Нормы дымности отработавших газов дизельных двигателей
Автотранспорт - правила, нормы, положения
В данной статье изложен порядок поддержания установленных норм выбросов автомобилями с дизельными двигателями, находящимися в процессе эксплуатации.
1. В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями и обозначениями:
1.2. Максимальная частота вращения n мах, мин. -1 : достигаемая при нажатой до упора педали частота вращения коленчатого вала двигателя в режиме холостого хода.
1.3. Минимальная частота вращения , n мin, мин. -1 : частота вращения вала двигателя в режиме холостого хода при отпущенной педали.
1.4. Дымомер: прибор, предназначенный для непрерывного измерения К и N. Характеристики, которым должен соответствовать дымомер, приведены в приложения «И» к ГОСТ Р 41.24.
1.5. Эффективная база дымомера L, м: длина траектории лучей света при их прохождении через отработавший газ, заполнивший рабочую трубу дымомера в условиях измерения. Значение L определяют в соответствии с приложением «И» ГОСТ Р 41.24 и указывают на дымомере.
1.6. Пробоотборная система: устройство для подачи отработавших газов из выпускной трубы автомобиля в измерительную камеру дымомера, изготовленное в соответствии с приложением «К» к ГОСТ Р 41.24.
1.7. Коэффициент поглощения света К, м -1 : значение дымности, измеренное дымомером по основной шкале индикатора с диапазоном от 0 до ∞.
1.8. Коэффициент ослабления света N, %: значение дымности, измеренное дымомером по вспомогательной линейной шкале индикатора с диапазоном от 0 до 100%.
1.9. Дымность отработавших газов в режиме свободного ускорения Хм, м -1 : максимальное значение коэффициента поглощения К, измеренное в режиме свободного ускорения.
1.10. Результат измерения дымности в режиме свободного ускорения Хср., м -1 : среднеарифметическое значение четырех последних измерений Хср.
2. Нормы дымности:
а) основным нормируемым параметром дымности является коэффициент поглощения света К, вспомогательным – коэффициент ослабления света N. При контроле дымности в эксплуатации могут использоваться дымомеры с линейной шкалой, отградуированной от 0 до 100% ослабления света. Пересчет К в N для дымомера L, равной 0,43м, приведен в приложении 1 ГОСТ Р 52160-2003.
в) дымность Хср. автомобилей, не имеющих знака официального утверждения, не должна превышать в режиме свободного ускорения следующих значений:
– 2,5 м -1 – для двигателей без наддува;
– 3,0 м -1 – для двигателей с наддувом.
3. Условия проведения испытаний.
3.1. Испытания проводят в соответствии с данным ГОСТом и в соответствии с паспортами (руководствами по эксплуатации) дымомеров по каждой их модели (Инфракар, Мета, АВГ, МДО, Премьер и т.д.).
3.2. Система выпуска, включая систему очистки отработавших газов от загрязняющих веществ, не должна иметь повреждений и быть недоукомплектованной.
4. Требования к измерительной аппаратуре и пробоотборной системе.
4.1. Для измерения k и N следует применять дымомер, соответствующий требованиям приложения И к ГОСТ Р 41.24. (дымомер должен иметь две измерительные шкалы, одна из которых должна быть градуирована в абсолютных значениях поглощения света k, м -1 , от 0 до бесконечности, а другая, линейная, должна быть с диапазоном измерения N от 0% до 100%; обе измерительные шкалы должны охватывать диапазон от 0 при общем световом потоке до максимального значения шкалы при полном затемнении).
4.3. Для измерения частоты вращения коленчатого вала
4.4. Применяемые при испытаниях средства измерений должны быть поверены в установленном порядке и иметь действующие свидетельства о поверке (сроки поверки – в паспортах дымомеров).
4.5. Для подвода отработавших газов из выпускной трубы автомобиля в измерительную камеру дымомера следует использовать пробоотборную систему, обеспечивающую отсутствие утечек газов и подсоса воздуха. Пробоотборная система должна соответствовать требованиям приложения «К» к ГОСТ Р 41.24.
5. Подготовка к измерениям.
5.1. Для определения температуры моторного масла или охлаждающей жидкости двигатель запускают и прогревают, используя нагрузочные режимы или многократное повторение циклов свободного ускорения. Температура должна быть в пределах, установленных изготовителем, но не ниже 60 °С.
Продолжительность работы прогретого двигателя в режиме холостого хода перед началом измерений должна быть не более 5 мин.
5.2. Измеряют значения n min и n max , которые должны быть в пределах, установленных изготовителем.
5.3. Подготовку к измерению дымности на неподвижно стоящем автомобиле проводят в следующей последовательности:
6. Измерение дымности.
6.1. Измерение дымности в режиме свободного ускорения проводят в следующей последовательности:
График изменения частоты вращения (n) и дымности (k) в
процессе цикла свободного ускорения приведен в приложении Б данного ГОСТа.
6.2. Дымность автомобилей с раздельной выпускной системой измеряют в каждой выпускной трубе. За результат измерения принимают максимальное среднеарифметическое значение Хср, полученное в одной из выпускных труб.
Измерение дымности отработавших газов дизельных двигателей
Для автомобилей с дизельными двигателями, находящимися в эксплуатации, действует ГОСТ 21393-75 «Автомобили с дизелями. Дымность отработавших газов. Нормы и методы измерений. Требования безопасности» с изменением №2. Стандарт распространяется на автомобили и автобусы с дизельными двигателями.
Основным нормируемым параметром дымности является натуральный показатель ослабления светового потока K м-1, вспомогательным – коэффициент ослабления светового потока N %. Натуральный показатель ослабления светового потока K, м-1 – величина, обратная толщине слоя отработавших газов, проходя через который поток излучения от источника света ослабляется в «е» раз (е=2,178 – основание натуральных логарифмов).
Коэффициент ослабления светового потока N, % представляет собой степень ослабления светового потока вследствие поглощения и рассеивания света отработавшими газами при прохождении ими рабочей трубы дымомера. Пересчет значений К в N приведены в таблице.
Пересчет значений натурального показателя ослабления светового потока в коэффициент ослабления светового потока (для N, приведенного к шкале дымомера с эффективной базой 0,43 м).
