Нормирование выбросов токсичных веществ и режимы испытаний в процессе эксплуатации
В условиях эксплуатации проверка автомобилей по совокупности режимов в настоящее время представляет определенные трудности. Поэтому нормирование выбросов токсичных веществ для автомобилей, находящихся в эксплуатации, производится только на режимах холостого хода и разгона двигателя.
В Республике Беларусь для автомобилей с искровым зажиганием в настоящее время применятся стандарт СТБ 2170–2021 «Транспортные средства, оснащенные двигателями с принудительным зажиганием. Выбросы загрязняющих веществ в отработавших газах».
Он устанавливает нормы и методы измерения содержания оксида углерода и углеводородов в отработавших газах в режиме холостого хода для механических транспортных средств и распространяется на находящиеся в эксплуатации механические транспортные средства (ТС)
категорий М и N, оснащенные двигателями внутреннего сгорания с принудительным зажиганием, работающими на бензине, газовом топливе или бензине и газовом топливе. Стандарт не распространяется на транспортные средства, полная масса которых составляет менее 400 кг или максимальная скорость не превышает 50 км/ч.
Содержание оксида углерода и углеводородов в отработавших газах измеряют при работе двигателя в режиме холостого хода на минимальной (nmin) и повышенной (nпов) частотах вращения коленчатого вала двигателя, установленных изготовителем ТС. При отсутствии данных изготовителя ТС:
- значение nmin не должно превышать 1100 мин-1 для ТС категорий М1 и N1, 900 мин-1 для ТС остальных категорий;
- значение nпов устанавливают в пределах 2000…3500 мин-1 для ТС категорий М1 и N1, 2000…2800 мин-1 для ТС остальных категорий.
Содержание оксида углерода и углеводородов (объемные доли) должно быть в пределах данных, установленных изготовителем ТС. Если эти данные отсутствуют, то содержание оксида углерода и углеводородов в отработавших газах ТС, работающих на бензине, не должно превышать значений, указанных в табл. 3.
Таблица 3. Предельно допустимое содержание оксида углерода и углеводородов в отработавших газах автомобилей, работающих на бензине
| Экологический класс ТС по СТБ 1848–2009 | Категория ТС | Частота вращения | Оксид углерода (СО), объемная доля, % | Углеводороды (СН), объемная доля, млн-1 |
| 1 и ниже* | M1, N1 | nmin | 3,5 | 1200 |
| nпов | 2,0 | 600 | ||
| M2, M3, N2, N3 | nmin | 3,5 | 2500 | |
| nпов | 2,0 | 1000 | ||
| 2 | M1, N1 | nmin | 1,0 | 400 |
| nпов | 0,6 | 200 | ||
| M2, M3, N2, N3 | nmin | 1,0 | 600 | |
| nпов | 0,6 | 300 | ||
| 3 | M1, N1 | nmin | 0,5 | 100 |
| nпов | 0,3 | 100 | ||
| M2, M3, N2, N3 | nmin | 0,5 | 200 | |
| nпов | 0,3 | 200 | ||
| 4 | М1–М3, N1–N3 | nmin | 0,3 | 100 |
| nпов | 0,2 | 100 | ||
| 5 | М1–М3, N1–N3 | nmin | 0,15 | 100 |
| nпов | 0,1 | 100 |
* ТС, для которых экологический класс не установлен.
Примечания: 1. Для ТС экологического класса 3–5 при достижении пробега 150 000 км и более значения могут быть увеличены на 20 %. 2. Автотранспортные средства разделены на категории: М1 — легковые автомобили (не более 8 мест, кроме водителя);
М2 — то же, но более 8 мест, кроме водителя (микроавтобусы); М3 — то же, автобусы, в том числе сочлененные; N1– автомобили полной массой до 3,5 т, предназначенные для транспортировки грузов; N2 — то же от 3,5 до 12 т; N3 — то же свыше 12 т (в том числе тягачи, спецавтомобили).
