Дебелината на стената на сондата трябва да е не повече от 1 mm. Сондата


text:
има поне 3 отвора на три различни радиални сечения, които са оразмерени, за да вземат проби с приблизително еднакъв дебит. Сондата трябва да навлиза не по-малко от 80 % от изпускателната тръба. Могат да се използват една или две сонди за взимане на проби.
 Сонда за взимане на проби от НС в разредени отработили газове SP2 (само фиг. 8)
 Сондата трябва:
 a)
 да представлява първите 254 mm до 762 mm от подгретия тръбопровод за взимане на проби HSL1;
 б)
 да има най-малко 5 mm вътрешен диаметър;
 в)
 да е поставена в тунела за разреждане DT (вж. точка 2.3., фиг. 20) в точка, където въздухът за разреждане и отработилият газ се смесват добре (т.е. приблизително 10 тунелни диаметъра след точката, където отработилите газове постъпват в тунела за разреждане);
 г)
 да е достатъчно (радиално) отдалечена от други сонди и от стената на тунела, за да не се влияе от затишие или завихряния;
 д)
 да се загрява, за да се увеличи температурата на газовата струя до 463 К ± 10 К (190 С ± 10 С) при изхода на сондата.
 Сонда за взимане на проби на CO, CO2, NOx в разредени отработили газове SP3 (само за фиг. 8)
 Сондата трябва:
 a)
 да лежи в същата равнина, както SP2;
 б)
 да е достатъчно (радиално) отдалечена от други сонди и от стената на тунела, за да не се влияе от затишие или завихряния;
 в)
 да бъде загрявана и изолирана по цялата си дължина до минимална температура от 328 K (55 oC), за да се избегне кондензирането на вода.
 Загряван тръбопровод за взимане на проби HSL1
 Тръбопроводът за взимане на проби осигурява газова проба от една сонда до разделителната/ите точка/и и анализатора на НС.
 Тръбопроводът за вземане на проби трябва:
 a)
 да има минимален вътрешен диаметър от 5 mm и максимален от 13,5 mm;
 б)
 да е изработен от неръждаема стомана или политетрафлуоретилен (PTFE);
 в)
 да поддържа температура на стената от 463 К ± 10 К (190o С ± 10o С), измерена при всеки отделно контролиран загряван сектор, ако температурата на отработилите газове при сондата за взимане на проби е равна или по-ниска от 463 К (190oС);
 г)
 да поддържа температура на стената по-висока от 453 К (180o С), ако температурата на отработилия газ при сондата за взимане на проби е по-висока от 463 К (190 oС);
 д)
 да поддържа температура на газ от 463 К ± 10 К (190 oС ± 10 oС), непосредствено преди подгретия филтър F2 и HFID.
 Загряван тръбопровод HSL2 за вземане на проби от NOx
 Тръбопроводът за вземане на проби трябва:
 a)
 да поддържа температура на стената от 328 до 473 К 10 К (55o С до 200o С), до преобразувателя С при използване на охладителя В, и до анализатора, когато не се използва охладителя В;
 б)
 да бъде от неръждаема стомана или от политетрафлуоретилен (PTFД).
 Тръбопровод SL за вземане на проби от CO и CO2
 Тръбопроводът трябва да бъде от политетрафлуоретилен (PTFД) или от неръждаема стомана. Той може да бъде или да не бъде загряван.
 Торба за вземане на проби


text:
от фоновите частици BK (по избор; единствено фиг. 8)
 За взимане на проби на фонови концентрации.
 Торба за вземане на проби BG (по избор; единствено фиг. 8 за СО и CO2)
 За взимане на проби на концентрации.
 Загряван предфилтър F1 (по избор)
 Температурата е същата като на тръбопровода HSL1.
 Загряван филтър F2
 Филтърът отделя всички твърди частици от газовите проби, преди те да достигнат анализатора. Температурата е същата като на тръбопровода HSL1. Филтърът се заменя според нуждите.
 Загрявана помпа за вземане на проби Р
 Помпата се загрява до температурата на тръбопровода HSL1.
 HC: Загряван пламъчно-йонизационен детектор (HFID) за определяне съдържанието на въглеводородите. Температурата му трябва да се поддържа от 453 К до 473 К (180 oС до 200 oС).
 CO, CO2: NDIR анализатори за определяне съдържанието на въглероден окис и въглероден двуокис (по избор за определяне на коефициента на разреждане за измерването РТ).
 NO: CLD или HCLD анализатори за определяне съдържанието на азотните окиси При използване на HCLD, температурата се поддържа между 328 К и 473 К (55oС и 200oС).
 Преобразувател С
 Използва се преобразувател за каталитичната редукция от NO2 към NO, преди извършване на анализа в CLD или HCLD.
 Охладител (В) (по избор)
 За охлаждане и кондензиране на водата, съдържаща се в пробата от отработили газове. Охладителят се поддържа при температура между 273 К и 277 К (0 oС и 4 oС) с помощта на лед или хладилник. Той е по избор, когато анализаторът не се влияе от водни пари, както е определено в точки 1.9.1. и 1.9.2. от допълнение 5 към настоящото приложение. Ако водата се отстранява чрез кондензация, температурата на пробния газ или точката на оросяване се следят или във влагоуловител, или след него. Температурата на пробния газ или точката на оросяване не трябва да превишават 280 К (7o С). За отстраняване на водата от пробата не могат да бъдат използвани химически изсушители.
 Температурни датчици T1, T2, T3
 Служат за следене на температурата на газовия поток.
 Температурен датчик Т4
 За следене температурата на NO2-NO преобразувателя.
 Температурен датчик Т5
 Служи за измерване на температурата на охладителната вана.
 Манометри G1, G2, G3
 За измерване на налягането в тръбопроводите за вземане на проби.
 Регулатори на налягането R1 и R2
 За регулиране съответно на налягането на въздуха и на горивото, постъпващо в детектора HFID.
 Регулатори на налягането R3, R4, R5
 За контролиране налягането в тръбопроводите за взимане на проби и потока към анализаторите.
 Разходомери FL1, FL2, FL3
 За следене дебита на обходния поток на пробата.
 Разходомер (по избор) (FL4 до FL6)
 За следене дебита в анализаторите.
 Разпределителен клапан (V1 до V5)
 Подходяща система от клапани за насочване по избор поток от проби, еталонен газ или нулев газ към анализаторите.
 Електромагнитен клапан (V6, V7)
 За заобикаляне на NO2-NO преобразувателя.
 Иглен клапан (V8)
 За регулиране на потока през NO2-NO С преобразувателя и обходния канал.
 Иглен клапан (V9, V10)
 За регулиране на потоците към анализаторите.
 Лостов клапан (по избор) (V11, V12)
 За изпускане на кондензата от охладителната вана В.
 1.3. Анализ NMHC (само за газови двигатели, използващи за гориво ПГ)
 1.3.1.
 Метод на газовата