Показатели ослабления светового потока K м-1 и коэффициент ослабления светового потока N %. определяются на холостом ходу: на режиме свободного ускорения, а также при максимальной частоте вращения.
Измерения производятся на неподвижно стоящем автомобиле с исправной системой выпуска отработавших газов и после подготовки дымомера к работе.
- Установить оптический детектор на выхлопную трубу проверяемого автомобиля (ДО-1) или подключить гибкий шланг измерительного зонда к основному прибору (MDO2-LON) и закрепить зонд на выхлопной трубе. Подключить датчик температуры масла (MDO2-LON).
- Подключить датчик частоты вращения коленчатого вала к двигателю.
- Запустить двигатель и дождаться его прогрева до рабочей температуры. Установить минимальную частоту вращения вала двигателя.
Проведение измерений в режиме свободных ускорений
Перед началом измерений должна быть выполнена серия из шести повторений цикла изменения частоты вращения вала дизеля от минимальной до максимальной, который осуществляется путем быстрого, но плавного нажатия на педаль подачи топлива (до упора) с интервалом не менее 7 и не более 15 с. Затем производится серия из не менее чем четырех измерений следующего типа. Быстро, но не резко нажимают на педаль управления подачей топлива и удерживают ее в нажатом положении 2…3 с, поддерживая постоянную частоту вращения, ограничиваемую регулятором ТНВД. При этом измеряется пиковое значение натурального показателя ослабления светового потока К, частота вращения, ограниченная регулятором, и частота вращения при холостом ходе.
При каждом последующем измерении фиксируют пиковое значение натурального показателя ослабления светового потока К, когда четыре последовательных значения показателя располагаются в зоне шириной 0,25 м-1 по шкале К, но не образуют убывающую последовательность. За результат измерения принимают среднее арифметическое значение результатов этих четырёх измерений. Пример: пусть при проведении испытаний получены следующие значения по шкале К при проведении проверки на режиме свободных ускорения для двигателя без наддува 1,15; 1,0; 0,8; 1,0. Несмотря на то, что максимальная величина К не превышает допустимого значения 1,2, разница между значениями 1,15 и 0,8 превышает значение 0,25 м-1, а это значит что данный автомобиль не проходит тестовую проверку.
Проведение измерений в режиме максимальной частоты вращения
Измерения на этом режиме производятся не позднее, чем через 60 с после испытаний на режиме свободного ускорения. Плавно нажимают на педаль управления подачей топлива и удерживают ее в нажатом положении 2…3 с.. При этом частота вращения коленчатого вала двигателя будет поддерживаться регулятором частоты вращения ТНВД. Дымность измеряют не ранее, чем через 10 секунд после впуска ОГ в прибор. Измерение считают достоверным, если значения дымности расположены в зоне шириной не более 6 % по шкале N. За результат измерения следует принимать среднее арифметическое значение крайних показаний дымности.
Предельно допустимые показатели дымности при испытаниях автомобилей с дизелями по ГОСТ 21393-75 с изменениями №2 указаны в таблице:
Таблица. Допустимые нормы дымности для автомобилей с дизельными двигателями
ГОСТ 21393-75 Автомобили с дизелями. Дымность отработавших газов. Нормы и методы измерений. Требования безопасности
Настоящий стандарт распространяется на автотранспортные средства с дизелями (далее - автомобили), вновь изготовленные и находящиеся в эксплуатации.
Стандарт устанавливает нормы и методы измерения дымности отработавших газов автомобилей (далее - дымность) на режимах свободного ускорения и максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя (далее - максимальная частота вращения).
Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения приведены в приложении 1.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
1. НОРМЫ ДЫМНОСТИ
1.1. Основным нормируемым параметром дымности является натуральный показатель ослабления светового потока К, вспомогательным - коэффициент ослабления светового потока N. Пересчет значений К в N - в приложении 1а.
1.2. Дымность автомобилей во время гарантийного пробега* (гарантийного срока службы), а также в течение всего срока эксплуатации непосредственно после выполнения услуг по техническому обслуживанию и ремонту не должна превышать значений, указанных в таблице.
Режим измерения дымности
Предельно допускаемый натуральный показатель ослабления светового потока Кдоп, м -1 , не более
Предельно допускаемый коэффициент ослабления светового потока N д on , %, не более **
Свободное ускорение для автомобилей с дизелями:
Максимальная частота вращения
** Нормы даны для L = 0,43 м (см. приложение 1).
* Для автомобилей, имеющих пробег менее 3000 км, предприятия-изготовители должны устанавливать технологические нормы дымности.
1.3. Дымность автомобилей, официально утвержденных в процессе сертификации по ГОСТ Р 41.24, проверяется только на режиме свободного ускорения и не должна превышать предельных значений, указанных предприятием-изготовителем в знаке или документе (сертификате, техническом паспорте) официального утверждения типа транспортного средства.
1.4. При контрольных проверках дымности автомобилей в условиях эксплуатации (на дороге) допускается превышение установленных таблицей п. 1.2 норм для режима свободного ускорения Кдоп не более, чем на 0,5 м -1 .
1.5. Контроль дымности автомобилей проводят на соответствие нормам по пп. 1.2, 1.3 и 1.4:
а) на предприятиях, эксплуатирующих автомобили:
при выборочных проверках автомобилей, выезжающих на линию по пп. 1.3.4 и 1.4;
после технического обслуживания и ремонта или регулировки агрегатов, узлов и систем, влияющих на изменение дымности по пп. 1.2 и 1.3;
б) на предприятиях, осуществляющих услуги и работы по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей по пп. 1.2, 1.3, после осуществления услуг и работ;
в) на предприятиях, изготовляющих двигатели и автомобили по пп. 1.2 и 1.3, при приемочных, периодических и контрольных испытаниях;
г) при сертификационных испытаниях по п. 1,3;
д) при государственных технических осмотрах автомобилей и выборочных проверках на дорогах:
автомобили во время их гарантийного пробега (срока службы) по п. 1.2;
автомобили, официально утвержденные в процессе сертификации по ГОСТ Р 41.24 в период всего срока эксплуатации по п. 1.3;
автомобили после гарантийного пробега срока службы по п. 1.4.
