ГОСТ Р 52033-2003

Автомобили с бензиновыми двигателями

ВЫБРОСЫ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
С ОТРАБОТАВШИМИ ГАЗАМИ

Нормы и методы контроля
при оценке технического состояния

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Москва

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Государственный научно-исследовательский институт автомобильного транспорта» (НИИАТ) Министерства транспорта Российской Федерации, Государственным научным центром Российской Федерации - Научно-исследовательским автомобильным и автомоторным институтом (ГНЦ НАМИ) и Всероссийским научно-исследовательским институтом метрологической службы Госстандарта России (ВНИИМС)

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 315 «Эксплуатация автомобильного транспорта и автотранспортные услуги»

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 27 марта 2003 г. № 100-ст

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

СОДЕРЖАНИЕ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Дата введения 2004-01-01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на находящиеся в эксплуатации автотранспортные средства с бензиновыми двигателями (далее - автомобили) категорий M₁, M₂, M₃, N₁, N₂, N₃¹⁾, оснащенные или не оснащенные системами нейтрализации отработавших газов.

¹⁾ Определение категорий приведено в соответствии с приложением 7 Сводной резолюции о конструкции транспортных средств (СР.3 документ TRANS/SC.l/WP.29/78/Amend.3).

Настоящий стандарт устанавливает нормативные значения содержания в отработавших газах автомобилей оксида углерода и углеводородов, нормативное значение коэффициента избытка воздуха и методы контроля при оценке технического состояния систем автомобиля и двигателя.

Требования настоящего стандарта должны быть обеспечены конструкцией и качеством изготовления автомобилей при производстве и соблюдением правил их технической эксплуатации, установленных предприятиями-изготовителями.

Настоящий стандарт не распространяется на автотранспортные средства, полная масса которых составляет менее 400 кг или максимальная скорость не превышает 50 км/ч.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ Р 41.83-99 (Правила ЕЭК ООН № 83) Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении выбросов загрязняющих веществ в зависимости от топлива, необходимого для двигателей.

3 Определения и обозначения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями и обозначение:

3.1 автомобили, находящиеся в эксплуатации: Автомобили, прошедшие регистрацию в установленном порядке.

3.2 рабочая температура охлаждающей жидкости или моторного масла: Температура охлаждающей жидкости или моторного масла, рекомендованная предприятием-изготовителем для работающего двигателя.

3.3 коэффициент избытка воздуха, l: Безразмерная величина, представляющая собой отношение массы воздуха, поступившей в цилиндр двигателя, к массе воздуха, теоретически необходимой для полного сгорания поданного в цилиндр топлива, рассчитываемая по результатам анализа состава отработавших газов автомобилей.

3.4 система нейтрализации отработавших газов: Совокупность устройств, включающая в себя, как правило, каталитический нейтрализатор и функционально связанные с ним датчики и управляющие системы, обеспечивающая снижение выбросов загрязняющих веществ с отработавшими газами при работе двигателя в различных режимах.

3.5 двухкомпонентная система нейтрализации отработавших газов: Система нейтрализации отработавших газов, обеспечивающая снижение содержания в отработавших газах, в основном, оксида углерода и углеводородов.

3.6 трехкомпонентная система нейтрализации отработавших газов: Система нейтрализации отработавших газов с обратной связью (по коэффициенту избытка воздуха l), обеспечивающая снижение содержания в отработавших газах оксида углерода, углеводородов и оксидов азота.

3.7 диагностический индикатор: Световой индикатор, расположенный на панели приборов автомобиля, со стилизованным изображением контура двигателя или надписями «Проверь двигатель» («Check engine»), «Обслужи двигатель» («Service engine soon») и т.п., информирующий водителя о появлении неисправностей в системах управления двигателем и нейтрализации отработавших газов.

3.8 встроенная (бортовая) система диагностирования двигателя: Совокупность входящих в конструкцию автомобиля устройств, обеспечивающих своевременное информирование водителя о неисправностях в системах управления двигателем и нейтрализации отработавших газов, а также накопление этой информации в процессе эксплуатации.

4 Нормативные значения содержания загрязняющих веществ и коэффициента избытка воздуха

4.1 Содержание оксида углерода и углеводородов в отработавших газах определяют при работе двигателя в режиме холостого хода на минимальной (n_мин) и повышенной (n_пов) частотах вращения коленчатого вала двигателя, установленных предприятием - изготовителем автомобиля.