В зависимости от уровня выбросов, предусмотренного конструкцией, ТС согласно СТБ 1848–2009 «Транспорт дорожный. Экологические классы» подразделяют на шесть экологических классов. Соответствие ТС определенному экологическому классу удостоверяется одним из следующих документов:
- сообщение, касающееся официального утверждения типа ТС и двигателя, предусмотренного Правилами ЕЭК ООН;
- одобрение типа ТС;
- сертификат соответствия на ТС и двигатель по Правилам ЕЭК ООН или Директивам ЕС;
- паспорт ТС или шасси ТС.
Для ТС с пробегом до 3000 км значения содержания оксида углерода и углеводородов установлены в руководстве (инструкции) по эксплуатации ТС.
При наличии у ТС раздельной системы выпуска отработавших газов измерения следует проводить в каждой из выпускных труб. При выявлении повышенного содержания оксида углерода или углеводородов в отработавших газах хотя бы в одной выпускной трубе ТС считается технически неисправным.
Для оценки выбросов загрязняющих веществ с отработавшими газами транспортных средств, работающих на газовом топливе, измеряют содержание оксида углерода и углеводородов в отработавших газах. Содержание оксида углерода и углеводородов в отработавших газах измеряют при работе двигателя в режиме холостого хода на минимальной (nmin) и повышенной (nпов) частоте вращения, установленных изготовителем ТС.
Содержание нормируемых загрязняющих веществ должно быть в пределах данных, установленных изготовителем ТС. Если эти данные неизвестны, то содержание оксида углерода и углеводородов в отработавших газах ТС, работающих на газовом топливе, не должно превышать значений, указанных в табл. 4.
Для ТС с пробегом до 3000 км значения содержания оксида углерода и углеводорода установлены в руководстве (инструкции) по эксплуатации ТС.
Таблица 4. Предельно допустимое содержание оксида углерода и углеводородов в отработавших газах автомобилей, работающих на газовом топливе
| Возраст ТС | Вид топлива | Рабочий объем двигателя, л | Частота вращения | Оксид углерода (СО), объемная доля, % | Углеводороды (СН), объемная доля, млн-1 |
ТС, не оборудованные системой нейтрализации отработавших газов | |||||
| Выпущенные до 2001 г. | СНГ | Менее 3 | nmin nпов | 3,0 2,0 | 1000 600 |
| Не менее 3 | nmin nпов | 3,0 2,0 | 2200 900 | ||
| СПГ | Менее 3 | nmin nпов | 3,0 2,0 | 800 500 | |
| Не менее 3 | nmin nпов | 3,0 2,0 | 2000 850 | ||
| Выпущенные после 2001 г. | СНГ | Менее 3 | nmin nпов | 3,0 2,0 | 1000 600 |
| Не менее 3 | nmin nпов | 3,0 2,0 | 2200 900 | ||
| СПГ | Менее 3 | nmin nпов | 2,0 1,5 | 700 400 | |
| Не менее 3 | nmin nпов | 2,0 1,5 | 1800 750 | ||
ТС, оборудованные системой нейтрализации отработавших газов | |||||
| Независимо от года выпуска | СНГ, СПГ | Менее 3 | nmin nпов | 0,5 0,3 | 100 100 |
| Не менее 3 | nmin | 1,0 | 600 | ||
| nпов | 0,6 | 300 | |||
Выбросы ТС, которые работают на газовом топливе, но имеют работающую на бензине систему питания двигателя, предназначенную только для целей запуска двигателя (объем бака для бензина не более 15 л), проверяют при работе на газовом топливе.
Выбросы ТС, которые работают на двух видах топлива (бензин и газовое топливо), проверяют при работе на каждом из видов топлива. Выбросы ТС не должны превышать значений, установленных в табл. 3, при работе на бензине, и значений, установленных в табл.
4, при работе на газовом топливе. При обнаружении повышенного содержания оксида углерода или углеводородов в отработавших газах хотя бы на одном из проверяемых режимов или в хотя бы в одной выпускной трубе (при наличии раздельной системы выпуска отработавших газов) ТС считается технически неисправным.