1.6. Агрегаты, узлы и детали автомобиля, влияющие на дымность, должны быть сконструированы, изготовлены и установлены таким образом, чтобы дымность автомобиля не превышала установленных норм в период всего срока эксплуатации при условии соблюдения правил эксплуатации и обслуживания, указанных в прилагаемых к автомобилю инструкциях (руководствах).
Разд. 1. (Измененная редакция, Изм. № 2).
2. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
2.1. Условия измерений
2.1.1. Выпускная система автомобиля не должна иметь неплотностей, вызывающих утечку отработавших газов и подсос воздуха.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.1.2. Перед испытаниями двигатель должен быть прогрет не ниже рабочей температуры моторного масла или охлаждающей жидкости, указанной в руководстве по эксплуатации автомобиля.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.1.3. На автомобилях с механической коробкой передач измерение проводят при нейтральном положении рычага переключения передач. На автомобилях с автоматической коробкой передач измерение проводят при установке избирателя скорости на нейтральное положение.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.1.4. Устройство для пуска холодного двигателя должно быть отключено.
(Введен дополнительно, Изм. № 2).
2.2. Требования к измерительной аппаратуре и пробоотборной системе
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.2.1. Дымность должна измеряться приборами, работающими на принципе просвечивания отработавших газов и отвечающими требованиям, изложенным в приложении 2.
2.2.2. Подготовку, обслуживание и использование дымомера следует проводить в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации на дымомер. Дымомер должен быть поверен.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.2.3. Конструкция пробоотборной системы должна обеспечивать отсутствие утечек газов и подсоса воздуха, влияющих на состав отработавших газов. Рекомендуемые требования к пробоотборной системе изложены в приложении 4.
(Введен дополнительно, Изм. № 2).
2.3. Проведение измерений
2.3.1 Испытания автомобилей на режиме свободного ускорения должны проводиться по следующей процедуре:
- при работе двигателя в режиме холостого хода на минимальной частоте вращения быстрым, но не резким, нажатием до упора на педаль управления подачей топлива топливным насосом высокого давления (далее - педаль) устанавливают максимальный расход топлива и его поддерживают до достижения максимальной частоты вращения и включения регулятора. Затем отпускают педаль до установления минимальной частоты вращения. Этот процесс повторяют не менее шести раз;
- при каждом последующем свободном ускорении фиксируют максимальную дымность до получения устойчивых значений. Измеренные величины считаются устойчивыми, если четыре последовательных значения располагаются в зоне шириной 0,25 м -1 и не образуют убывающей последовательности;
- за результат измерения принимают среднее арифметическое результатов четырех измерений.
2.3.2. Дымность на режиме максимальной частоты вращения проверяют не позднее, чем через 60 с после проверки на режиме свободного ускорения. Для этого необходимо нажать до упора педаль и зафиксировать ее в этом положении, установив максимальную частоту вращения. Дымность измеряют не ранее, чем через 10 с после впуска отработавших газов в прибор. Измерение считают достоверным, если значения дымности расположены в зоне шириной не более 6 % по шкале N. За результат измерения следует принимать среднее арифметическое значение, определенное по крайним показаниям дымности.
2.3.3. Измерение дымности у автомобилей с раздельной выпускной системой следует проводить в каждой из выпускных труб отдельно. Оценку дымности проводят по максимальному значению.
2.3.4. Результаты измерений рекомендуется занести в карточку, указанную в приложении 3.
2.3.1 - 2.3.4 (Измененная редакция, Изм. № 2).
2.3.5. Колебание стрелки прибора не должно превышать ± 3 % от всей шкалы прибора. За результат измерения следует принимать среднее арифметическое значение, определенное по крайним показаниям.
2.3.6. Результаты измерений следует занести в карточку, указанную в приложении 3.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
3.1. Места, предназначенные для измерения содержания дымности, должны быть оборудованы принудительной или естественной вентиляцией, обеспечивающей санитарно-гигиенические требования к воздуху в зоне измерений по ГОСТ 12.1.005 .
3.2. Уровень шума в зоне проведения измерений - по ГОСТ 12.1.003 .
3.3. Уровень вибрации в зоне проведения измерений - по ГОСТ 12.1.012 .
3.4. При проведении измерений должны быть приняты необходимые меры, исключающие самопроизвольное движение автомобиля.
Разд. 3. (Введен дополнительно, Изм. № 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Пояснения терминов, применяемых в настоящем стандарте
Свободное ускорение - разгон двигателя от минимальной до максимальной частоты вращения на холостом ходу.
Максимальная частота вращения - частота вращения вала двигателя на холостом ходу при полностью нажатой педали подачи топлива, ограниченная регулятором.
Дымность отработавших газов - по ГОСТ 17.2.1.02.
Эффективная база дымомера L , м - толщина оптически однородного слоя эталонных газов, эквивалентного по ослаблению светового потока столбу тех же отработавших газов, заполняющих рабочую трубу дымомера в условиях измерения.
Натуральный показатель ослабления светового потока К, м -1 - величина, обратная толщине слоя отработавших газов, проходя который поток излучения от источника света дымомера ослабляется в е раз. Отсчитывается по основной шкале индикатора дымомера.
Коэффициент ослабления светового потока N , % - степень ослабления светового потока вследствие поглощения и рассеивания света отработавшими газами при прохождении ими рабочей трубы дымомера. Отсчитывается по вспомогательной шкале дымомера с эффективной базой 0,43 м.
Предельно допустимый натуральный показатель ослабления светового потока Кдоп, м -1 - натуральный показатель ослабления светового потока отработавшими газами, при превышении которого автомобиль считают не выдержавшим испытания.
Предельно допустимый коэффициент ослабления светового потока N доп , % - коэффициент ослабления светового потока отработавшими газами, измеренный по вспомогательной шкале дымомера с эффективной базой 0,43 м (или пересчитанный по формуле, приведенной в п. 3 приложения 2), при превышении которого автомобиль считают не выдержавшим испытание.
Автомобиль, находящийся в эксплуатации, - автомобиль, полученный от предприятия-изготовителя и прошедший регистрацию в установленном порядке.