text:
хроматография (фиг. 9)
 При използването на метода на газовата хроматография (GC), измерен малък обем от пробата се впръсква върху колона за анализ, през която се прокарва с инертен носещ газ. Колоната разделя отделните компоненти според точките им на кипене, така че те да се отделят от колоната по различно време. След това те преминават през датчик, който предава електрически сигнал, който зависи от тяхната концентрация. Тъй като това не е метод на непрекъснат анализ, може да се използва единствено в комбинация с метода на събиране на проби в торба, както е описано в точка 3.4.2. от допълнение 4 към настоящото приложение.
 За NMHC се използва автоматичен газов хроматограф GC с FID. Пробата на отработили газове се събира в торба за пробата, от която се взима част и се впръсква в GC. Пробата се разделя на две части (CH4/Въздух/СО и NMHC/CO2/H2O)по колоната на Порапак. Колоната с молекулярни сита отделя CH4 от въздуха и СО преди да го подаде към FID, където се измерва концентрацията му. Пълен цикъл от впръскване на една проба до впръскване на втора проба може да се извърши за 30 s. За определяне на NMHC, концентрацията на CH4 се изважда от общата концентрация на НС (точка 4.3.1. от допълнение 2 към настоящото приложение).
 Фиг. 9 показва типичен GC, предназначен за рутинно определяне на СН4. Могат да се използват и други методи на GC, когато се основават на добрата техническа преценка.
 Фиг. 9
 Схема за анализиране на метан (метод с използване на GC)
 Компоненти на фиг. 9:
 Колона на Порапак (РС)
 Използва се колона на Порапак N, 180/300 μm (мрежа 50/80), дължина 610 mm х 2,16 mm ID, която се подготвя с газ носител най-малко 12 часа при 423 К (150o С) преди първоначалната употреба.
 Колона с молекулярно сито (MSC)
 Колона тип 13Х, 250/350 m (мрежа 45/60), дължина 1 220 mm х 2,16 mm ID се подготвя и използва с газ носител най-малко 12 часа при 423 К (150o С) преди първоначалната употреба.
 Пещ (ОV)
 За поддържането на колоните и клапаните при постоянна температура за работата на анализатора и за подготовка на колоните при 423 К (150 oС).
 Тръба с форма на примка за пробата (SLP)
 Тръба от неръждаема стомана, достатъчно дълга, за да съдържа обем от приблизително 1 cm3 .
 Помпа (Р)
 За отвеждане на пробата до газовия хроматограф.
 Изсушител (D)
 Използва се изсушител с молекулярно сито за отстраняване на вода и други замърсители, които газът носител може да съдържа.
 HC: Пламъчно-йонизационен детектор (FID).за измерване на концентрацията на метан.
 Клапан за впръскване на проба (V1)
 Използва се за впръскване на пробата, взета от торбата за взимане на проби посредством SL на фиг. 8. Той е с малък мъртъв обем, херметически затворен за газта и с възможност да се нагрява до 423 К (150 oС).
 Разпределителен клапан (V3)
 За избиране на еталонния газ, пробата или спиране на потока.
 Иглен клапан (V2, V4, V5, V6, V7, V8)
 За регулиране на потоците в системата.
 Регулатор на налягането (R1, R2, R3)
 За контролиране, съответно, на потоците на горивото (носещ газ), пробата и


text:
въздуха.
 Капилярна тръба (FC)
 За контролиране дебита на потока на въздуха към FID.
 Манометър (G1, G2, G3)
 За контролиране, съответно, на потоците на горивото (газ носител), пробата и въздуха.
 Филтър (F1, F2, F3 F4, F5)
 Металокерамични филтри за предотвратяване навлизането на малки твърди частици в помпата или прибора FL1.
 Дебитомер FL1
 За измерване дебита на пробата през отклонението.
 1.3.2.
 Метод с използване на сепаратор за неметанови фракции (NMC, фиг. 10)
 Сепараторът окислява всички въглеводороди до CO2 и H2O, с изключение на CH4, който се регистрира от пламъчно-йонизационния детектор FID при преминаването на пробата през сепаратора за неметанови фракции. При взимането на проби с торба при SL (вж. точка 1.2, фиг. 8) се използва система, насочваща потока през или встрани от сепаратора, съгласно горната част на фиг. 10. При измерване с NMHC, двете стойности (НС и СН), се наблюдават на пламъчно-йонизационния детектор и се записват. Ако се използва методът на интеграцията, в HCL1, успоредно на редовния FID, се инсталира NMC по направление на втори пламъчно-йонизационен детектор (вж. точка 1.2, фиг. 8), съгласно долната част на фиг. 10. За измерването NMHC стойностите на двата пламъчно-йонизационни детектора (НС и CH4) се наблюдават и записват.
 Преди изпитването сепараторът се загрява до температура равна на или по-висока от 600 К (327 oС), за да се оцени каталитичният ефект на сепаратора върху стойностите на CH4 и C2H6, представителни за условията в изпусканите отработили газове. Трябва да се знаят точката на кондензация и концентрацията на кислороден двуокис в пробата на отработилите газове. Относителното показание на пламъчно-йонизационния детектор за CH4 трябва да се отбележи (вж. точка 1.8.2. от допълнение 5 към настоящото приложение).
 Фиг. 10
 Схема за анализ на метана със сепаратор за неметанови фракции (NMC)
 Компоненти на фиг. 10
 NMC — сепаратор на неметанови фракции
 За окисляване на всички въглеводороди освен метан.
 HC: Загряван пламъчно-йонизационен детектор (HFID) за измерване на концентрациите на въглеводородите и метана. Температурата му трябва да се поддържа от 453 К до 473 К (180 oС до 200 oС).
 V1 — Разпределителен клапан
 За регулиране на потока на пробата, нулевия газ или еталонния газ. Клапанът V1 е идентичен с клапана V2 от фиг. 8.
 V2, V3 — електромагнитни клапани
 За обхождане на сепаратора на неметанови фракции NMC
 V4 — Иглен клапан
 За регулиране потока през сепаратора на неметанови фракции NMC и през деривацията.
 R1 — Регулатор на налягането
 За регулиране на налягането в тръбопровода за взимане на проби и потока към загрявания пламъчно-йонизационен детектор HFID. Регулаторът R1 е идентичен на регулатора R3 от фиг. 8.
 FL1 — Разходомер
 За измерване дебита на пробата през отклонението. Разходомерът FL1 е идентичен c разходомера FL1 от фиг. 8.
 2. РАЗРЕЖДАНЕ НА ОТРАБОТИЛИТЕ ГАЗОВЕ И ОПРЕДЕЛЯНЕ КОЛИЧЕСТВОТО ПРАХОВИ ЧАСТИЦИ
 2.1. Въведение
 Точки 2.2., 2.3. и 2.4. и фигури от 11 до 22 съдържат подробно описание на препоръчваните системи за разреждане и взимане на проби. Тъй като различните конфигурации могат да дават еквивалентни резултати, не се изисква пълно съответствие с фигурите. Могат да се използват допълнителни компоненти като измервателни уреди, клапани, електромагнитни клапани, помпи или прекъсвачи за предоставяне на


text:
допълнителна информация и координиране работата на компонентите на системата. Други компоненти, които не са необходими за осигуряване на точността на някои системи, могат да бъдат изключени, ако тази операция се основава на добра техническа преценка.
 2.2. Система за разреждане на част от потока
 Описаната във фигури 11 до 19 система за разреждане се базира на разреждането на част от потока отработили газове. Разделянето на потока отработили газове и последващото разреждане могат да бъдат извършени посредством различни типове системи за разреждане. За последващото отделяне на праховите частици всички разредени отработили газове или само част от тях преминават през системата за взимане на проби на частиците (точка 2.4., фиг. 21). Първият метод е пълно взимане на проби, вторият е частичното взимане на проби.
 Изчисляването на коефициента на разреждане зависи от типа използвана система. Препоръчват се следните типове системи.
 Изокинетични системи (фиr. 11, 12)
 При тези системи потокът през тръбата за прехвърляне съответства на общия поток отработили газове по отношение на скоростта и/или налягането на газовете, което изисква еднороден и без смущения поток на отработилите газове в сондата за взимане на проби. Това обикновено се постига, като се използва резонатор и права тръба преди точката на вземане на пробите. Съотношението на разделяне след това се изчислява въз основа на лесно измервани стойности, като например диаметрите на тръбите. Трябва да се отбележи, че изокинетичният метод се използва само за изравняване на характеристиките на потока, а не за изравняване на дистрибутивните характеристики на профилите на тръбите. Обикновено последното изравняване най-често не е необходимо, тъй като частиците са достатъчно малки, за да следват естественото течение на флуидния поток.
 Системи с регулиране на потока и измерване на концентрацията (фигури 13 до 17)
 При тези системи се взима проба от общия поток отработили газове, като се регулира потокът на въздуха за разреждане и общия поток на разредените отработили газове. Коефициентът на разреждане се определя от концентрациите на индикаторните газове като CO2 или NOx , намиращи се поначало в отработилите газове на двигателя. Концентрациите в разредените отработили газове и във въздуха за разреждане се измерват, докато концентрацията в неразредените отработили газове може да се измери пряко или да се определи от дебита на горивото и уравнението за баланс на въглерода, ако съставът на горивото е познат. Системите могат да бъдат регулирани според изчисления коефициент на разреждане (фигури 13 и 14) или според потока към тръбата за прехвърляне(фигури 12, 13 и 14).
 Системи с регулиране и измерване на потока (фигури 18 и 19)
 При тези системи се взима проба от общия поток отработили газове, като се регулира потокът на въздуха за разреждане и общият поток на разредените отработили газове. Коефициентът на разреждане се определя от разликата между двата дебита. Необходимо е точно калибриране на разходомерите един спрямо друг, тъй като относителната стойност на двата дебита може да доведе до значителни грешки при по-високи коефициенти на разреждане (по-големи или равни на 15). Регулирането на потока е сравнително просто, когато дебитът на разредените отработили газове се поддържа постоянен, а се изменя дебитьт на въздуха за разреждане, ако е необходимо.
 При системите за