При отсутствии данных, установленных предприятием - изготовителем автомобиля:

- значение n_мин не должно превышать:

1100 мин^-1 - для автомобилей категорий M₁ и N₁,

900 мин^-1 для автомобилей остальных категорий;

- значение n_пов устанавливают в пределах:

2500 - 3500 мин^-1 для автомобилей категорий М₁ и N₁, не оборудованных системами нейтрализации,

2000 - 3500 мин^-1 для автомобилей категорий M₁ и N₁, оборудованных системами нейтрализации,

2000 - 2800 мин^-1 для автомобилей остальных категорий независимо от их комплектации.

4.2 Содержание оксида углерода и углеводородов (объемные доли) должно быть в пределах данных, установленных предприятием - изготовителем автомобиля, но не более значений, указанных в таблице 1.

Таблица 1

4.3 Значение коэффициента избытка воздуха l в режиме холостого хода на п_пов у автомобилей, оборудованных трехкомпонентной системой нейтрализации отработавших газов, должно быть в пределах данных, установленных предприятием-изготовителем. Если данные предприятия-изготовителя отсутствуют или не указаны, значение коэффициента избытка воздуха l должно быть от 0,97 до 1,03.

4.4 Системы, агрегаты, узлы и детали автомобиля, влияющие на выброс загрязняющих веществ, должны быть сконструированы, изготовлены и установлены таким образом, чтобы эти выбросы не превышали установленных настоящим стандартом в период всего срока эксплуатации автомобиля при условии соблюдения правил эксплуатации и технического обслуживания, указанных в прилагаемой к автомобилю инструкции (руководстве).

5 Требования к техническому состоянию систем автомобиля и двигателя

5.1 Техническое состояние систем автомобиля и двигателя в соответствии с разделом 3 приложения 4 ГОСТ Р 41.83 должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.

Таблица 2

5.2 Проверку автомобилей на соответствие требованиям 4.2, 4.3 и 5.1 рекомендуется проводить в случаях, перечисленных в приложении А.

6 Методы измерений

6.1 Общие требования

6.1.1 Атмосферные условия при проведении измерений нормируемых компонентов в отработавших газах автомобиля должны находиться в следующих пределах:

- температура окружающего воздуха - от минус 10 до плюс 35 °С;

- атмосферное давление - от 92,0 до 105,3 кПа (от 690 до 790 мм рт. ст.).

6.1.2 При измерениях следует применять газоанализаторы, тахометры и пр. (далее - приборы), соответствующие требованиям приложения Б и имеющие действующие свидетельства о поверке.

Температура окружающего воздуха, атмосферное давление, относительная влажность в месте расположения прибора и другие условия его использования должны соответствовать требованиям, указанным в инструкции по эксплуатации предприятия - изготовителя прибора.

6.2 Подготовка к проведению измерений

6.2.1 Внешним осмотром проверяют наличие на автомобиле систем и устройств, обеспечивающих снижение вредных выбросов. В случае несоответствия фактической комплектации автомобиля установленной предприятием-изготовителем измерения не проводят.

6.2.2 Перед измерением двигатель автомобиля прогревают до температуры не ниже рабочей температуры моторного масла или охлаждающей жидкости, указанной в инструкции по эксплуатации автомобиля, но не ниже 60 °С.

6.2.3 После прогрева двигателя автомобиль подготовляют к измерениям в следующем порядке:

- устанавливают рычаг переключения передач (избиратель передачи для автомобилей с автоматической коробкой передач) в нейтральное положение;

- затормаживают автомобиль стояночным тормозом и заглушают двигатель;

- подключают датчики тахометра и измерителя температуры масла (при его наличии в комплекте измерительного оборудования);

- вводят пробоотборный зонд газоанализатора в выпускную трубу автомобиля 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 наличии карбюратора).

6.3 Проведение измерений на автомобилях, не оснащенных системами нейтрализации отработавших газов

6.3.1 Перед проведением измерений проверяют и устанавливают нулевые показания газоанализатора на шкалах измерения СО и СН.

6.3.2 Измерения проводят в следующем порядке:

- запускают двигатель, нажимая на педаль управления дроссельной заслонкой, увеличивают частоту вращения коленчатого вала двигателя до п_пов и работают в этом режиме не менее 15 с;

- отпускают педаль управления дроссельной заслонкой, устанавливая минимальную частоту вращения вата двигателя (в соответствии с 4.1), и не ранее чем через 30 с измеряют содержание оксида углерода и углеводородов;

- устанавливают повышенную частоту вращения вала двигателя п_пов и не ранее чем через 30 с измеряют содержание оксида углерода и углеводородов.