Необкатанный автомобиль - автомобиль, не прошедший обкатку в объеме, установленном предприятием-изготовителем, необходимую для реализации показателей, указанных в нормативных документах.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 a
Пересчет значений К в N
(для N, приведенного к шкале дымомера с эффективной базой 0,43 м)
Примечание. Курсивом выделены нормы дымности, указанные в таблице п. 1.2. Значения К, не приведенные в таблице, пересчитывают в ТУ по формуле, указанной в п. 3 приложения 2.
(Введено дополнительно, Изм. № 2).
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное
Основные требования к дымомеру
1. Прибор должен работать по методу просвечивания столба отработавших газов определенной длины. Величина L должна быть указана на приборе.
2. Прибор должен быть оборудован устройствами для измерения давления и температуры отработавших газов в его рабочей камере и перепускным клапаном для отвода отработавших газов между измерениями.
3. Прибор должен иметь две измерительные шкалы: основную - в абсолютных величинах поглощения света от 0 до ¥ (для приборов с цифровой индикацией верхний диапазон - не менее 10 м -1 ), вспомогательную - линейную с диапазоном измерения 0-100 %.
Зависимость между показаниями основной и вспомогательной шкалами вычисляют по формуле
где К - коэффициент поглощения света, м -1 ;
N - показание линейной шкалы дымомера с эффективной базой L, %;
L - эффективная база дымомера, м.
Шкала дымомера должна обеспечивать возможность считывать значения коэффициента поглощения К в диапазоне 0-2,115 м -1 с точностью до 0,025 м -1 и коэффициент ослабления N с точностью до 1 %.
4. Источник света - лампа накаливания либо другой источник с цветовой температурой в диапазоне 2800-3250 К (2527-2977 ° С).
5. Фотоприемник дымомера должен иметь спектральную характеристику, аналогичную кривой дневного зрения человеческого глаза (максимальный эффект срабатывания - в диапазоне волн длиной 550-570 нм, при этом только менее 4 % могут находиться при длинах волн ниже 430 нм и более 680 нм).
6. Попадание на фотоприемник света от посторонних источников в результате внутреннего отражения или рассеивания не должно влиять на результаты измерения более чем на 1 % по линейной шкале.
7. Электрическая цепь, в которую включен индикатор, должна обеспечивать линейную зависимость тока фотоприемника от силы света в диапазоне рабочих температур фотоприемника.
8. Основная приведенная погрешность прибора - не более 2 % максимального значения линейной шкалы прибора.
9. Промежуточная проверка прибора должна проводиться при включенном источнике света с помощью установки перед фотоприемником нейтрального светофильтра с коэффициентом поглощения 1,6-1,8 м -1 , при этом показания прибора не должны отличаться от коэффициента поглощения фильтра более, чем на 0,025 м -1 . Светофильтр должен входить в комплект прибора.
10. Время срабатывания электрической измерительной цепи, соответствующее времени, необходимому для того, чтобы показание индикатора изменилось от 0 до 90 % шкалы при установке экрана, полностью закрывающего фотоприемник, должно составлять 0,9-1,1 с.
11 . Время между моментом входа газа в измерительный прибор и моментом полного заполнения рабочей камеры должно быть не более 0,4 с.
12. Давление в рабочей камере не должно отличаться от давления окружающего воздуха более чем на 75 мм вод. ст.
13. Колебания давления измеряемого газа и продувочного воздуха не должны приводить к изменениям коэффициента поглощения более чем на 0,05 м -1 для измеряемого газа, соответствующего коэффициенту поглощения 1,7 м -1 . Пределы изменения давления газа и продувочного воздуха в дымовой камере должны указываться в инструкции по эксплуатации прибора.
14. В любой точке рабочей камеры температура отработавшего газа в момент измерения должна быть не ниже 70 ° С и не выше максимальной температуры, указанной в инструкции по эксплуатации прибора, причем показания в этом диапазоне температур не должны изменяться более чем на 0,1 м -1 , если рабочая камера заполнена отработавшим газом, коэффициент поглощения которого составляет 1,7 м -1 .
15. Допускается применять дымомеры, отличающиеся по техническим характеристикам, указанным в пп. 1-14. При этом результаты сравнительных измерений дымности на режиме свободного ускорения и максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя не должны отличаться друг от друга более чем на 2 % по линейной шкале для всех типов автомобилей.
Разводы при проверке выхлопа дизельных автомобилей
Моторам на тяжёлом топливе в Казахстане приходится несладко. Особенно современным. Хотя и самые непривередливые дизели морщатся и чихают чёрным дымом от нашей солярки. Их очень ждут к себе в гости сотрудники экопостов, вооружившись дымомерами. Как не остаться в дураках, даже если у вас всё в норме?
В одном из материалов мы рассказали о том, как по стандарту должны проверять токсичность выхлопа бензиновых автомобилей. Отдельная методика существует и для дизелей. Проверяя на дымность авто, полицейские обязаны руководствоваться стандартом ГОСТ Р 52160-2003 «Автотранспортные средства, оснащённые двигателями с воспламенением от сжатия. Дымность отработавших газов. Нормы и методы контроля при оценке технического состояния».
Основным параметром, проверяемым у дизельных авто, является дымность. Она определяется по коэффициенту поглощения света k. (Вспомогательный коэффициент ослабления света N, прописываемый ранее в ГОСТах, в Техрегламенте ТС «О безопасности колёсных транспортных средств», регламентирующем сегодня нормы выбросов, не указан, и потому во внимание не принимается.) Но обо всём по порядку.
Условия, при которых должны проводить проверку
Требование к техническому состоянию самого автомобиля достаточно простое: система выпуска, включая систему очистки отработавших газов от загрязняющих веществ, не должна иметь повреждений и быть недоукомплектованной. Инспекторы должны убедиться в исправности машины. Впрочем, если «глушак» сечёт, то полиция вправе запретить и эксплуатацию автомобиля согласно п. 3 и 4 раздела 6 Перечня неисправностей, при которых запрещена эксплуатация ТС ПДД РК.