Подготовка к измерениям. Внешним осмотром проверяют наличие на ТС систем и устройств, обеспечивающих снижение выбросов, и их комплектацию. В случае несоответствия комплектации ТС установленной изготовителем, измерения не проводят и ТС считается неисправным.
Устанавливают датчики температуры масла и частоты вращения. Запускают и прогревают двигатель до рабочей температуры моторного масла. Температура должна быть в пределах, установленных изготовителем ТС. Если требования изготовителя к диапазону температур отсутствуют, то температура должна быть не ниже 80 °С.
Если из-за конструкции ТС невозможно измерить температуру моторного масла, то определение достижения двигателем рабочей температуры может быть произведено другими методами, например по работе системы охлаждения двигателя (по показаниям указателя температуры охлаждающей жидкости на панели приборов ТС или по включению вентилятора системы охлаждения двигателя).
Пробоотборный зонд газоанализатора устанавливают в выпускную трубу ТС на глубину не менее 300 мм от среза (при косом срезе выпускной трубы глубину отсчитывают от короткой кромки среза). Полностью открывают воздушную заслонку карбюратора (при его наличии).
Измерение выбросов проводят в следующей последовательности (для ТС, не оснащенных системами нейтрализации отработавших газов):
- запускают двигатель;
- нажимая на педаль, увеличивают частоту вращения коленчатого вала до nпов и работают в этом режиме не менее 15 с;
- отпускают педаль, устанавливая минимальную частоту вращения вала двигателя, и не ранее чем через 30 с измеряют содержание оксида углерода и углеводородов при частоте nmin;
- устанавливают повышенную частоту вращения вала двигателя и не ранее чем через 30 с измеряют содержание оксида углерода и углеводородов при частоте nпов.
На ТС, оснащенных двухкомпонентными или трехкомпонентными системами нейтрализации отработавших газов, измерения выбросов проводят в следующем порядке:
- запускают двигатель;
- нажимая на педаль, увеличивают частоту вращения коленчатого вала двигателя до nпов и работают в этом режиме не менее 2 мин (при температуре окружающего воздуха ниже 0 °С не менее 4 мин) и после стабилизации показаний измеряют содержание оксида углерода и углеводородов и фиксируют значение коэффициента избытка воздуха , значение которого у ТС, оборудованных трехкомпонентной системой нейтрализации отработавших газов, должно быть в пределах данных, установленных изготовителем ТС. В случае отсутствия указанных данных значение должно быть от 0,97 до 1,03;
- устанавливают минимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя nmin и не ранее чем через 30 с измеряют содержание оксида углерода и углеводородов.
На ТС, оснащенных трехкомпонентной системой нейтрализации отработавших газов, перед измерением содержания оксида углерода и углеводородов проверяют работоспособность двигателя и системы нейтрализации по показаниям индикатора неисправностей, расположенного на приборной панели:
- при включении зажигания перед пуском двигателя индикатор неисправностей должен быть включен или включаться на короткий промежуток времени; при отсутствии соответствующего сигнала индикатора неисправностей после включения зажигания измерения не проводят и ТС считается неисправным;
- после пуска двигателя индикатор неисправностей должен выключиться; если этот индикатор при работе двигателя остается во включенном состоянии, измерения не проводят и ТС считается неисправным.
При наличии раздельных систем выпуска отработавших газов ТС измерения следует проводить в каждой из выпускных труб. За результат измерения принимают максимальные значения содержания оксида углерода и углеводородов в отработавших газах в одной из выпускных труб.
Выбросы гибридных ТС проверяют в порядке, указанном в руководстве по эксплуатации ТС.
Для автомобилей с дизельными двигателями в Республике Беларусь действует стандарт СТБ 2169–2021 «Транспортные средства, оснащенные двигателями с воспламенением от сжатия. Дымность отработавших газов. Нормы и методы измерения».
Стандарт устанавливает нормы и методы измерения дымности отработавших газов в режиме свободного ускорения для механических транспортных средств и распространяется на находящиеся в эксплуатации ТС категорий М и N, оснащенные двигателями с воспламенением от сжатия, работающие на дизельном топливе.