6.4 Проведение измерений на автомобилях, оснащенных системами нейтрализации отработавших газов

6.4.1 Перед проведением измерений проверяют и устанавливают нулевые показания газоанализатора на шкалах измерения СО, СН и СО₂.

6.4.2 Измерения выполняют в следующем порядке:

- запускают двигатель, нажимая на педаль управления дроссельной заслонкой, увеличивают частоту вращения вала двигателя до п_пов, выдерживают этот режим в течение 2 - 3 мин (при температуре окружающего воздуха ниже 0 °С - 4 - 5 мин) и после стабилизации показаний измеряют содержание СО, СН и фиксируют значение коэффициента избытка воздуха l;

- устанавливают минимальную частоту вращения вала двигателя п_мин (в соответствии с 4.1) и не ранее чем через 30 с измеряют содержание оксида углерода и углеводородов. Приступать к измерению на п_мин следует не позднее чем через 30 с после проверки в режиме п_пов.

6.4.3 На автомобилях, оснащенных трехкомпонентной системой нейтрализации отработавших газов и встроенной системой диагностирования, перед измерением содержания СО и СН проверяют работоспособность двигателя и системы нейтрализации по показаниям диагностического индикатора, расположенного на приборной панели:

- при включении зажигания перед пуском двигателя диагностический индикатор должен быть включен или включаться на короткий промежуток времени; при отсутствии соответствующего сигнала диагностического индикатора после включения зажигания дальнейшую процедуру проверки прекращают;

- после пуска двигателя диагностический индикатор должен выключиться; в случае, если диагностический индикатор при работе двигателя остается во включенном состоянии, дальнейшую процедуру проверки прекращают.

Примечания

1 При наличии раздельных выпускных систем у автомобиля измерение следует проводить в каждой из них. За результат измерения принимают максимальные значения содержания оксида углерода и углеводородов.

2 При проведении измерений или регулировке двигателя в закрытом помещении газоотвод, надеваемый на выпускную трубу автомобиля, должен иметь закрывающееся отверстие для введения пробоотборника газоанализатора.

3 Результаты измерений регистрируют в журнале (приложение В).

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(рекомендуемое)

Условия проведения проверок автомобилей на соответствие требованиям настоящего стандарта

Проверки могут быть проведены:

- на предприятиях, изготовляющих двигатели и автомобили, при приемочных, периодических и контрольных испытаниях серийной продукции;

- при сертификационных испытаниях;

- при контроле технического состояния находящихся в эксплуатации автомобилей в установленном порядке специально уполномоченными органами;

- на предприятиях, эксплуатирующих и обслуживающих автомобили, при техническом обслуживании, ремонте и регулировке агрегатов, узлов и систем, влияющих на изменение содержания нормируемых компонентов в отработавших газах;

- на предприятиях, осуществляющих капитальный ремонт автомобилей.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(обязательное)

Требования к приборам

Б.1 Метрологические и технические характеристики газоанализаторов

Б.1.1 Применяют для измерения содержания нормируемых компонентов в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями:

- не оснащенных системами нейтрализации или оснащенных двухкомпонентными (окислительными) системами нейтрализации - двухканальные газоанализаторы, предназначенные для измерения содержания оксида углерода (СО) и углеводородов (СН) в пересчете на гексан;

- оснащенных трехкомпонентными системами нейтрализации - четырехканальные газоанализаторы, предназначенные для измерения содержания СО, СН, диоксида углерода (СО₂) и кислорода (О₂).

Четырехканальные газоанализаторы могут быть также использованы для проведения измерений на автомобилях, не оснащенных системами нейтрализации или оснащенных двухкомпонентными системами нейтрализации.

Б.1.2 Применяют для измерения содержания:

- СО, СН и СО₂ в отработавших газах - газоанализаторы непрерывного действия, принцип действия которых основан на инфракрасной спектроскопии;

- О₂ - электрохимический сенсор.

Б.1.3 Четырехканальные газоанализаторы, предназначенные для измерения содержания СО, СН, СО₂ и О₂, должны соответствовать по метрологическим характеристикам приборам классов 0; I или II в соответствии с классификацией, изложенной в [1]. Двухканальные газоанализаторы (СО и СН) должны соответствовать приборам класса II.

