Нормы и методы определения токсичности дизелей,тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин

Токсичность вновь изготовленных и капитально отремонтированных на ремонтных предприятиях дизелей тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин, сельскохозяйственных, промышленных, лесопромышленных и лесохозяйственных дизельных тракторов, в том числе используемых в качестве базы для строительно-дорожных машин и машин, применяемых в коммунальном и лесном хозяйстве, а также тракторных самоходных дизельных шасси, находящихся в эксплуатации тракторов машин, предназначенных для работы или работающих в условиях неограниченного и ограниченного воздухообмена, определяется согласно ГОСТ 17.2.2.02-98, ГОСТ 17.2.2.05-97 и ГОСТ Р. 17.2.2.07-2000.
ГОСТ 17.2.2.02-98 устанавливает нормы и методы определения дымности отработавших газов. Значение дымности определяется на установившихся режимах и на режимах свободного ускорения.
На установившихся режимах дымность определяется при полной подаче топлива на скоростных режимах, соответствующих
номинальной частоте вращения коленчатого вала; режиму максимального крутящего момента, а также через четыре равных интервала в диапазоне частоты вращения отмеченных выше режимов. Дымность на каждом режиме измеряют не менее трех раз, значение дымности рассчитывают как среднее арифметическое результатов всех измерений на этом режиме.
Для измерения дымности на режиме свободного ускорения при работе дизеля на минимально устойчивой частоте вращения холостого хода перемещают орган управления регулятором частоты вращения коленчатого вала в течение не более 0,5 с в положение, соответствующее максимальной подаче топлива. Это положение сохраняют 5-10 с, затем орган управления регулятором частоты вращения перемещают в исходное положение. По шкале дымомера фиксируют максимальное значение дымности. Испытания повторяют не менее восьми раз, значение дымности рассчитывают как среднее арифметическое результатов четырех последних измерений.
Значения дымности не должны быть более норм дымности, установленных в зависимости от условий эксплуатации — с ограниченным и неограниченным воздухообменом; от наработки машин — менее 10 моточас и не менее 55 моточас; от условного расхода воздуха; а также от конструкционных особенностей машин — наличии муфты сцепления, турбонаддува (см. табл. 56-58).
Условный расход воздуха QB [дм3/с] на каждом установившемся режиме рассчитывают по формуле:
*¦ уп
30-т *
где i — число цилиндров дизеля; Vh ~~ рабочий объем цилиндра [дм3]; п —- частота вращения коленчатого вала дизеля [мин"1]; т — тактность дизеля.
Условный расход воздуха на режиме свободного ускорения рассчитывают по формуле 12.3 при условии, что частота вращения коленчатого вала равна номинальной.
Для измерения дымности используются дымомеры, работающие по методу просвечивания столба ОГ определенной длины, стандартная эффективная база дымомера равна L = 0,43 м. Если эффективная база L дымомера не равна стандартной, то показания прибора Nl необходимо привести к стандартным N по формуле:
(12.4)


Источником света в дымомере является лампа накаливания с цветовой температурой от 2800 до 3250 К, фотоприемник имеет максимальную чувствительность в диапазоне 550-570 нм.
Индикатор дымомера имеет две измерительные шкалы: основную, градуированную в единицах натурального показателя ослабления светового потока К, и вспомогательную линейную N, имеющую диапазон от 0 до 100%. Зависимость между основной и вспомогательной шкалами определяют по формуле:
(12.5)
Давление ОГ в дымовой камере не должно отличаться от атмосферного более чем на 735 Па, значение температуры ОГ должно находиться в пределах между 70°С и максимально допустимым значением, указанным предприятием-изготовителем.


Рис. 61
Схема установки дымомера и устройства для отбора проб:
1 — выпускной коллектор дизеля; 2 — выпускной трубопровод стенда; 3 — пробоотборный зонд; 4 — газоподводящая трубка с краном; 5 — теплообменник с ресивером; 6 — регулирующая заслонка; 7 — дымомер.


