Хмельницький нацiональний унiверситет 
 Моніторинг довкілля
Лабораторна робота: Визначення токсичності вихлопних газів двигунів внутрішнього згоряння
Теоретичні відомості. 3 Методи вимірювання вмісту оксиду вуглецю та вуглеводнів у відпрацьованих газах автомобілів з двигунами, що працюють на бензині або альтернативному паливі

Порядок підготовки та проведення вимірювання

Під час випробовування автомобіля для живлення двигуна треба застосовувати бензин або газове паливо і мастильні матеріали, що передбачені документами з експлуатації автомобіля і відповідають вимогам чинних нормативних документів на їх виготовляння.

Випускна система автомобіля повинна бути у повній комплектності, не мати прогарів, механічних пробоїн та нещільностей у з’єднаннях, які призводять до витоку відпрацьованих газів і підсмоктування повітря, що його визначають зовнішнім оглядом.

Перед вимірюванням двигун повинен бути прогрітим так, щоб температура охолоджувальної рідини (або моторної оливи для двигунів з повітряним охолоджуванням) була в межах діапазону робочих температур за рекомендаціями підприємства-виробника або, якщо такі дані відсутні - не менше ніж плюс 80 °С.

Контролювання температурного режиму здійснюють за штатними покажчиками автомобіля або з використанням додаткових засобів вимірювання.

Примітка. З 1.01.2005 року запроваджене обов’язкове інструментальне визначання температури моторної оливи в системі змащування двигунів (як з рідинним, так і з повітряним охолоджуванням), яка повинна бути в діапазоні робочих температур за рекомендаціями підприємства-виробника або, якщо такі дані відсутні - від +80 °С до +100 °С (для двигунів з повітряним охолоджуванням верхня межа робочих температур не повинна перевищувати +120 °С).

Вимірювання необхідно проводити в такій послідовності:

- встановити важіль перемикання передач (вибирач швидкості для автомобілів з автоматичною коробкою передач) у нейтральне положення;

- загальмувати автомобіль стоянковим гальмом;

- підкласти під колеса автомобіля упорні колодки;

- зупинити двигун (якщо він працював);

- відкрити капот моторного відсіку;

- під’єднати тахометр;

- занурити пробовідбиральний зонд газоаналізатора у випускну трубу автомобіля на глибину не менше ніж 300 мм від зрізу (у разі косого зрізу заміряють від короткої кромки зрізу);

- повністю відкрити повітряну заслінку;

- запустити двигун;

- збільшити частоту обертання вала двигуна до nпідв і витримати цей режим протягом не менше ніж 30 с.;

- встановити мінімальну частоту обертання вала двигуна і після стабілізування показів газоаналізатора, але не пізніше ніж через 60 с., виміряти вміст оксиду вуглецю і вуглеводнів (за результат вимірювання беруть середнє арифметичне значення між максимальним і мінімальним показами приладу за інтервал вимірювання);

- встановити підвищену частоту обертання вала двигуна nпідв і після стабілізування показів газоаналізатора, але не пізніше ніж через 60 с., виміряти вміст оксиду вуглецю і вуглеводнів (за результат вимірювання беруть середнє арифметичне значення між максимальним і мінімальним показами приладу за інтервал вимірювання);

Примітки. 1 Якщо автомобіль має декілька випускних труб, то вимірювання необхідно проводити в кожній з них окремо. За результат вимірювання беруть більший із одержаних результатів вимірювання вмісту оксиду вуглецю і вуглеводнів у кожній із випускних труб.

2 Для проведення вимірювання або регулювання двигуна в закритому приміщенні газовідвід, з’єднаний з випускною системою автомобіля, повинен мати отвір, що його можна закривати, куди вводять пробовідбірник газоаналізатора. Якщо неможливо встановити пробовідбірник на глибину 300 мм, треба скористатися додатковим патрубком.

За результатами вимірювання вмісту оксиду вуглецю і вуглеводнів заповнюють протокол (додаток А).

Автомобіль, для якого вміст оксиду вуглецю і вуглеводнів у відпрацьованих газах не перевищує гранично допустимих значень, вважають таким, що пройшов випробовування.

Засоби вимірювання

Засоби вимірювання повинні бути повірені відповідно до вимог ДСТУ 2708.

Для визначання вмісту оксиду вуглецю і вуглеводнів у відпрацьованих газах автомобілів необхідно застосовувати газоаналізатори безперервної дії зі стрілочними, цифровими чи іншими пристроями, що реєструють результати вимірювання, працюють за принципом інфрачервоної спектроскопії і мають сталу часу разом з системою відбирання відпрацьованих газів, якою комплектують газоаналізатор, не більше ніж 30 с.

У разі застосування газовідбірної магістралі, конструкція якої призводить до зростання сталої часу, необхідно скоригувати на відповідну величину тривалість режимів підготування та вимірювання.

Шкала газоаналізатора повинна забезпечувати можливість вимірювання величин вмісту оксиду вуглецю і вуглеводнів.

Вимоги до газоаналізаторів оксиду вуглецю

Шкала газоаналізатора оксиду вуглецю повинна бути проградуйована за бінарною газовою сумішшю (оксид вуглецю в повітрі чи азоті) в об’ємних частках, визначених у відсотках оксиду вуглецю.

Основна абсолютна похибка газоаналізатора для діапазону від 0 до 5,0 % не повинна перевищувати ±0,25 %.

Основна абсолютна похибка газоаналізаторів, виготовлених після 1.01.2005 року, не повинна перевищувати:

±0,05 % для діапазону від 0 до 1 %;

±0,2 % для діапазону від 0 до 5 %.

Вимоги до газоаналізаторів вуглеводнів

Шкала газоаналізатора вуглеводнів повинна бути проградуйована за бінарною газовою сумішшю (пропан в азоті) в об’ємних частках, визначених в частках на мільйон гексану (млн-1).

Основна абсолютна похибка газоаналізатора не повинна перевищувати:

±50 млн-1 для діапазону від 0 до 1000 млн-1;

±500 млн-1 для діапазону від 0 до 10000 млн-1.

Основна абсолютна похибка газоаналізаторів, виготовлених після 1.01.2005 року, не повинна перевищувати:

±50 млн-1 для діапазону від 0 до 1000 млн-1;

±150 млн-1 для діапазону від 0 до 3000 млн-1.

Газоаналізатори оксиду вуглецю та вуглеводнів, виготовлені після 1.01.2005 року, повинні забезпечувати можливість для під’єднання пристрою документального фіксування результатів вимірювання. З 1.01.2007 року газоаналізатори, що перебувають в експлуатації, повинні мати в комплекті такий пристрій.

Вимоги до тахометрів для вимірювання частоти обертання колінчастого вала двигуна

Основна абсолютна похибка тахометра для вимірювання частоти обертання колінчастого вала двигуна не повинна перевищувати:

±25 хв.-1 для діапазону від 0 до 1000 хв.-1;

± 500 хв.-1 для діапазону від 0 до 10000 хв.-1.

Основна абсолютна похибка тахометрів, виготовлених після 1.01.2005 року, не повинна перевищувати:

±20 хв.-1 для діапазону від 0 до 1000 хв.-1;

±100 хв.-1 для діапазону від 0 до 5000 хв.-1.

Основна абсолютна похибка пристрою для вимірювання температури моторної оливи не повинна перевищувати ±10 оС для діапазону від +50 °С до +150 °С.

Література

1. Норми і методи вимірювань вмісту оксиду вуглецю та вуглеводнів у відпрацьованих газах автомобілів з двигунами, що працюють на бензині або газовому паливі ДСТУ 4277:2004. Затверджені наказом Держспоживстандарту від 31.01.04 р. № 14.

2. ДСТУ 2708-99 Метрологія. Повірка засобів вимірювальної техніки. Організація та порядок проведення.

3. ДСТУ 2984-95 Засоби транспортні дорожні. Типи. Терміни та визначення.

4. ДНАОП 0.00-1.21-98 Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів.

5. ДНАОП 0.00-1.28-97 Правила охорони праці на автомобільному транспорті.


Додаток А

Форма протоколу випробування

ПРОТОКОЛ №____ від «___»____________200__ р. Вимірювання вмісту оксиду вуглецю і вуглеводнів у відпрацьованих газах автомобіля

Назва підприємства і місце проведення вимірювання _____________________________________________________________________________

Марка і модель автомобіля ______________________________________________________

Номер шасі (кузова), державний номер автомобіля _____________________________________________________________________________

Наявність нейтралізатора і його тип: окиснювальний/трикомпонентний _____________________________________________________________________________

Марка, модель, зав. Номер, рік випуску газоаналізатора, дата повірки _____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Результати вимірювання вмісту оксиду вуглецю і вуглеводнів

Частота обертання

Результати вимірювання вмісту

Гранично допустимий вміст

оксиду вуглецю, %

вуглеводнів,

млн-1

оксиду вуглецю, %

вуглеводнів,

млн-1

nмін

  

 

nпідв

  

 

Висновок про відповідність вимогам ДСТУ _______________________________________

Виконавці:

(посада)

(підпис)

(П.І.Б.)

(посада)

(підпис)

(П.І.Б.)

Матеріал засвоєний