ГОСТ ISO 8178-11-2015 Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Измерение выброса продуктов сгорания. Часть 11. Стендовые измерения выбросов газов и частиц из двигателей внедорожных транспортных средств на переходных режимах

     9.2 Определение массового расхода отработавших газов

9.2.1 Общие положения

Для расчета содержания выбросов в неразбавленных отработавших газах и для управления частичнопоточной системой разбавления необходимо знать массовый расход отработавших газов. Для определения массового расхода отработавших газов можно использовать методы, описанные в 9.2.3-9.2.6.

1- расход отработавших газов; 2 - значения расхода; 3 - разбавляющий воздух; 4 - управление расходом; 5 - частичнопоточная система разбавления; 6 - анализатор отработавших газов; 7 - вычисления; 8 - блок управления; 9 - расход топлива; 10 - двигатель; 11 - расход воздуха на впуске

Рисунок 2 - Схема измерений в полнопоточной/частичнопоточной системах разбавления

9.2.2 Время отклика

При расчетах выбросов любым из описанных ниже методов время отклика не должно превышать предельно допустимого времени отклика анализатора, определяемого в соответствии с 11.3.2.

Для управления частичнопоточной системой разбавления время отклика системы должно быть небольшим. Для частичнопоточной системы разбавления, управляемой в режиме реального времени, время отклика не должно превышать 0,3 с. Для частичнопоточной системы разбавления с прогностическим алгоритмом управления, основанным на записях предшествовавших испытаний, время отклика системы измерения расхода отработавших газов не должно превышать 5 с; при этом время нарастания сигнала не должно превышать 1 с. Время отклика системы должно быть указано в инструкции изготовителя измерительного прибора. Требования к времени отклика системы для полнопоточной и частичнопоточной систем приведены в 9.4.3.

9.2.3 Метод прямого измерения

Прямое измерение текущего расхода отработавших газов может производиться такими устройствами, как:

- датчики перепада давления типа расходомерного сопла (см. ISO 5167);

- ультразвуковой расходомер или

- вихревой расходомер.

Должны быть приняты меры для предотвращения ошибок измерения, способных повлиять на точность определения выбросов. К числу таких мер относится, в частности, точная установка измерительного устройства в выпускном тракте двигателя, с тщательным соблюдением рекомендаций изготовителя и в соответствии с надлежащей инженерной практикой. Главное, чтобы установка измерительного устройства не оказывала влияния на параметры работы двигателя и показатели выбросов.

Точность расходомеров должна соответствовать требованиям, приведенным в разделе 8.3.

9.2.4 Метод измерения расходов воздуха и топлива

В ходе испытаний измеряются расходы воздуха и топлива с помощью соответствующих расходомеров. Расход отработавших газов рассчитывается по формуле:

(для влажных газов).                     (6)

Точность применяемых расходомеров должна соответствовать требованиям 8.3, а также требованиям, предъявляемым к точности определения расхода отработавших газов.

9.2.5 Метод измерения индикаторным газом

Данный метод состоит в измерении концентрации индикаторного газа в отработавших газах.

Известное количество инертного газа (например, чистого гелия) вводится в отработавшие газы в качестве индикатора. Этот газ в выпускной трубе разбавляется отработавшими газами и смешивается с ними, но не вступает с ними в реакцию. После этого производится измерение концентрации инертного газа в пробе отработавших газов.

Для того чтобы обеспечить полное перемешивание индикаторного газа с отработавшим газом, отбор проб отработавших газов должен производиться на расстоянии от точки ввода индикаторного газа, равном как минимум 30 диаметрам выпускной трубы, но в любом случае не менее 1 м по ходу потока. Указанное расстояние может быть уменьшено, если при этом обеспечивается полное перемешивание, что должно быть подтверждено сравнением концентрации индикаторного газа с эталонной концентрацией, измеренной при подаче индикаторного газа на вход двигателя.

Расход индикаторного газа должен устанавливаться таким, чтобы его концентрация после перемешивания (при работе двигателя на холостом ходу) находилась в пределах диапазона измерения применяемого газоанализатора.

Расход отработавших газов рассчитывается по формуле:

,                                                 (7)