Отбор проб ОГ осуществляется из выпускного трубопровода испытательного стенда, выпускной трубы трактора или машины или из удлинительного патрубка с помощью устройства, состоящего из пробоотборного зонда, регулирующей заслонки, теплообменника с ресивером, газоподводящей трубки с краном (рис. 61).
ГОСТ 17.2.2.05-97 устанавливает нормы и методы определения вредных выбросов вновь изготовленных, капитально отремонтированных (табл. 59) и находящихся в эксплуатации (табл. 60) тракторов и машин.
Таблица 59
Значение выбросов дизелей, вновь отремонтированных

Наименование вредного вещества	Удельные выбросы, г/кВт -ч, при воздухообмене
	неогран иченном	ограниченном
Оксиды азота*	18,0	9,0
Оксид углерода	10,0	4,0
У глеводороды* *	3,0	С5

*Нормы выброса оксидов азота установлены по сумме оксидов азота, приведенных к оксиду азота (IV).
**Нормы выброса углеводородов установлены по сумме углеводородов, приведенных к условному составу CiHi.as,

Таблица 50
Значение выбросов дизелей, находящихся в эксплуатации

Наименование вредных веществ	Удельные выбросы, г/кВт -ч, при воздухообмене
	неогран иче н ном	ограниченном
Оксиды азота	18,0	9,0
Оксид углерода	14,0	4,0
Углеводороды	4,5	1,5

Концентрацию вредных веществ в ОГ измеряют с помощью быстродействующих газоанализаторов непрерывного действия. Для оксидов азота — хемилюминесцентного типа; оксида углерода — недисперсного типа с поглощением в инфракрасной части спектра; суммарных углеводородов — пламенно-ионизационного типа. Пробоотборная магистраль углеводородов и регистрирующее устройство газоанализаторов должны иметь систему подогрева, обеспечивающую температуру подогрева 180-20СГС, а пробоотборная магистраль оксидов азота — не менее 70°С.
Пробоотборный зонд представляет собой трубку с закрытым торцом и отверстиями в ее цилиндрической части, общая площадь отверстий должна быть не менее 0,2(рис. 61), испытательные стенды должны быть оборудованы в соответствии с ГОСТ 7057- 2001, ГОСТ 18509-88, ГОСТ 23734-98.
Содержание вредных веществ в ОГ определяется при работе дизеля на установившихся режимах (табл. 61), продолжительность отбора проб на каждом режиме должна быть не менее 4 мин.
Испытания проводят при атмосферных условиях, удовлетворяющих:
0,96 lt; Fa lt; 1,06,
где Fa — показатель окружающей среды, определяемый:

(12.7)
для дизелей с турбонаддувом без промежуточного охлаждения наддувочного воздуха, а также для тракторов н машин с такими дизелями
(12.8)
(12.9)
где— атмосферное давление [кПа|;
Фокр — относительная влажность окружающего воздуха [%]; Р$ — парциальное давление насыщенного водяного пара при данной температуре окружающего воздуха [кПа], (табл. 62); Токр — температура окружающего воздуха [К].
Таблица 62
Давление насыщенного водяного пара

Температура воздуха, °C	0	10	20	30	40	50	60	70
Парциальное давление насыщенного водяного пара, кПа	0,6	1,2	2,3	4,2	7,4	12,3	19,9	31,2

(12.10)
(12.11)

Массовые выбросы оксидов азота, оксида углерода и суммарных углеводородов для каждого из 13 режимов при влажном состоянии ОГ рассчитывают по формулам:
(12.12)
где Wi — концентрация вещества (N0, СО, СН) [млн-1 на объем]; Gt,' Gb — расход топлива и воздуха, соответственно [кг/ч].
Удельные выбросы рассчитываются по формуле:
(12.13)
где¦— выброс рассматриваемых компонентов; Кв — коэф
фициент весомости режима; Ne — номинальная мощность двигателя [кВт].
Нормы и методы определения выбросов вредных веществ двигателей мощностью до 16 кВт, предназначенных для малогабаритных тракторов, включая мотоблоки, мотокультиваторов, мотопомп, средств малой механизации сельскохозяйственного, строительно-дорожного и коммунального применения устанавливает ГОСТ Р. 17.2.2.07-2000,
Выбросы вредных веществ и дымность ОГ двигателей определяют при работе двигателя, установленного на испытательном стенде, оборудованного по ГОСТ 18509-88 (для дизелей) и по ГОСТ 14846-81 (для двигателей с искровым воспламенением). Испытания следует проводить при показателе состояния окружающей среды F, удовлетворяющем условиям 12.6 и 12.7.
Содержание вредных веществ в ОГ определяются при работе на установившихся режимах дизеля (см. табл. 61) и двигателя с искровым воспламенением (см. табл. 63), массовые и удельные выбросы вредных веществ рассчитываются по формулам 12.11, 12.12, 12.13.
Дымность ОГ дизелей определяют иа режимах регуляторной характеристики в диапазоне частот вращения коленчатого вала, соответствующих максимальной мощности и максимальному крутящему моменту. Количество режимов должно быть не менее шести и по возможности расположенных равномерно в указанном диапазоне. Требование к дымомеру аналогичны ГОСТ 17.2.2.02-98.
Таблица 63
Режимы работы двигателей с искровым воспламенением при испытаниях по определению выбросов вредных веществ