Погода и топографические условия влияют на показания измерительных приборов. Основываясь на п. 5.1.1 ГОСТа, атмосферные условия при проведении измерений нормируемых компонентов в отработавших газах автомобиля должны находиться в следующих пределах:
— температура окружающего воздуха — от 0 до плюс 35 °С;
— атмосферное давление — от 92.0 до 105.3 кПа (от 690 до 790 мм рт. ст.).
В местности, расположенной выше 800 метров над уровнем моря, даже в нормальную погоду давление слишком низкое. За примером высоко ходить не надо — верхняя каскеленская трасса в Алматинской области, проходящая примерно в 900 метрах над уровнем моря. Казалось бы, дорога как дорога, но нормальное давление для такой местности — 682 мм рт. ст. А согласно стандарту, измерять токсичность выхлопа в подобных условиях запрещено. Да, стационарного экопоста на этом участке дороги нет, но если появится передвижной, поинтересуйтесь у инспекторов этими данными. Уверены, что обосновать законность замеров выхлопа измерений вам не смогут. Как показывает наше знакомство с экопостами Алматы, проверяющие и стандартов-то в глаза не видели.
Чем должны быть оснащены экопосты
Допустим, машина в порядке. Теперь важно обратить внимание на набор оборудования на постах, потому как ту же температуру и атмосферное давление воздуха нужно измерить. Прибор, которым измеряют атмосферное давление, называется барометр, температуру воздуха — термометр.
Но главное оружие экопостов — это дымомер. Он должен иметь сертификат метрологической проверки (проводится 1 раз в год). Его обязаны показать по первому требованию водителя. Если его нет или он просрочен, то идёт нарушение стандарта проверки. Помимо дымомера, кстати, должен быть и подключаемый тахометр, а также измеритель температуры масла в двигателе. Зачастую о необходимости наличия тахометра никто не знает, т. к. загрязнение выхлопа дизеля проводят по методу «газ в пол». Тем не менее по ГОСТу быть он должен.
Дымомеры также должны быть укомплектованы контрольными светофильтрами. Перед каждым замером экополицейские обязаны проверить в тестовом режиме прибор, и он должен показать те же цифры, что указаны на контрольном светофильтре.
Проверка авто с дизельными двигателями
Измерение дымности проводится в режиме свободного ускорения, т. е. когда обороты двигателя поднимают с минимальных до максимальных, выжав педаль газа до упора. Однако перед этим есть несколько моментов. Каких?
Убедившись в прогреве движка до рабочей температуры, но не ниже 60 °С, его оставляют поработать на холостых (не более 5 минут). После замеряют тахометром минимальные и максимальные обороты частоты вращения коленчатого вала (в пределах заводских характеристик) и глушат двигатель. Только после этого в дымомер устанавливают зонд для отбора отработавших газов из выпускной трубы, заново запускают двигатель и начинают измерение:
— с холостых оборотов равномерно перемещают педаль за 0.5–1 сек. до упора. Держат педаль в этом положении 2–3 сек. Отпускают педаль и через 8–10 сек. вновь повторяют то же самое, итого не менее шести раз;
— измеряют значения kсу (дымность в режиме свободного ускорения) на последних четырёх циклах свободного ускорения по максимальному показанию. Полученные значения kсу считают достоверными, если четыре последовательных значения не образуют убывающей зависимости и располагаются в зоне шириной 0.25 м -1 .
Результатом измерения k является среднее арифметическое значение четырёх последних измерений, это и есть искомое расчётное значение коэффициента поглощения света.
Дымность автомобилей с раздельной выпускной системой измеряют в каждой выпускной трубе. За результат измерения принимают максимальное значение среднего арифметического k, полученное в одной из выпускных труб.
Если измерения прошли без нарушений стандарта, смотрим результаты.
Согласно Техрегламенту ТС 018/2011 «О безопасности колёсных транспортных средств», дымность дизелей не должна превышать значений коэффициента поглощения света k, указанного в заводской документации на автомобиль. Если таковых сведений нет, то показатель k не должен превышать:
| Тип двигателя и экологический класс | Коэффициент k, м -1 |
| без наддува, от Евро-3 и ниже | 2.5 |
| с наддувом, от Евро-3 и ниже | 3.0 |
| Евро-4 и выше | 1.5 |
От редакции
Что вынудило нас раскатать тут целый ГОСТ? Увы, но простейший визит на один из постов на въезде в Алматы выявил нарушения в работе экологов: несоблюдение правил проведения замеров и отсутствие того же термометра — в минусовые температуры выхлоп дизеля не измеряют, а наши стражи экологии, невзирая на январские морозы, суют дымомеры всем подряд. Всё это напрямую влияет на показания, а значит, и штрафы могли и могут выписываться незаконно, а с 2013 по 2015 год их оформили порядка 100 тысяч. И это только официальные данные. Никто из редакции не утверждает, что все автомобилисты Алматы, а также приезжие, ездят на машинах, излучающих здоровье. Нет. Однако из-за нарушения методики и исправные машины признаются неисправными.
Отдельно мы подготовили компактную инструкцию, позволяющую не забыть об основных условиях и стандартах, при которых должны проверять выхлоп дизеля. Можно, конечно, возить с собой объёмные тексты ГОСТов, но мы постарались изложить всё кратко, основываясь на этих же стандартах.
Нормативные значения дымности отработавших газов дизельного двигателя
Дымность автомобилей, официально утвержденных в процессе сертификации на соответствие ГОСТ Р 41.24 или Правилам ЕЭК ООН № 24, проверяется только в режиме свободного ускорения и не должна превышать предельного значения, указанного в документе официального утверждения типа или на знаке, размещаемом на двигателе.
Перед проведением проверки дымности должны быть выполнены следующие условия:
выпускная система автомобиля не должна иметь неплотностей, вызывающих утечку отработавших газов и подсос воздуха;
перед проверкой двигатель должен быть прогрет до температуры не ниже указанной в руководстве по эксплуатации автомобиля рабочей температуры моторного масла или охлаждающей жидкости;
устройство для пуска холодного двигателя должно быть отключено;
измерения дымности у автомобилей с раздельной выпускной системой следует выполнять в каждой из выпускных труб отдельно. Оценивают дымность по максимальному значению.
