При проведении испытаний на стенде или на месте установки двигателя внутреннего сгорания измерения выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов проводят в соответствии с требованиями стандартов ГОСТ Р ИСО 8178, ГОСТ Р 51249-99, ГОСТ Р 51250-99, ГОСТ Р 52408-2005 (ИСО 8178-2:1996) и ГОСТ 30574. Согласно требованиям этих стандартов на месте проведения испытаний быть измерены атмосферная температура Тa, полное атмосферное давление воздуха ра, а также относительная или абсолютная влажность воздуха, по которым вычисляются давление сухого атмосферного воздуха и параметр атмосферных условий F. Результаты испытаний считаются достоверными, если в течение времени проведения испытаний параметр F остается в пределах 0,93 £ F £ 1,07.
По результатам измерений рассчитывают параметр атмосферных условий F по одной из следующих формул [1]:
для двигателей без наддува, с наддувом от приводного нагнетателя или с комбинированным наддувом:
|
|
(1) |
,для двигателя с наддувом от свободного турбокомпрессора:
|
|
(2) |
|
pd = ра – рп, |
(3) |
где, pп – парциальное давление водяных паров при Та, кПа.
Величина pп определяется в зависимости от температуры Та и относительной влажности воздуха φ по графику, который показан на рис. 1 [2].
В принципе величину F можно определяться вручную, т. е. по показаниям приборов - термометра для измерения Та, психрометра для измерения влажности φ. Она определяется по величине парциального давления водяных паров pп и по вышеуказанным формулам. Испытатели рассчитывают величину F на обычном инженерном калькуляторе.
Расчет величины F проводится несложно, при этом на руках испытателей должны быть график, калькулятор, ручка, бумага. Испытатели снимают значения pп по графику, рассчитывают давление сухого атмосферного воздуха по формуле (3) (здесь известно показание барометра для измерения pа) и по формуле (1) или (2) рассчитывают параметр F в зависимости от типа наддува. На практике при проведении испытаний это делать неудобно. Для быстрого определения параметра атмосферных условий F была разработана компьютерная программа на языке Visual Basic. Испытатели вводят значения Та, ра, φ в окно программы, нажимают на кнопку “расчет” и получают значение F.
Алгоритм программы основан на таком принципе: если Та принимает одно значение, то φ принимает 100 значений (от 0% до 100%), соответственно pп принимает 100 значений.
Таблица – Принцип определения парциального давления по графику
|
№ |
Ta, К |
φ, % |
pп, кПа |
Число точек |
|
0 |
273 |
0, 1, … ,100 |
0·1,33, 1·1,33, … |
100 точек |
|
1 |
274 |
0, 1, … ,100 |
0·1,33, 1·1,33, … |
100 точек |
|
. . . |
. . . |
|
|
|
|
50 |
323 |
0, 1, … ,100 |
0·1,33, 1·1,33, … |
100 точек |
|
Итого 5000 точек |
||||
Программа сама автоматически определяет точное значение pп и рассчитывает величину F. После расчета она сама сопоставляет полученные результаты с пределом значений F. Если F принадлежит интервалу 0,93 – 1,07, то программа сообщает о достоверных результатах испытаний, если наоборот - то о недостоверных результатах испытаний и рекомендует остановить испытания. На рис. 2 представлено примерное окно программы при параметре атмосферных условий, который находится в пределах 0,93 – 1,07, когда испытания могут быть продолжены.
Рис. 2 – Окно программы при F в пределах 0,93 £ F £ 1,07
Рис. 3 – Окно программы при F за пределами 0,93 - 1,07
На рис. 3 представлено примерное окно программы при параметре атмосферных условий, который находится за пределами 0,93 – 1,07, когда программа сообщает рекомендацию по остановке проведения испытаний.
Литература
1. ГОСТ Р 52408-2005 (ИСО 8178-2:1996). Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Часть 2. Измерения в условиях эксплуатации. -М.: Стандартинформ, 2006, -30с.
2. Вешкельский С.А. Справочник моториста установок с ДВС. –Л.: Машиностроение, 1985, -272с.