text:
разреждане на част от потока, трябва да се обърне внимание за избягване на потенциалните проблеми със загубите на прахови частици в тръбата за прехвърляне, като се осигури взимането на представителна проба на отработилите газове на двигателя за определяне на съотношението на разделяне. Описаните системи вземат предвид тези критични области.
 Фиг. 11
 Система за разреждане на част от потока с изокинетична сонда и фракционирано вземане на проба (регулиране чрез SB)
 Неразредените отработили газове се изпращат от изпускателната тръба EP към тунела за разреждане DT през тръбата за прехвърляне ТТ, като минават през изокинетичната сонда за вземане на проби ISP. Разликата в наляганията на отработилите газове на входа в изпускателната тръба и на входа в сондата се измерва с датчика за налягане DPT. Този сигнал се предава на регулатора на дебита FC1, който управлява смукателния вентилатор SB, за да поддържа нулево диференциално налягане в точката на накрайника на сондата. В тези условия скоростите на отработилите газове в EP и ISP са еднакви и потокът, който преминава през ISP и TT, е константна част от общия поток на отработилите газове. Сътношение на разделяне след това се определя въз основа на площите на напречните сечения на EP и на ISP. Дебитът на въздуха за разреждане се измерва с помощта на разходомера FM1. Коефициентът на разреждане се изчислява въз основа на дебита на въздуха за разреждане и на съотношението на разделяне.
 Фиг. 12
 Система за разреждане на част от потока с изокинетична сонда и фракционирано вземане на проба (регулиране чрез нагнетателен вентилатор)
 Неразредените отработили газове се изпращат от изпускателната тръба EP към тунела за разреждане DT през тръбата за прехвърлянеТТ, като минават през изокинетичната сонда за вземане на проби ISP. Разликата между налягането на отработилите газове между изпускателната тръба и входа на сондата се измерва с датчика за налягане DPT. От него сигналът се предава на реryлатора на потока FC1, който управлява нагнетателен вентилатор PB, за да поддържа нулево диференциално налягане в точката на накрайника на сондата. За тази цел малка част от въздуха за разреждане, чийто дебит вече е бил измерен с помощта на разходомера FM1, се улавя и се изпраща към ТТ чрез пневматична дюза. В тези условия скоростите на отработилите газове в EP и ISP са еднакви и потокът, който преминава през ISP и TT, е константна част от общия поток отработили газове. Съотношението на разделяне след това се определя въз основа на площта на напречните сечения на EP и на ISP. Въздухът за разреждане се всмуква през DT чрез смукателния вентилатор SB и дебитът се измерва с помощта на разходомера FM1 при входа на DT. Коефициентът на разреждане се изчислява въз основа на дебита на въздуха за разреждане и на съотношението на разделяне.
 Фиг. 13
 Система за разреждане на част от потока с измерване на концентрацията на CO2 или на NOx и фракционирано вземане на проби
 Неразредените отработили газове се изпращат от изпускателната тръба EP към тунела за разреждане DT през тръбата за прехвърляне ТТ, като минават през сондата за вземане на проби SP. Измерват се концентрациите на индикаторния газ (CO2


text:
или NOx) в неразредените и разредените отработили газове, както и във въздуха за разреждане, посредством един или няколко анализатора на отработилите газове EGA. Тези сигнали се предават на регулатора на потока FC2, който управлява нагнетателния вентилатор РB или смукателния вентилатор SP, така че в DT да се поддържа желаното фракциониране на отработилите газове и коефициент на разреждане. Коефициентът на разреждане се изчислява въз основа на концентрациите на индикаторните газове в неразредените отработили газове, разредените отработили газове и във въздуха за разреждане.
 Фиг. 14
 Система за разреждане на част от потока с измерване на концентрацията на CO2, въглеродния баланс и пълно вземане на проба
 Неразредените отработили газове се изпращат от изпускателната тръба EP към тунела за разреждане DT през тръбата за прехвърляне ТТ, като минават през сондата за вземане на проби SP. Измерват се концентрациите на CO2 в разредените отработили газове и във въздуха за разреждане посредством един или няколко анализатора на отработилите газове EGA. Сигналите от CO2 и от потока на горивото (G FUEL) се предават към регулатора на дебита FC2 или към регулатора на дебита FC3 от системата за вземане на проби на праховите частици (вж. фиг. 21). Регулаторът на потока FC2 управлява нагнетателния вентилатор РB, а FC3 управлява системата за вземане на проби от праховите частици (вж. фиг. 21); по този начин те регулират входящите или изходящите потоци на системата и поддържат желаното фракциониране на отработилите газове и коефициента на разреждане в DT. Коефициентът на разреждане се изчислява въз основа на концентрациите на CO2 и на G FUEL, въз основа на метода на въглеродния баланс.
 Фиг. 15
 Система за частично разреждане на поток с тръба на Вентури, измерване на концентрацията и фракционирано вземане на проби
 Неразредените отработили газове се прехвърлят от изпускателната тръба EP към тунела за разреждане DT през сондата за взимане на проби SP и тръбата за прехвърляне ТТ под действието на подналягането, създавано от тръбата на Вентури VN в тунела за разреждане DT. Дебитът на газове през тръбата за прехвърляне ТТ зависи от скоростта на изменение на потока в тръбата на Вентури и следователно се влияе от абсолютната температура на газовете на изхода от тръбата за прехвърляне ТТ. Вследствие на това разделянето в тунела на отработилите газове при определен дебит не е постоянно и коефициентът на разреждане при слабо натоварване е малко по-ниско от съотношението, получено при силно натоварване. Измерват се концентрациите на индикаторния газ (CO2 или NOx) в неразредените и разредените отработили газове, както и във въздуха за разреждане, посредством един или няколко анализатора на отработилите газове EGA; коефициентът на разреждане се изчислява според получените по този начин стойности.
 Фиг. 16
 Система за разреждане на част от потока с двойна тръба на Вентури или двоен даифрагмен разходомер, измерване на концентрацията и фракционирано взимане на проби
 Неразредените отработили газове се изпращат от изпускателната тръба EP към тунела за разреждане DT през тръбата за прехвърляне ТТ, като минават през сондата за вземане на проби SP и през разделител на потока, съставен от поредица диафрагмени разходомери или тръби на Вентури. Първият разделител (FD1) е поставен в ЕР,