Общие требования к топливной системе и системе выпуска отработавших газов. Система питания бензиновых и дизельных двигателей не должна иметь подтеканий топлива. Запоры топливных баков и устройства перекрытия топлива должны находиться в работоспособном состоянии.
Газовая система питания должна быть герметичной. Не допускается использовать на транспортных средствах, работающих на газе, баллонов с истекшим сроком их периодического освидетельствования.
В том случае, если транспортное средство было переоборудовано для работы на газовом топливе, его владелец обязан иметь при себе акт выдачи транспортного средства после такого переоборудования, выданный организацией, имеющий право проведения работ этого вида. Кроме того, каждое транспортное средство, имеющее газовое оборудование, в процессе первичной регистрации должно быть продиагностировано специальными организациями на предмет исправности, герметичности и соответствия конструкции газовой установки. По результатам такой проверки также выдается соответствующий акт. Владельцы транспортных средств, оснащенных газовым оборудованием, должны пройти специальное обучение по вопросам безопасной эксплуатации газовой установки и иметь свидетельство о прохождении такого обучения.
Элементы и соединения в системе выпуска отработавших газов должны находиться в исправном состоянии. В них не должно быть утечек.
Порядок проверки технического состояния
Двигателя и его систем
Перед заездом транспортного средства в помещение диагностической станции следует выполнить подготовительные и контрольные операции в указанном порядке.
1. Определить тип двигателя проверяемого транспортного средства.
2. Если транспортное средство оборудовано газовой установкой, произвести дополнительные операции:
проверить наличие у владельца транспортного средства всех необходимых документов (акта выдачи (диагностирования) транспортного средства, акта освидетельствования газового баллона (баллонов), свидетельства об обучении);
перевести двигатель транспортного средства в режим работы на газовом топливе, обеспечить работу двигателя в этом режиме на холостом ходу в течение не менее 3 мин;
проверить с помощью прибора для проверки утечек герметичность газовой системы питания; при этом пристальное внимание следует уделить заправочному клапану, запорной арматуре, фиттингам и соединениям. При обнаружении утечек дальнейшую проверку технического состояния не проводить, двигатель заглушить и отбуксировать транспортное средство на стоянку для неисправных транспортных средств, соблюдая меры предосторожности;
перекрыть запорную арматуру газового оборудования и перейти на работу двигателя на жидком топливе. При этом следует выработать весь газ, находящийся в системе, до остановки двигателя.
3. Прогреть двигатель транспортного средства до рабочей температуры охлаждающей жидкости или моторного масла (для двигателей с воздушным охлаждением), указанной в руководстве по эксплуатации транспортного средства.
4. Обеспечить заезд транспортного средства в помещение диагностической станции.
После установки транспортного средства на соответствующий пост диагностической линии необходимо выполнить операции в указанной последовательности.
1. Проверить техническое состояние элементов системы выпуска отработавших газов при работающем двигателе. При обнаружении негерметичности системы проверку экологических показателей отработавших газов не проводить. Оценить надежность крепления и подвешивания элементов системы выпуска отработавших газов, а также наличие и правильность установки соединений трубопроводов системы.
2. При необходимости проверить комплектность и соответствие системы вентиляции картера.
3. Проверить техническое состояние элементов системы питания и убедиться в отсутствии утечек топлива. При проверке определить: наличие крышки горловины топливного бака, надежность и герметичность ее закрытия; надежность крепления и отсутствие внешних повреждений топливного бака, трубопроводов топливной системы, кронштейнов фильтров и топливных насосов; наличие и состояние фиттингов и хомутов, соединяющие элементы топливных магистралей; состояние гибких шлангов топливной системы – отсутствие повреждений, доходящих до слоя армирования, не предусмотренных конструкцией транспортного средства контактов их с элементами шасси или двигателя. При обнаружении утечек топлива проверку экологических показателей отработавших газов транспортного средства не проводить, двигатель заглушить и отбуксировать транспортное средство на стоянку для неисправных транспортных средств, соблюдая меры предосторожности.
4. Осмотреть элементы системы питания сжиженным или сжатым газом в следующем порядке:
проверить наличие на газовых баллонах клейма предприятия-изготовителя и нанесение даты последнего и следующего периодического освидетельствования. Оценить надежность крепления баллонов, их окраску и убедиться в отсутствии повреждений;
определить надежность соединений трубопроводов и фиттингов системы питания, отсутствие не предусмотренных конструкцией транспортного средства контактов трубопроводов и гибких шлангов с элементами рамы или шасси;
осмотреть краны, клапаны, редукторы и другие элементы системы питания на предмет отсутствия внешних повреждений и надежность крепления.
5. Проверить экологические показатели бензинового двигателя и сравнить с нормативными в следующем порядке:
установить рычаг переключения передач (селектор) в нейтральное положение, затормозить транспортное средство стояночным тормозом и заглушить двигатель;
подготовить газоанализатор к работе согласно руководству по эксплуатации;
подключить датчик тахометра газоанализатора к двигателю согласно руководству по эксплуатации газоанализатора;
установить на выпускную трубу транспортного средства устройство для отвода отработавших газов;
установить пробоотборный зонд газоанализатора в отверстие для введения зонда, расположенное в устройстве для отвода отработавших газов, на глубину не менее 300 мм от среза выхлопной трубы;
убедиться, что отключены все обогатительные устройства двигателя;
запустить двигатель, установить частоту вращения коленчатого вала на уровне nпов и обеспечить его работу в этом режиме не менее 15 с;
установить минимальную частоту вращения (nmin) вала двигателя и не ранее чем через 20 с измерить содержание оксида углерода и углеводородов;
установить повышенную частоту вращения вала двигателя, равную nпов, и не ранее чем через 30 с измерить содержание оксида углерода и углеводородов;
извлечь пробоотборный зонд из отверстия для введения зонда, снять устройство для отвода отработавших газов с выпускной трубы глушителя, отсоединить датчик тахометра от двигателя.