Б.1.4 Газоанализаторы должны быть укомплектованы пробоотборным зондом, который вставляют в выпускную трубу автомобиля на глубину не менее 300 мм и удерживают в фиксированном положении с помощью специального устройства. Конструкция пробоотборного зонда должна обеспечивать подачу пробы в газоанализатор без изменения ее состава.

Б.1.5 Минимальные диапазоны измерений газоанализаторов указаны в таблице Б.1.

Таблица Б.1

Б.1.6 Пределы допускаемой абсолютной (D) или относительной (d) погрешности (что больше) измерения объемной доли компонентов для газоанализаторов разных классов должны соответствовать указанным в таблице Б.2.

Таблица Б.2

Б.1.7 Газоанализаторы должны обеспечивать измерения с пределами погрешности, указанными в таблице Б.2, при следующих условиях:

- температура окружающего воздуха - (20 ± 5) °С;

- относительная влажность воздуха - (65 ± 15) %;

- атмосферное давление - (101,3 ± 1,5) кПа;

- напряжение питания - 220 В  %.

Б.1.8 Нормы дополнительных погрешностей газоанализаторов, обусловленных изменениями каждой из влияющих величин по Б.1.7, должны быть в пределах, установленных стандартами или техническими условиями на газоанализаторы конкретных типов.

Б.1.9 Четырехканальные газоанализаторы должны иметь программное обеспечение, позволяющее рассчитывать коэффициент l по формуле

                    (1)

где [СО₂], [СО], [О₂] - объемная доля диоксида, оксида углерода и кислорода соответственно, %;

H_cv - отношение числа атомов водорода к числу атомов углерода в бензине, Н_cv = 1,7261;

О_cv - отношение числа атомов кислорода к числу атомов углерода в бензине, O_cv = 0,0176;

K₁ - поправочный коэффициент для пересчета содержания углеводородов, измеренного инфракрасным методом, на гексан. K₁ = 6·10^-4, если сумма углеводородов выражена в объемных долях (млн^-1) гексана. Значение K₁ может быть уточнено изготовителем прибора;

[CH] - объемная доля углеводородов в пересчете на гексан, млн^-1.

Б.1.10 Время установления выходного сигнала (показаний) не должно превышать, с:

- 30 - для каналов измерения СО, СО₂ и СН;

- 60 - для канала измерения О₂.

Б.1.11 Газоанализаторы должны быть градуированы по многокомпонентным смесям, содержащим не менее трех компонентов с указанными ниже диапазонами объемных долей:

- для четырехканальных газоанализаторов:

СО - 0,3 % - 5 %;

СО₂ - 4 % - 16 %;

СН - 100 - 2000 млн^-1;

О₂ - 0,5 % - 20,9 %;

газ-разбавитель - азот или воздух (для смесей, не содержащих кислород);

- для двухканальных газоанализаторов:

СО - 0,5 % - 7 %;

СО₂ - 4 % - 16 %;

СН - 100 - 2500 млн^-1;

газ-разбавитель - азот или воздух.

Число многокомпонентных смесей, применяемых для градуировки газоанализаторов, установлено инструкциями по их эксплуатации.

Отношение погрешности, с которой установлено содержание компонента в поверочной газовой смеси, к пределу допускаемой основной погрешности газоанализатора должно быть не более 1/3. В обоснованных случаях допускается увеличение отношения до 1/2.

Б.1.12 Допускается применять газоанализаторы, работа которых основана на других принципах действия, соответствующие приведенным выше требованиям.

Б.2 Требования к тахометрам

Тахометры должны обеспечивать измерения в двух минимальных диапазонах частоты вращения коленчатого вала двигателя: от 0 до 1200 мин^-1 и от 0 до 6000 мин^-1 с погрешностью не более ± 2,5 % верхнего предела измерений.

Б.3 Требования к измерителям температуры масла

Температура масла должна быть измерена в диапазоне от 20 до 100 °С с погрешностью не более ± 2,5 °С.

ПРИЛОЖЕНИЕ В

(рекомендуемое)

Журнал записи результатов проверок автомобилей на соответствие экологическим требованиям

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

(справочное)

Библиография

[1] International Standard/Recommendation ISO 3930/OIMLR99, Edition 2000 Instruments for measuring vehicle exhaust emissions