text:
а вторият (FD2) — в ТТ. Допълнително ca необходими два клапана за регулиране на налягането (PCV1 и PCV2), за да се поддържа постоянно разделяне на отработилите газове, като се регулира противоналягането в изпускателната тръба EP и налягането в тунела за разреждане DT. PCV1 е разположен след SP в изпускателната тръба, а PCV2 — между нагнетателния вентилатор и тунела за разреждане. Концентрациите на индикаторния газ (CO2 или NOx) се измерват в неразредените отработили газове, разредените отработили газове и въздуха за разреждане с анализатор/и на отработилите газове EGA. Те са необходими за проверка на разделянето на отработилите газове и могат да служат за регулиране на PCV1 и PCV2 за осигуряване на точно регулиране на разделянето. Коефициентът на разреждане се изчислява въз основа на концентрациите на индикаторните газове.
 Фиг. 17
 Система за разреждане на част от потока с многотръбен разделител, измерване на концентрацията и фракционирано взимане на проби
 Неразредените отработили газове се изпращат от изпускателната тръба EP към тунела за разреждане DT през тръбата за прехвърляне ТТ, като минават през разделителя на потока FD3, съставен от няколко тръби с еднакви размери (диаметър, дължина и радиус на огъване), монтирани в изпускателната тръба EP. Отработилите газове, които преминават през една от тези тръби, се отвеждат в DT и отработилите газове, които преминават през другите тръби — в камерата за демпфиране DC. Вследствие на това разделянето на отработилите газове зависи от общия брой на тръбите. Постоянното разделяне изисква нулева диференциална разлика между наляганията в камерата за демпфиране DC и при изхода на тръбата за прехвърляне ТТ. Тази разлика се измерва с диференциалния преобразувател за налягане DPT. Нулева разлика между наляганията се получава чрез впръскване на въздух в тунела за разреждане DT при изхода на тръбата за прехвърляне ТТ. Измерват се концентрациите на индикаторните газове (CO2 или NOx) в неразредените и разредените отработили газове, както и във въздуха за разреждане, посредством един или няколко анализатора на отработилите газове EGA. Те са необходими за проверка на разделянето на отработилите газове, но също така могат да се използват и за регулиране на дебита на впръсквания въздух за осигуряване на точно регулиране на разделянето. Коефициентът на разреждане се изчислява въз основа на концентрациите на индикаторните газове.
 Фиг. 18
 Система за разреждане на част от потока с регулиране на дебита и пълно вземане на проба
 Неразредените отработили газове се изпращат от изпускателната тръба EP към тунела за разреждане DT през тръбата за прехвърляне ТТ, като минават през сондата за взимане на проби SP. Общият поток, преминаващ през тунела за разреждане, се регулира от регулатора на потока FC3 и помпата за взимане на проби Р от системата за взимане на проби на прахови частици (вж. фиг. 18). Потокът на въздух за разреждане се регулира от регулатора на потока FC2, който може да използва GEXHW, GAIRW или GFUEL като командни сигнали за извършване на желаното разделяне на отработилите газове. Потокът на пробата през DT, представлява разликата между общия поток и потока на въздуха за разреждане. Дебитът на въздуха за разреждане се измерва с устройството за измерване на дебит FM1, а общият дебит —


text:
с устройството за измерване на дебит FM3 от системата за взимане на проби на праховите частици (вж. фиг. 21). Коефициентът на разреждане се изчислява въз основа на тези два дебита.
 Фиг. 19
 Система за разреждане на част от потока с регулиране на потока и фракционирано взимане на проби
 Неразредените отработили газове се изпращат от изпускателната тръба EP към тунела за разреждане DT през тръбата за прехвърлянеТТ, като минават през сондата за вземане на проби SP. Разделянето и потокът в тунела за разреждане DT се контролират от регулатора на потока FC2, който регулира потоците (или скоростите) съответно на нагнетателния вентилатор РВ и елен вентилатора SB. Това е възможно чрез връщането в тунела за разреждане DT на пробата, взета от системата за взимане на проби на прахови частици. GEXHW, GAIRW или GFUEL могат да бъдат използвани като командни сигнали за FC2 Дебитът на въздуха за разреждане се измерва с помощта на с устройството за измерване на дебит FM1, а общият дебит — с помощта на устройството за измерване на дебит FM2. Коефициентът на разреждане се изчислява въз основа на тези два дебита.
 2.2.1. Компоненти на фигури 11 до 19:
 Изпускателна тръба EP
 Изпускателната тръба може да бъде изолирана. За да се намали топлинната инертност на изпускателната тръба, се препоръчва съотношение между дебелината и диаметъра от 0,015 или по-малко. Използването на гъвкави части се ограничава до съотношение между дължината и диаметъра, равно на 12, или по-малко. Огъванията се свеждат до минимум, за да се намалят отлаганията от инерцията на частиците. Ако системата включва шумозаглушителя на изпитвателния стенд, този шумозаглушител може също да бъде термоизолиран.
 При изокинетична система тръбата за отвеждане на отработените газове е без извивки, колена и резки промени на диаметъра за разстояние, равно на най-малко 6 диаметъра на тръбата преди и 33 диаметъра на тръбата след наконечника на сондата. Скоростта на отработилите газове в зоната за вземане на проби трябва да бъде по-висока от 10 m/s, освен в режим на празен ход. Колебанията в налягането на отработилите газове нe трябва средно да превишават ± 500 Pa. Всяка мярка за намаляване на промените на налягането извън използването на монтирана върху рамата система за отработилите газове (включително шумозаглушител и устройство за последваща обработка на газовете), не трябва нито да променя параметрите на работа на двигателя, нито да предизвиква отлагането на прахови частици.
 При системите без изокинетична сонда се препоръчва използването на права тръба, чиято дължина е равна на 6 диаметъра на тръбата преди и 3 диаметъра на тръбата след наконечника на сондата.
 Сонда за взимане на проби — SP (фиг. 10, 14, 15, 16, 18 и 19)
 Минималният вътрешен диаметър е равен на 4 mm. Минималното съотношение на диаметъра на изпускателната тръба към диаметъра на сондата е равно на 4. Сондата е отворена тръба, разположена по оста на изпускателната тръба, с отвор, разположен срещу потока, или сонда с много отвори, съответстваща на описанието на сондата SP1 в точка 1.2.1, фиг. 5.
 Изокинетична сонда за вземане на проби от отработилите газове — ISP (фигури 11 и 12)
 Изокинетичната сонда за вземане на проби се


text:
инсталира, така че да бъде насочена срещу потока от отработилите газове, по централната ос на тръбата за отвеждане на отработилите газове, в точка, в която се изпълняват условията относно потока на изпускателната тръбата ЕР; сондата е така проектирана, че да позволява вземането на проба, която е пропорционална на неразредените отработили газове. Минималният вътрешен диаметър е равен на 12 mm.
 Необходимо е да се предвиди система за контрол на изокинетичното разделяне на отработилите газове, което ще се извършва чрез поддържането на нулево диференциално налягане между ЕР и ISP. При тези условия скоростта на отработилите газове в изпускателната тръба е еднаква с тази в изокинетичната сонда за взимане на проби и масовият дебит през изокинетичната сонда за взимане на проби е постоянна част от дебита на отработилите газове. Изокинетичната сонда за взимане на проби трябва да бъде свързана с диференциален преобразувател на налягане DPT. Управлението на нулевата разлика между наляганията в изпускателната тръба и в изокинетичната сонда за взимане на проби се реализира от регулатора на потока FC1.
 Разделители на потока — FD1, FD2 (фиг. 16)
 Комплект от тръби на Вентури или от диафрагмени разходомери се инсталира в изпускателната тръба EP или съответно в тръбата за прехвърляне ТТ за осигуряване получаването на пропорционална проба от неразредените отработили газове. Необходима е система за управление, съставена от два клапана за реryлиране на налягането PCV1 и PCV2, за пропорционално разделяне чрез регулиране на наляганията в изпускателната тръба EP и тунела за разреждане DT.
 Разделител на потока — FD3 (фиг. 17)
 Комплект от тръби (многотръбен сноп) се инсталира в изпускателната тръба EP за осигуряване на вземане на проба, която да бъде пропорционална на неразредените отработили газове. Една от тръбите отвежда отработилите газове в тунела за разреждане DT, докато другите тръби ги отвеждат към камерата за демпфиране DC. Тръбите трябва да имат еднакви размери (еднакви диаметър, дължина и радиус на огъване), така че разделянето на отработилите газове да зависи от общия брой на тръбите. Необходимо е да се предвиди система за регулиране, за да се осъществи пропорционално разделяне на отработилите газове, като се поддържа нулево диференциално налягане между изхода на многотръбния разделител към DC и изхода на тръбата за прехвърляне ТТ. При тези условия скоростта на отработилите газове в изпускателната тръба EP е пропорционална на тази в разделителя на дебит FD3 и потокът в тръбата за прехвърляне ТТ е постоянна част от потока на отработилите газове. Двете точки трябва да бъде свързани с диференциалния преобразувател на налягането DPT. Нулевото диференциално налягане се постига посредством регулатора на потока FC1.
 Анализатори на отработилите газове — EGA (фиг. 13, 14, 15, 16 и 17)
 Могат да се използват анализаторите на CO2 или на NOx (но анализаторът на CO2 може да се използва единствено с метода на въглеродния баланс). Анализаторите се калибрират по същия начин като анализаторите, предназначени за измерване на газообразните емисии. Могат да се използват един или няколко анализатора за определяне на разликите в концентрациите. Точността на системите за измерване трябва да е такава, че точността на GEDFW, i да бъде ± 4 %.
 Тръба за прехвърляне — ТТ


text:
(фигури от 11 до 19)
 Тръбата за прехвърляне трябва:
 a)
 да бъде възможно най-къса, но с максимална дължина от 5 m;
 б)
 да бъде с диаметър, равен или по-голям от този на сондата, но който не превишава 25 mm;
 в)
 да се поставя в оста на тунела за разреждане и да е насочена по потока.
 Ако дължината на тръбата е до 1 m, тя трябва да бъде термоизолирана с материал с максимален коефициент на топлопроводност 0,05 W/m· K и радиална дебелина, съответстваща на диаметьра на сондата. Ако тръбата е с дължина, пo-голяма от 1 m, тя трябва да бъде термоизолирана и загрявана до минимална температура на стените от 523 К (250 oС).
 Диференциален преобразувател на налягането — DPT (фигури 11, 12 и 17)
 Диференциалният преобразувател на налягането има диапазон от ± 500 Pa или по-малък.
 Регулатор на потока — FC1 (фигури 11, 12 и 17)
 За изокинетичните системи (фиг. 11 и 12) е необходим регулатор на потока, за да поддържа нулева диференциална разлика в наляганията между изпускателната тръба EP и изокинетичната сонда за взимане на проби ISP. Това налягане се постига чрез:
 a)
 регулиране на скоростта или на дебита на смукателния вентилатор (SВ) и поддържане на постоянна честота на въртене на нагнетателния вентилатор (РВ) по време на всеки режим (фиг. 11); или
 б)
 регулиране на смукателния вентилатор (SВ), така че да се получи постоянен масов дебит на разредените отработени газове и чрез регулиране на дебита на нагнетателния вентилатор (РВ) и, оттам, на дебита на пробата на отработилите газове, взета в края на трансферната тръба (ТТ) (фиг. 12).
 При система с регулирано налягане остатъчната грешка в контура за регулиране не трябва да надвишава ± 3 Ра. Колебанията на налягането в тунела за разреждане не трябва средно да надвишават ± 250 Pa.
 При система с многотръбен разделител (фиг. 17) е необходим регулатор на налягането, за да се осъществи пропорционално разделяне на отработилите газове, като се поддържа нулево диференциално налягане между изхода на многотръбния разделител и изхода на ТТ. Регулировката се извършва, като се управлява дебитът на впръсквания в тунела за разреждане DT въздух на изхода на тръбата за прехвърляне ТТ.
 Клапани за регулиране на налягането — PCV1 и PCV2 (фиг. 16)
 Необходими са два клапана за регулиране на налягането при системата с двойна тръба на Вентури или два диафрагмени разходомера за пропорционалното разделяне на дебита, като се регулират противоналягането в изпускателната тръба EP и налягането в тунела за разреждане DT.
 Камера за демпфиране — DC (фиг. 17)
 Инсталира се камера за демпфиране на изхода на многотръбния сноп, за да се сведат до минимум промените в налягането в изпускателната тръба ЕР.
 Тръба на Вентури — VN (фиг. 15)
 Една тръба на Вентури е монтирана в тунела за разреждане DT за сьздаване на подналягане в зоната на изхода на тръбата за прехвърляне ТТ. Дебитьт на газовете през тръбата за прехвърляне ТТ се определя от скоростта на изменението на потока в зоната на тръбата на Вентури и е основно пропорционален на дебита на нагнетателния вентилатор РB, което довежда до постоянен коефициент на разреждането. Тъй като


text:
скоростта на изменението на потока зависи от температурата на изхода от тръбата за прехвърляне ТТ и от разликата между наляганията в изпускателната тръба EP и тунела за разреждане DT, действителният коефициент на разреждането е малко по-нисък при малко натоварване, отколкото при голямо натоварване.
 Регулатор на потока — FC2 (фиг. 13, 14, 18 и 19, по избор)
 Може да се използва регулатор на потока за управление на потока на нагнетателния вентилатор РВ и/или на елен вентилатора SB. Той може да бъде свързан към сигналите за потока на отработилите газове, на входящия въздух или на горивото и/или диференциалния сигнал от концентрациите на CO2 или NOx. Когато се използва захранване с въздух под постоянно налягане (фиг. 18), регулаторът на потока FC2 управлява пряко потока на въздуха.
 Устройство за измерване на дебит — FM1 (фиг. 11, 12, 18 и 19)
 Газов брояч или друг уред за измерване на потока на въздуха за разреждане. FM1 не е задължителен, ако нагнетателният вентилатор PB е калибриран за измерване на дебита.
 Устройство за измерване на дебит — FM2 (фиг. 19)
 Газов брояч или друг уред за измерване на дебита на разредените отработили газове. Наличието на дебитомер FM2 е по избор, ако елен вентилаторът SB е калибриран за измерване на дебит.
 РВ — нагнетателен вентилатор (фиг. 11, 12, 13, 14, 15, 16 и 19)
 За управление на потока на въздуха за разреждане, вентилаторът РВ може да бъде свързан с регулаторите на дебита FC1 и FC2 Нагнетателният вентилатор не е необходим при наличие на дроселова клапа. Нагнетателният вентилатор РВ може да се използва за измерване на потока на въздуха за разреждане, ако е калибриран.
 елен вентилатор — SB (фиг. 11, 12, 13, 16, 17, 19)
 Само за системите с фракционирано взимане на проби. Ако е калибриран, елен вентилаторът може да се използва за измерване на потока на разредените отработили газове.
 Филтър за въздуха за разреждане — DAF (фиг. от 11 до 19)
 Препоръчва се филтрирането на въздуха за разреждане и преминаването му през активен въглен за премахване на смущенията от въглеводородите. По искане на производителя на двигателя може да се вземе проба на въздуха за разреждане според добрата инженерна практика, за да се определи нивото на смущението от частици, което след това може да се извади от стойностите, измерени в разредените отработили газове.
 Тунел за разреждане — DT (фиг. от 11 до 19)
 Тунелът за разреждане трябва:
 a)
 да има достатъчна дължина, за да осигури пълно смесване на целия поток от отработили газове и въздуха за разреждане при турбулентни условия на потока;
 б)
 да бъде от неръждаема стомана с:
 i)
 отношение на дебелината на стената към диаметьра от 0,025 или по-малко за тунели за разреждане с вътрешни диаметри, по-големи от 75 mm,
 ii)
 номинална дебелина на стената най-малко 1,5 mm за тунелите за разреждане с вътрешен диаметьр, равен или по-малък от 75 mm;
 в)
 да има минимален диаметьр 75 mm при фракционирано взимане на проби;
 г)
 да има препоръчителен минимален диаметьр 25 mm за системи с пълно взимане на проби;
 д)
 да може да бъде загряван до температура на стените,


text:
която не превишава 325 К (52 oС), чрез пряко нагряване или чрез предварително нагряване на въздуха за разреждане, при условие че температурата на въздуха не превишава 325 К (52 oС) преди въвеждането на отработилите газове в тунела за разреждане;
 (е)
 да може да бъде изолиран.
 Отработилите газове на двигателя се смесват напълно с въздуха за разреждане. При системите с фракционирано взимане на проби качеството на смесването трябва да се провери с помощта на подаване на CO2 в тунела при работещ двигател (в не по-малко от четири равноотдалечени точки). Ако е необходимо, може да се използва бленда за смесването.
 Забележка
 :
 Ако околната температура в близост до тунела за разреждане DT е по-ниска от 293 K (20 oC), се вземат необходимите предпазни мерки, за да се избегне загубата на частици по относително студените стени на тунела за разреждане. Следователно в този случай се препоръчва да се подгрее и/или изолира тунелът до предписаните по-горе пределни стойности.
 При високо натоварване на двигателя тунелът може да бъде охладен посредством неагресивни средства, като например циркулационен вентилатор, при положение че температурата на охлаждащата среда не е по-ниска от 293 K (20 oC).
 Топлообменник — НЕ (фиг. 16 и 17)
 Топлообменникът трябва да има достатъчен капацитет, за да поддържа температура на входа на смукателния вентилатор SB, в границите на ± 11 K от средната работна температура, наблюдавана по време на изпитването.
 2.3. Система за разреждане на целия поток
 Във фиг. 20 е описана система за разреждане, основаваща се на разреждането на всички отработили газове с използването на принципа за взимане на проби с постоянен обем CVS. Измерва се общият обем на сместа от отработилите газове и въздуха за разреждане. Може да се използва система PDP или система CFV.
 За последващото събиране на праховите частици, проба от разредени отработили газове се минава през системата за вземане на проби от частиците (вж. точка 2.4., фиг. 21 и 22). Ако тази операция се извършва пряко, тя се нарича единично разреждане. Ако пробата се разрежда отново във втори тунел за разреждане, тя се нарича двойно разреждане. Втората операция е полезна, ако предписаната температура за повърхността на филтъра не може да бъде достигната с единично разреждане. Въпреки че представлява по принцип система за разреждане, методът за двойно разреждане е описан в точка 2.4., фиг. 22 като вариант на системата за вземане на проби от частиците, тъй като по-голямата част от компонентите ѝ са еднакви с компонентите на типичната система за вземане на проби от частиците.
 Фиг. 20
 Система за разреждане на целия поток, филтър за въздух за разреждане
 Общият обем на неразредените отработили газове се смесва в тунела за разреждане DT с въздуха за разреждане. Дебитът на разредените отработили газове се измерва или посредством обемна помпа PDP или посредством тръба на Вентури с критичен поток CFV. Топлообменникът HE или устройството за електронно компенсиране на дебита EFC може да се използва за пропорционално вземане на проби от частиците или за измерване на дебита. Тъй като измерването на масата на частиците се основава на общия дебит на разредените отработили газове, коефициентът на разреждане не


text:
трябва да се изчислява.
 2.3.1. Компоненти на фиг. 20:
 Изпускателна тръба — EP
 Дължината на изпускателната тръба не трябва да превишава 10 m между изхода на изпускателния колектор на двигателя, изхода на турбокомпресора или устройството за последваща обработка на газовете и тунела за разреждане. Ако дължината на изпускателната тръба след изхода на изпускателния колектор на двигателя, изхода на турбокомпресора или устройството за последваща обработка на газовете превишава 4 метра, всички тръбопроводи над тази дължина трябва да се изолират, с изключение на вграден димомер, ако има такъв. Радиалната дебелина на термоизолацията трябва да бъде най-малко 25 mm. Коефициентът на топлопроводност на термоизолиращия материал, измерен при 673 К (400 oС), не трябва да бъде по-голям от 0,1 W/(mK). За да се намали топлинната инертност на изпускателната тръба, се препоръчва съотношение между дебелината и диаметъра от 0,015 или по-малко. Използването на гъвкави съединения трябва да се ограничи до съотношение между дължината и диаметъра, равно на 12, или по-малко.
 Обемна помпа — PDP
 Обемната помпа PDP измерва целия дебит на разредените отработили газове, като изхожда от честотата на въртене на помпата и ходовия обем на помпата. Противоналягането в изпускателната система не трябва да бъде намалявано изкуствено от обемната помпа PDP или от системата за захранване с въздух за разреждане. Статичното противоналягане при изпускането, измерено при действаща обемна помпа PDP, трябва да не се различава с повече от ±1,5 kPa от статичното налягане, измерено при изключена обемна помпа PDP, за една и съща честота на въртене и натоварване на двигателя. Температурата на газовата смес точно преди помпата за измерване на обем трябва да бъде равна на ± 6 K от средната работна температура, наблюдавана по време на изпитването, когато не се извършва никакво компенсиране на дебита. Компенсация на дебита се използва единствено когато температурата на входа към обемната помпа PDP не превишава 323 К (50 oС).
 Тръба на Вентури с критичен поток — CFV
 CFV измерва общия дебит на разредените отработили газове, като поддържа дебита при условия на дроселиране (критичен поток). Статичното противоналягане на отработилите газове, измерено при действаща система CFV, трябва да не се различава с повече от ±1,5 kPa от статичното налягане, измерено при изключена CFV, за една и съща честота на въртене и натоварване на двигателя. Температурата на газовата смес точно преди CVF трябва да бъде равна на ± 11 K от средната работна температура, наблюдавана по време на изпитването, когато не се извършва никакво компенсиране на дебита.
 Топлообменник — НЕ (по избор, ако се използва EFC)
 Топлообменникът трябва да има достатъчен капацитет, за да поддържа температурата в указаните по-горе граници.
 Електронно компенсиране на дебита — EFC (по избор, ако се използва НЕ)
 Ако температурата на входа на PDP или на системата CFV не се поддържа в границите, указани по-горе, е необходимо използването на система за компенсиране на дебита, за неговото непрекъснато измерване и управление на пропорционалното вземане на проби в системата за вземане на проби от частиците. За целта сигналите от непрекъснатото измерване на дебитите се използват съответно за коригиране на дебита на пробата, преминаваща през филтрите за прахови частици от


text:
системата за взимане на проби на частиците (вж. точка 2.4., фигури 21, 22).
 Тунел за разреждане — DT
 Тунелът за разреждане трябва:
 a)
 да има достатъчно малък диаметьр, за да предизвиква турбулентен поток (Re > 4 000), и достатъчна дължина, за да позволи пълно смесване на отработилите газове с въздуха за разреждане. Може да се използва и бленда за смесване;
 б)
 да има диаметьр, не по-малък от 460 mm, за единична система за разреждане;
 в)
 да има диаметьр, не по-малък от 210 mm, за система за двойно разреждане;
 г)
 да може да бъде изолиран.
 Отработилите газове на двигателя трябва да бъдат насочвани навън към точката, в която те се въвеждат в тунела за разреждане и се смесват напълно.
 При използването на единично разреждане, пробата от тунела за разреждане се прехвърля в системата за взимане на проби на праховите частици (точка 2.4., фиг. 21). Пропускателната способност на обемната помпа PDP или тръбата на Вентури с критичен поток CFV трябва да е достатъчна, за да се поддържа температурата на разредените отработили газове непосредствено пред основния филтър за частици, по-ниска или равна на 325 К (52 oС).
 При използването на двойно разреждане, пробата от тунела за разреждане се прехвърля в тунела за вторично разреждане, където отново се разрежда, след което преминава през филтрите за взимане на проби (точка 2.4., фиг. 22). Пропускателната способност на PDP или на CFV трябва да бъде достатъчна, за да поддържа разредените отработили газове при температура, която е по-ниска или равна на 464 K (191 oC) в зоната на вземане на проби. Системата за вторично разреждане трябва да осигурява достатъчно количество вторичен въздух за разреждане, за да поддържа потока от двойно разредените отработили газове при температура, която е по-ниска или равна на 325 K (52 oC) точно преди първичния филтър за прахови частици.
 Филтър за въздух за разреждане — DAF
 Препоръчва се филтрирането на въздуха за разреждане и преминаването му през активен въглен за отстраняване на фоновите въглеводороди. По искане на производителят на двигателя може да се вземе проба на въздуха за разреждане според добрата инженерна практика, за да се определи нивото на смущението от фоновите прахови частици, което след това може да се извади от стойностите, измерени в разредените отработили газове.
 Сонда за вземане на проби от праховите частици — PSP
 Сондата е основна част от тръбата за прехвърляне на частиците PTT и:
 a)
 е насочена срещу газовия поток в точка, в която въздухът за разреждане и отработилите газове се смесват добре, тоест по централната ос на тунела за разреждане DT , приблизително на разстояние, равно на 10 диаметъра на тунела след точката на навлизане на отработилите газове в тунела за разреждане;
 б)
 има минимален вътрешен диаметьр 12 mm;
 в)
 може да бъде загрявана до температура на стените, която не превишава 325 К (52 oС), чрез пряко нагряване или чрез предварително нагряване на въздуха за разреждане, при условие че температурата на въздуха не превишава 325 К (52 oС) преди въвеждането на отработилите газове в тунела за разреждане;
 г)
 може да бъде изолирана.
 2.4. Система за взимане на проби


text:
от прахови частици
 Системата за вземане на проби от прахови частици се изисква за събиране на частиците посредством един или няколко филтъра за частици. В случая на взимане на проби от целия поток при разреждане на част от потока, което се състои в прекарването на цялата проба разредени отработили газове през филтрите, системата за разреждане (точка 2.2., фиг. 14 и 18) и системата за вземане на проби представляват по принцип общ блок. В случая на фракционирано взимане на проби при разреждане на част от потока или на целия поток, което се състои в прекарването само на част от разредените отработили газове през филтъра, системата за разреждане (точка 2.2, фиг. 11, 12, 13, 15, 16, 17, 19; точка 2.3, фиг. 20) и системите за взимане на проби, обикновено представляват отделни блокове.
 В настоящото правило, системата с двойно разреждане (фиг. 22) на системата за разреждане на целия поток се разглежда като вариант на типичната система за вземане на проби от частиците, показана на фиг. 21. Системата с двойно разреждане съдържа всички важни елементи на системата за взимане на проби от прахови частици, като филтродържатели и помпа за вземане на проби.
 За да се избегне всякакво влияние върху кръговете за управление, се препоръчва помпата за вземане на проби да работи по време на цялата процедура на изпитването. При метода с един филтър трябва да се използва обходна система, за да се пропуска пробата през филтрите за взимане на проби в желаните моменти. Смущенията на кръговете на управление при извършване на превключване трябва да бъдат сведени до минимум.
 Фиг. 21
 Система за взимане на проби от прахови частици
 Проба от разредените отработили газове се взима от тунела за разреждане DT от системата за разреждане на част от потока или на целия поток с помощта на сондата за взимане на проби на частиците PSP и тръбата за прехвърляне на частиците PTT, като се използва помпата за взимане на проби Р. След това пробата преминава през филтъродържателя/ите FH, който/ито сьдържа/т филтри за взимане на проби на частиците. Дебитьт на пробите се управлява от реryлатора на дебит FC3. При използване на устройство за електронно компенсиране на дебита EFC (вж. фиг. 20), дебитьт на разредените отработили газове се използва като сигнал за управление на регулатора на дебит FC3.
 Фиг. 22
 Система за двойно разреждане (единствено за системите за разреждане на целия поток)
 Посредством сондата за вземане на проби от частиците РSP и тръбата за прехвърляне на частици РТТ, проба от разредените отработени газове се изпраща от тунела за разреждане DT на система за разреждане към целия поток, към вторичния тунел за разреждане SDT, където пробата се подлага на ново разреждане. Пробата след това се пропуска през филтродържателя/ите FH, в които се намират филтрите за вземане на проби от праховите частици. Дебитът на въздуха за разреждане е по принцип постоянен, а дебитът на пробата се регулира чрез регулатора на дебита FC3. Ако се използва устройство за електронно компенсиране на дебита EFC (вж. фиг. 20), общият дебит на разредените отработили газове се използва като сигнал за управление на регулатора на


text:
дебит FC3.
 2.4.1. Компоненти на фигури 21 и 22:
 Тръба за прехвърляне на частиците PTT (фигури 21 и 22)
 Дължината на тръбата за прехвърляне на частици не трябва да превишава 1 020 mm и трябва да е възможно най-къса. Както е посочено по-долу (т.е. за фракционирано взимане на проби при системата за разреждане на част от потока и системата за разреждане на целия поток), дължината на сондите за взимане на проби (съответно SP, ISP, PSP, вж. точки 2.2. и 2.3.) се включва в тази дължина.
 Тези размери се отнасят за:
 a)
 тръбата за фракционирано взимане на проби при разреждане на част от потока и системата за просто разреждане на целия поток от началото на сондата (SP, ISP, PSP) до филтъродържателя;
 б)
 тръбата за взимане на проби на целия поток при системата за разреждане на част от потока от края на тунела за разреждане до филтъродържателя;
 в)
 системата за двойно разреждане на целия поток от началото на наконечника на сондата (PSP) до тунела за вторично разреждане.
 Тръбата за прехвърляне:
 a)
 може да бъде загрявана до температура на стените, която не превишава 325 К (52 oС), чрез пряко нагряване или чрез предварително нагряване на въздуха за разреждане, при условие че температурата на въздуха не превишава 325 К (52 oС) преди въвеждането на отработилите газове в тунела за разреждане;
 б)
 може да бъде изолирана.
 Тунел за вторично разреждане — SDТ (фиг. 22)
 Тунелът за вторично разреждане трябва да има диаметьр, не по-малък от 75 mm и дължина, достатъчна да осигури време на пребиваване в него на двойно разредената проба нe по-малко от 0,25 s. Основният филтъродържател FH трябва да бъде разположен на не повече от 300 mm от изхода от тунела за вторично разреждане SDT.
 Тунелът за вторично разреждане:
 a)
 може да бъде загряван до температура на стените, която не превишава 325 К (52 oС), чрез пряко нагряване или чрез предварително нагряване на въздуха за разреждане, при условие че температурата на въздуха не превишава 325 К (52 oС) преди въвеждането на отработилите газове в тунела за разреждане;
 б)
 да може да бъде изолиран.
 Филтъродържател/и — FH (фигури 21 и 22)
 Филтъродържателят трябва да отговаря на изискванията на точка 4.1.3. от допълнение 4 към настоящото приложение.
 Филтъродържателят:
 a)
 може да бъде загряван (могат да бъдат загрявани) до температура на стените, която не превишава 325 К (52 oС), чрез пряко нагряване или чрез предварително нагряване на въздуха за разреждане, при условие че температурата на въздуха не превишава 325 К (52 oС) преди въвеждането на отработилите газове в тунела за разреждане;
 б)
 може/могат да бъдат изолиран/и.
 Помпа за вземане на проби — P (фигури 21 и 22)
 Помпата за вземане на проби от частиците трябва да бъде разположена на достатъчно разстояние от тунела, така че температурата на газовете при навлизането им в него да се поддържа на постоянно ниво (± 3 K), ако дебитът не се коригира от FC3.
 Помпа за въздуха за разреждане — DP (фиг. 22)
 Помпата за въздуха за разреждане трябва да бъде разположена така, че въздухът за вторично разреждане да се доставя


text:
с температура 298 К ± 5 К (25 oС ± 5 oС), ако въздухът за разреждане не е предварително загрят.
 Регулатор на дебита — FC3 (фигури 21 и 22)
 Ако не се разполага с други средства, трябва да се използва регулатор на дебита за компенсиране на промените в температурата и в противоналягането на дебита на пробата от частици. Реryлатор на дебита е необходим, ако се използва устройство за електронно компенсиране на дебита EFC (вж. фиг. 20).
 Разходомер — FM3 (фигури 21 и 22)
 Газовият брояч или уредът за измерване на дебита на пробите от праховите частици трябва да бъде разположен на достатъчно разстояние от помпата за взимане на проби Р, за да може температурата на постъпващите в него газове да се поддържа постоянна (± 3 К), ако дебитьт не се управлява от регулатора FC3.
 Разходомер — FM4 (фиг. 22)
 Газовият брояч или уредът за измерване на дебита на въздуха за разреждане трябва да бъде разположен така, че температурата на постъпващите в него газове да се поддържа постоянна 298 К ± 5 К (25 oС ± 5 oС).
 Сачмен клапан — BV (по избор)
 Сачменият клапан трябва да има вътрешен диаметьр, не по-малък от диаметьра на тръбата за прехвърляне на частиците РТТ и продължителност на превключването по-малка от 0,5 s.
 Забележка
 :
 Ако околната температура в близост до PSP, PTT, SDT и FH е под 293 К (20 oС), трябва да се вземат мерки за избягване на загубите на прахови частици върху студените стени на тези елементи. Следователно в този случай се препоръчва те да се подгреят и/или изолират в рамките на пределните стойности, указани в описанията. Също така се препоръчва температурата на повърхността на филтъра по време на вземането на проби да не бъде по-ниска от 293 K (20 oC).
 При високо натоварване на двигателя горните компоненти могат да бъдат охладени посредством неагресивни средства, като например циркулационен вентилатор, при положение че температурата на охлаждащата среда не е по-ниска от 293 K (20 oC).
 3. ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ДИМНОСТТА
 3.1. Въведение
 Точки 3.2. и 3.3. и фигури 23 и 24 съдържат подробни описания на препоръчваните системи димомери. Тъй като различни конфигурации могат да дадат еквивалентни резултати, не е необходимо точно съответствие с фигури 23 и 24. Могат да се използват допълнителни компоненти като измервателни уреди, клапани, електромагнитни клапани, помпи или прекъсвачи за предоставяне на допълнителна информация и координиране работата на компонентите на системата. Други елементи, които не са необходими за осигуряване на точността на някои системи, могат да бъдат изключени, ако тази операция се основава на добра техническа преценка.
 Принципът на измерване се основава на пропускане на светлина през определена дължина от измерваните димни емисии и частта от попадащата в приемното устройство светлина се използва да се преценят свойствата на непрозрачността на средата. Измерването на димните емисии зависи от конструкцията на апарата и може да се извършва в изпускателната тръба (димомер за целия поток вътре в тръбопровода), в края на изпускателната тръба (димомер за целия поток в края на тръбата) или като се вземе проба на изпускателната тръба (димомер за част от


text:
потока в края на тръбата). Производителят на уреда предоставя дължината на оптичния път, за да се определи коефициента на поглъщане на светлина с помощта на сигнала за непрозрачност.
 3.2. Димомер за целия поток
 Могат да се използват два основни типа димомери за целия поток (фиг. 23). С димомера вътре в тръбопровода се измерва непрозрачността на цялата струя от отработили газове вътре в изпускателната тръба. Ефективната дължина на оптичния път при този тип димомер е функция на конструкцията на димомера.
 При димомера в края на тръбата непрозрачността на цялата струя отработили газове се измерва при излизането им от изпускателната тръба. При този тип димомер ефективната дължина на оптичния път е функция на конструкцията на изпускателната тръба и разстоянието между края на изпускателната тръба и димомера.
 Фиг. 23
 Димомер за целия поток
 3.2.1. Компоненти на фиг. 23:
 Изпускателна тръба — EP
 При димомер вътре в тръбопровода, в разстояние не по-голямо от 3 диаметъра на изпускателната тръба преди или след зоната на измерване не се допуска промяна в диаметъра на изпускателната тръба. Ако диаметърът на зоната на измерване е по-голям от диаметъра на изпускателната тръба се препоръчва плавно стесняване на тръбата преди зоната на измерване.
 При димомер в края на тръбата, крайните 0,6 m на изпускателната тръба трябва да бъдат с кръгъл напречен разрез, без огъвания и кривини. Краят на изпускателната тръба е с квадратна форма. Димомера се инсталира централно спрямо струята до 25 ± 5 mm от края на изпускателната тръба.
 Дължина на оптичния път — OPL
 Дължината на затъмнения от дим оптичен път между източника и приемника на светлина на димомера, коригирана според нуждите за неравномерност, дължаща се на градиентите на плътността и краещния ефект. Дължината на оптичния път се предоставя от производителя на уреда, като се отчитат всички мерки против образуването на нагар (напр. продухване с въздух). Ако липсва дължината на оптичния път, тя се определя съгласно ISO IDS 11614, точка 11.6.5. За правилното определяне на дължината на оптичния път е необходима минимална скорост от 20 m/s за отработилите газове.
 Източник на светлина — LS
 Източникът на светлина е лампа с нажежаема жичка и цветен индикатор за температурата в диапазон от 2 800 до 3 250 К или светодиод, излъчващ зелена светлина (LED) със спектрален връх между 550 и 570 nm. Източникът на светлина е защитен против натрупването на сажди със средства, които не влияят върху дължината на оптичния път, съгласно спецификациите на производителя.
 Детектор за светлина — LD
 Детекторът за светлина представлява фотоклетка или фотодиод (при необходимост с филтър). В случай на източник на светлина от нажежаема жичка, приемникът има пикова спектрална чувствителност, като тази на фототипната крива на човешкото око (максимална чувствителност) в диапазона от 530 до 570 nm, по-малко от 4 % от максималната чувствителност трябва да бъдат под 430 nm и над 680 nm. Детекторът за светлина е защитен против натрупвания на сажди със средства, които не влияят върху дължината на оптичния път, съгласно спецификациите на производителя.
 Насочващи лещи — CL
 Светлинният поток се преобразува в насочен сноп с максимален диаметър от 30 mm. Лъчите на


text:
снопа са успоредни в рамките на 3o от оптичната ос.
 Температурен датчик — Т1 (по избор)
 Температурата на отработилите газове може да се следи по време на изпитването.
 3.3. Димомер за част от потока
 При димомера за част от потока (фиг. 24) се взима представителна проба от отработилите газове и се предава към измервателната камера през тръба за прехвърляне. Ефективната дължина на оптичния път при този тип димомер е функция на конструкцията на димомера. Времената на реагиране, споменати в следващата точка, се отнасят за минималната норма на дебита на димомера, съгласно производителя на уреда.
 Фиг. 24
 Димомер за част от потока
 3.3.1. Компоненти на фиг. 24:
 Изпускателна тръба — EP
 Изпускателната тръба е права тръба, равна на най-малко 6 диаметъра на тръбата преди и 3 диаметъра на тръбата след наконечника на сондата.
 Сонда за взимане на проби — SP
 Сондата за взимане на проби представлява отворена тръба, разположена възходящо, при, или близо до оста на изпускателната тръба. Свободното пространство до стената на изпускателната тръба е не по-малко от 5 mm. Диаметърът на сондата трябва да осигурява взимането на представителна проба и необходимия поток през димомера.
 Тръба за прехвърляне — ТТ
 Тръбата за прехвърляне е:
 a)
 възможно най-къса и на входа на измервателната камера осигурява температура на отработилите газове от 373 ± 30 К (100 oС± 30 oС);
 б)
 има температура на стената значително над точката на оросяване на отработилия газ, за да се избегне кондензация;
 в)
 със същия диаметър, като този на сондата за взимане на проби, за цялата дължина;
 г)
 има време на реагиране по-малко от 0,05 s при преминаването на минимален поток през уреда, както е определено съгласно точка 5.2.4 от допълнение 4 към настоящото приложение;
 д)
 има незначително влияние върху върховите стойности на дима.
 Устройство за измерване на потока — FM
 Устройството за измерване на дебита е предназначено за определяне на точния дебит в измервателната камера. Минималният и максималният дебит се определят от производителя на уреда и отговарят на изискванията за времето на реагиране на тръбата за прехвърляне и на спецификациите за дължината на оптичния път. Устройството за измерване на дебита може да се разположи близо до помпата за взимане на проби Р, ако тя се използва.
 Измервателна камера — MC
 Измервателната камера има вътрешна повърхност от неотражаем материал или друга еквивалентна оптична среда. Въздействието на случайна светлина върху детектора, в следствие на вътрешни отражения от разсейванията, се свежда до минимум.
 Налягането на газта в измервателната камера не трябва да се различава от атмосферното налягане с повече от 0,75 kPa. Когато това е конструктивно невъзможно, отчитането на димомера се преобразува в атмосферно налягане.
 Температурата на стената на измервателната камера се настройва до ± 5 К между 343 К (70 oС) и 373 К (100 oС), но във всеки случай значително над температурата на точката на росата на отработилия газ, за да се избегне кондензация. Измервателната камера се оборудва с нужните устройства за измерване на температурата.
 Дължина на оптичния път — OPL
 Дължината на затъмнения от дим оптичен път между източника и приемника на светлина на димомера, ,коригирана