6. Проверить дымность дизельного двигателя и сравнить с нормативной в следующем порядке:
установить рычаг переключение передач (селектор) в нейтральное положение, затормозить транспортное средство стояночным тормозом и заглушить двигатель;
подготовить дымомер к работе согласно руководству по его эксплуатации;
подключить датчик тахометра дымомера к двигателю согласно руководству по эксплуатации дымомера;
подключить датчик температуры двигателя путем помещения его через отверстие, предназначенное для масляного щупа, в поддон картера двигателя до погружения в находящееся там моторное масло;
установить пробоотборное приспособление к выпускной трубе транспортного средства. Трубка пробоотборника должна быть обращена открытым концом навстречу потоку отработавших газов и располагаться (по возможности) в направлении оси выпускной трубы или удлинительного патрубка, где распределение отработавших газов является наиболее равномерным. Трубку рекомендуется заглублять в выпускную трубу на расстояние, равное не менее чем утроенному диаметру выпускной трубы. Соединительные патрубки между пробоотборным приспособлением и дымомером должны иметь длину (2,5 ± 0,5) м, устанавливаться (по возможности) с подъемом от места отбора пробы до дымомера и не иметь резких перегибов;
установить на выпускаемую трубу транспортного средства устройство для отвода отработавших газов. При установке следует учитывать, что температура отработавших газов в процессе проведения измерений может достигать 400 ºС на выходе из выпускной трубы, поэтому при использовании устройства для отвода отработавших газов, не рассчитанного на такой нагрев, следует применять специальную эжекционную насадку, понижающую температуру отработавших газов в устройстве;
запустить двигатель и отключить устройство, предназначенное для пуска холодного двигателя;
при работе двигателя в режиме холостого хода при минимальной частоте вращения быстрым (но не резким) нажатием до упора на педаль управления подачей топлива установить максимальную частоту вращения до включения регулятора. Затем отпустить педаль до установления минимальной частоты вращения. Этот процесс повторить не менее шести раз;
выдержать паузу не менее 60 с после проверки в режиме свободного ускорения, после чего (при необходимости) провести проверку в режиме максимальной частоты вращения. Для этого нажать педаль до упора и зафиксировать ее в таком положении, установив максимальную частоту вращения. Измерить дымность не ранее чем через 10 с после впуска отработавших газов в прибор;
заглушить двигатель, отсоединить устройство для отвода отработавших газов и пробоотборное приспособление от выпускной трубы глушителя, отключить датчик тахометра от двигателя, вынуть датчик температуры из поддона картера и вставить масляный щуп на место.
7. Просмотреть полученные результаты измерений и завершить измерения согласно требованиям программного обеспечения диагностических приборов.
Диагностика автомобильного силового агрегата по дыму из выхлопа
Дым из автомобильного глушителя может стать диагностическим признаком для многих опытных автолюбителей и профессионалов. Он указывает на появившиеся в силовой установке неисправности, даёт понять по цвету, какие именно проблемы возникли. Так в чём же может быть причина дыма из выхлопной трубы авто?
Определение нормального выхлопа
Определение неисправности двигателя по цвету выхлопа является одним из современных методов диагностики
Множество самых разнообразных приборов нынче способны помочь провести качественную диагностику автомотора. Большинство из них непосредственно связываются с блоком двигателя, что существенно облегчает самодиагностику и контроль за счёт сканеров неисправностей. Однако приборы передают лишь поверхностные сведения о функционировании различных систем и датчиков.
Безусловно, они призваны облегчить диагностику, однако ни один из них, каким бы современным он ни был, не подскажет, что именно не в порядке. Диагностический прибор даёт лишь подсказки, и не более.
Получить конкретную информацию поможет газоанализ или изучение выхлопной системы автомобиля. Другими словами — цвет и состояние выхлопа.
Интересный момент. Проводить диагностику выхлопного тракта рекомендуется только после проверки на герметичность. Дело в том, что внутрь системы частенько попадает воздух (в момент разрежения). Молекулы воздуха сбивают с толку показания, и для специалиста это лишняя головная боль.
2-компонентный автомобильный газоанализатор, подключённый к выхлопу, даст возможность проверить нормальные показатели функционирования силовой установки. Контроль уровня токсичности выхлопа проводится по экостандарту ГОСТ-2003, обязательно в соответствии с Евро-4 и Евро-5.
Применение газоанализатора полностью оправданно
Среди преимуществ газоанализатора выделяется возможность измерения количества содержания СО и СH, графическая интерпретация итоговых результатов и многое другое. В таблице ниже приведены технические характеристики автомобильного газоанализатора, по которым можно будет определить состояние и качество функционирования силовой установки.
Таблица: технические характеристики автомобильного газоанализатора
Исправный двигатель должен выделять газы бесцветные, особенно летом, в тёплое время года. Зимой же цвет может быть беловатым, что объясняется наличием водяного пара, присутствующего в выхлопном газе.
Нормы отработанных газов дизельной силовой установки
Следует знать, что автомашины с дизельным силовым агрегатом попадают под ГОСТ 21393, если речь заходит о диагностике норм выхлопных газов. При этом основным критерием становится числовое значение понижения света, который эксперты называют К.
Внимание. Показатели К всегда рекомендуется измерять на бесскоростном положении, в двух режимах.
Диагностика в режиме свободного ускорения
Благодаря диагностике выхлопа удастся выявить правильность функционирования ДВС
На стоящей неподвижно автомашине измерения проводятся следующим образом:
- На глушитель диагностируемого авто ставится оптический детектор или соединяется шланг измерительного зонда газоанализатора. Обязательно задействуется регулятор масла.
- Затем непосредственно к силовому агрегату подключается ДЧВ (датчик частоты вращения) коленвала.
- Силовой агрегат заводится и прогревается до рабочей температуры. Одновременно ставится частота вращения на самый минимум.
Перед измерениями обязательно следует выполнить серию из 6 повторных циклов изменения амплитуды вращения коленвала автомобильной дизельной силовой установки. Схема должна идти от минимума до максимума, с плавным нажатием на педаль акселератора с временным интервалом 7–15 секунд (крайнее положение — упор педали до пола).
После этого проводится повторная серия, но уже состоящая из 4 измерений. В данном случае надо нажимать на педаль газа быстро, но не резко. Держать педаль следует около 2–3 секунд, поддерживая таким образом постоянную амплитуду вращения коленвала, ограничиваемую ТНВД.