Частота вращения коленчатого валаг п, мин-1	Крутящий момент, % От Мтах	Коэффициент весомости режима Ке, t , при рабочем объеме цилиндров, см3
		до 50	51-100	101-200	201-300	301-400	свыше 400
1- Лхх min	0	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03
2* 71 ном	100	0,30	0,27	0,23	0,19	0,15	0,10
3, 0,85 ¦ л-иом	100	0,25	0,22	0,18	0,16	0,13	0,10
4. 0,85 тЬнои	75	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10
5. 0,85 • Лион	50	0,07	0,07	0,07	0,08	0,09	0,10
6. 0,85 Лвом	25	-	-	0,02	0,03	0,04	0,05
7. 0,85 Лим,	0	-	0,01	0,02	0,02	0,02	0,02
8. 0,85 • Лион	100	0,10	0,12	0,14	0,16	0,18	0,20
9» 0,6 ’ Ином	75	0,07	0,07	0,07	0,08	0,09	0,10
10. 0,6 Лком	50	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	одо
11. 0,6 ' Пн ом	25	-	-	0,02	0,02	0,03	0,03
12. 0,6 • Лнои	0	-	-	0,02	0,02	0,02	0,02
13* И** min	0	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03

При определении дымности ОГ дизелей условный объемный расход воздуха QB вычисляют по формуле 12.3. Результаты испытаний не должны превышать предельных значений (табл. 64-66) и оформляются в форме протокола.
Каждый протокол испытаний должен содержать марку двигателя, его заводской номер и наработку, марку топлива, иа котором проводились испытания, перечень применяемого оборудования и средств измерений.
Таблица 64
Удельные выбросы вредных веществ с отработавшими газами дизелей

Наименование показателя	Нормы, г/(кВт ч)
Удельный выброс оксида углерода, geo	11,0
Удельный выброс углеводородов, gen	6,0
Удельный выброс оксидов азота, gNo	18,0

Таблица 65
Удельные выбросы вредных веществ с отработавшими газами двигателей с искровым воспламенением

Наименование показателя	Нормы, г/(кВт -ч) для двигателей
	чет ырехтакт н ых	двухтак тных
Удельный выброс оксида углерода, geo	190,0	120,0
Удельный выброс оксида углерода, gcн	4,0	20,0
Удельный выброс оксида углерода, ?мо	10,0	7,5

Таблица 66
Дымность отработавших газов дизелей

Условный объемный расход воздуха через цилиндры двигателя, Qe, дм3/с	Показатель ослабления светового потока по шкале
	основной К, м-gt;	вспомогательной, N, %
До 10 вкл.	2,760	69,5
От 10 др 15 вкл.	2,690	68,5
От 15 до 20	2,580	67,0
От 20 до 25	2,485	65,6
От 25 до 30	2,400	64,4
От 30 до 35	2,340	63,4
От 35 до 42	2,260	62,2

ПРИМЕР 12.1
Определить токсичность выброса при эксплуатации транспортного средства с вновь отремонтированным двигателем Д-240
Решение
Расчет проводим согласно ГОСТ 17.2.2.05-97. Исходные данвые приведены в следующих двух таблицах:

Ne, кВт	Gm, кг/ч	Ge, кг/ч	WjVO, млн-1	Wco, млн~1	Wcu, млн-1
0	0,02	93,6	100	765	52
3,6	0,092	166,86	250	522	88,8
9,7	0,92	160,63	450	335	99,3
19,5	3,68	160,54	560	244	275,2
29,3	7,35	155,15	810	470	145,2
39	9,8	162,41	970	3200	329,9
0	1,05	94,38	120	1320	118,5
52,5	13	241	1200	910	998,6
41,6	9,75	244,32	990	^10	248,6
27,8	4,88	246,15	850	357	256,4
13,9	1,219	247	670	562	255
5,6	0,122	247,68	340	700	307,5
0	0,04	92,1	110	900	76,6

Вокр, кПа	Р*. к Па	Влажность CpGKjO, %	Токр, К	Плотность топлива р, кг/м3	Плотность воздуха р, кг/м3
102,667	2,3	60	293	860	1,18

Результаты расчета записываем в виде таблицы (см. в конце решения). Определяем содержание d водяных паров в воздухе:
d - 6,21 • /окр - ps /lt;Д*р - 0,01 • /окр • Л) “ 6,21 60 . 2,3/
/(102,667 - 0,01 • 60 • 2,3) = 8,4609. Определяем поправочные коэффициенты Рыо/- например, FHOA (см. столбец 2 в таблице с результатами):
^noi = [1 + (0,044 0,02/93,6 - 0,0038)- (7 • 8,461 - 75) +
+ 1,8 - (0,0053 - 0,116 • 0,02/93,6) • 20] 1 - 0,8. Определяем поправочные коэффициенты Fco,,‘ например, Т’сол (столбец 3):
Fcoa = 1 - 1.85 • GT/GB = 1 - 1,85 0,02/93,6 = 1,00. Определяем массовые выбросы веществ Guo,., GC0gt;I, GCH,; (столбцы 4, 5, 6):
Скол = 0,001587 - WN0,i • fNo.f • (Grgt;1- + GBgt;i) =
= 0,001587 ¦ 100 - 0,8 (0,02 + 93,6) = 11,889,
Gco.i " 0,000966 • Wco,; - FCo,i ¦ (GTgt;i + GBfi) =
= 0,000966 765 • 1,0 (0,02 + 93,6) = 69,157,
Gen,; = 0,000478 • WCHii - (GT.; + GBti) - = 0,000478 52 • (0,02 + 93,6) = 2,327. Определяем удельные выбросы веществ ?no, geo, gcн:
Каждую ячейку столбцов 4, 5 и 6 умножаем на ячейку той же строки столбца 1 и получаем значения ячеек столбцов 7, 8 и 9, которые затем суммируем. Каждую сумму делим на сумму произведений ячеек столбца 1 и значений мощности Ne и получаем удельные выбросы g (см. формулу (12.13)).

1	2	3	4	5	6	7	8	9
К.	Fm.i	Fco.i	GjTO.i	GcO.i	Сен/	GffO.i Кв	GcO,i Ke	GcH.i Ka
0,083	0,800	1,000	11,889	69,157	2,327	0,991	5,763	0,194
0,080	0,801	0,999	53,073	84,100	7,087	4,246	6,728	0,567
0,080	0,818	0,989	94,343	51,726	7,668	7,547	4,138	0,613
0,080	0,878	0,958	128,102	37,067	21,602	10,248	2,965	1,728
0,080	0,980	0,912	204,787	67,312	11,278	16,383	5,385	0,902
0,250	1,045	0,888	277,046	472,910	27,156	69,289	118,275	6,792
0,083	0,836	0,979	15,188	119,180	5,405	1,266	9,932	0,450
0,100	1,012	0,900	489,573	200,999	121,242	48,957	20,100	12,124
0,020	0,947	0,926	377,868	93,198	30,191	7,557	1,864	0,604
0,020	0,866	0,963	293,358	83,397	30,765	5,867	1,668	0,615
0,020	0,815	0,991	215,152	133,526	30,255	4,303	2,671	0,605
0,020	0,801	0,999	107,109	167,411	36,423	2,142	3,348	0,728
0,083	0,801	0,999	12,882	80,042	3,374	1,074	6,670	0,281
					сумма	179,870	189,507	26,205
					g	8,816	8,716	1,205

Еще по теме Нормы и методы определения токсичности дизелей,тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин:

1. Оценка токсичности транспортных средств, оснащенных двигателем с воспламенением от сжатия Токсичность городскоготранспорта
2. Нормы для сельскохозяйственной биотехнологии
3. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКСИЧНЫХ КОМПОНЕНТОВ В ПОЧВАХ Методика расчета выноса биогенных веществ в агроэкосистемах
4. ОЦЕНКА ТОКСИЧНОСТИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ В ЭКСПЛУАТАЦИИ Оценка токсичности транспортных средств, оснащенных двигателями с принудительным зажиганием
5. 3.2. Распределение функций между человеком и машиной. Типы систем «человек — машина»
6. Методы определения экскреции альбумина с мочой
7. ОПРЕДЕЛЕНИЯ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ
8. Изучение влияния токсичных металлов на организм
9. 1.4. Стоимость труда. Методы определения
10. § 1. Характеристики власти и методы её определения
11. Физические методы определения качества воды
12. Химические методы определения качества воды
13. 3. Методы определения яда в теле потерпевшего. Орфила
14. 5.2. Теоретические основы и методы определения экономической оценки природных ресурсов
15. 2.7. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА НАБЛЮДЕНИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПСИХОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ШКОЛЬНИКА
16. 10.9. Сельскохозяйственное загрязнение
17. 24. Понятие и признаки правовой нормы. Структура правовой нормы.
18.             Приложение 3 Некоторые определения и методы оценки качества окружающей среды, используемые в экологическом мониторинге