Внимание. Цель манипуляции — определить максимальное значение К, амплитуда вращения с ограничителем ТНВД и амплитуда вращения в бесскоростном положении.
Как определить неполадки в режиме оптимальной частоты вращения
В данном случае показатели снимаются не позднее чем через минуту после испытаний первым способом. На педаль следует нажимать плавно, тем самым управляя подачей горючего равномерно. Педаль удерживается 2–3 секунды, амплитуда вращения регулируется ТНВД.
Диагностика с помощью газоанализатора
Нормальными показателями дымности являются такие значения, при которых они не превышают 6 процентов по специальной шкале, в графе N (подробнее в таблице).
Примечание. Это значение N представляет собой степень ослабления К, что обусловливается поглощением и рассеиванием света выхлопными газами, проходящими сквозь глушитель.
Таблица пересчёта показателей светового потока в коэффициент ослабления светового потока
Что касается допустимости норм дымности дизельных агрегатов, то они представлены уже в другой таблице.
Таблица допустимости норм дымности дизельных двигателей
| Режим измерения дымности | Предельно допустимое значение показателя Кдоп., м-1 | Предельно допустимое значение показателя Nдоп.,% |
| Свободное ускорение для автомобилей с дизелями: | 1,2 | 40 |
| без наддува | 1,6 | 50 |
| с наддувом | 0,4 | 15 |
Выявление неисправностей силовой установки по цвету выхлопа
Итак, изменение цвета выхлопа всегда свидетельствует о неисправностях либо в самом моторе, либо в какой-нибудь автомобильной системе. Цвет может быть разным в зависимости от конкретного характера нарушения.
Чёрный выхлоп: причины и последствия
Если из глушителя повалил чёрный дым, то это явное свидетельство неполного сгорания горючего в цилиндрах двигателя. Вероятнее всего, что в мотор поступает недостаточное количество воздуха, смесь обеднена и сгорает из-за этого не полностью.
Черный дым из глушителя может свидетельствовать о неполном сгорании топлива
Дым чёрного цвета также может говорить о малой доле компрессии в силовой установке. Чтобы удостовериться в этом, достаточно проверить расход топлива. Если он повысился, это лишний раз доказывает малую компрессию.
Ещё причины, вызывающие появление чёрного выхлопа:
- Засорение системы выхлопа.
- Проблемы с воздушным фильтром.
- Ошибки в регулировке зазоров свечей.
Кстати, на карбюраторном ДВС появление чёрного выхлопа почти всегда свидетельствует о засорении или неисправности карбюратора.
Что касается разницы появления чёрного выхлопа между дизельными и бензиновыми агрегатами, то на вторых часто это является причиной подтекания форсунок. Решается проблема легко — форсунки очищаются и промываются. У дизельного мотора наличие чёрного дыма несёт куда более обширный характер. Это может говорить о наличии сложностей в самом моторе, особенно при появлении дыма во время запуска.
Кроме того, у бензиновых агрегатов на инжекторе и карбюраторе чёрный выхлоп — прямое свидетельство дефекта датчика системы впрыска. У дизельных агрегатов наличие чёрного выхлопа может говорить также про неисправности систем регулирования наддува, подтекании запальной свечи или чересчур малом давление впрыска топлива из-за неправильно установленных (неродных) форсунок. Сложности могут быть и с ТНВД, что тоже приведёт к появлению чёрного дыма на дизелях, в том числе и турбо.
Чёрный выхлоп легко просматривается в дневное время, когда светло. Подробнее о появлении чёрного выхлопа можно посмотреть в видеообзоре.
Почему из глушителя идёт сильный чёрный дым
Белый выхлоп на бензине и дизеле
Как и было написано выше, белый цвет выхлопа не всегда свидетельствует о неисправности, ведь в холодное время года такое случается. Но такой цвет постепенно исчезает по мере нагревания мотора.
А вот на прогретом ДВС появление густого белого выхлопа — уже не есть хорошо. Причиной этого становится проникновение в моторные цилиндры антифриза (тосола).
Примечание. В этом случае его оттенок может быть разным, так как напрямую зависит от состава жидкости и состояния окружающей среды, степени освещённости и т. д. В некоторых случаях оттенок напоминает сизый цвет, наподобие масляного дыма.
Белый дым из глушителя повод задуматься
Как же отличить нормальный белый выхлоп и неисправный? Легко — надо обратить внимание на то, рассеивается ли дым. Если да, то это водяной пар и ничего более. А после масляного дыма синеватый туман не уходит и остаётся ещё надолго.
Антифриз способен попасть в двигательные цилиндры по разным причинам, но основная — это выход из строя прокладки или трещина в ГБЦ.
Другие причины появления белого выхлопа следующие:
- Перегрев мотора, вызванный нерабочим термостатом.
- Проблемы с регулятором задействования вентилятора или выход из строя последнего.
- Утечка жидкости из радиатора.
После доказания природы белого дыма эксплуатировать автомашину запрещено. Подобные дефекты имеют свойство быстро прогрессировать, да и функционирование ДВС в таком режиме значительно ускорит износ важнейших элементов, и без капремонта мотора через пару сотен километров пробега проблему уже не устранить.
Сизый (синий, голубой, серый) выхлоп
Как правило, основной причиной появления голубого выхлопа эксперты называют масло. Другими словами, смазка попадает внутрь ДВС, в результате чего из глушителя начинает идти сизый дым.
Безусловно, «маслодым» всегда сопровождается повышенным расходом горючего. Если расход топлива не слишком высок, сизый дым появляется в основном только при разгоне автомобиля. Если же потребление горючего уже переходит все границы, синий выхлоп присутствует всегда, даже при обычных режимах езды.
Причина появления такого дыма кроется не в самом попадании масла, а связано это с устареванием внутренних элементов ДВС. Одновременно с этим возможно снижение компрессии.
Надеемся, что нам удалось хоть как-то помочь автолюбителям понять причины появления дыма из выхлопа и по этим признакам определить «болезнь» двигателя автомобиля. Помните, что в машине всегда можно всё отремонтировать, и если что-то не получается сделать своими руками, надо обращаться в специализированные центры.
Читайте также: