Автомобили с бензиновыми двигателями. Выбросы загрязняющих веществ с отработавшими газами. Нормы и методы контроля при оценке технического состояния. ГОСТ р 52033-2003

(утв. Постановлением Госстандарта РФ от 27.03.2003 N 100-СТ)
Редакция от 27.03.2003 — Документ не действует

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АВТОМОБИЛИ С БЕНЗИНОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ
ВЫБРОСЫ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ С ОТРАБОТАВШИМИ ГАЗАМИ
НОРМЫ И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ПРИ ОЦЕНКЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

Motor vehicles with petrol engines. Emission of the exhaust gas pollutants.
Norms and methods of the control for estimation of technical condition

ГОСТ Р 52033-2003

Дата введения 2004-01-01

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 27.03.2003 г. N 100-ст c датой введения с 1 января 2004 года.

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на находящиеся в эксплуатации автотранспортные средства с бензиновыми двигателями (далее - автомобили) категорий M_1, M_2, M_3, N_1, N_2, N_3 <1>, 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.1/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 их 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 N 83) Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении выбросов загрязняющих веществ в зависимости от топлива, необходимого для двигателя

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, лямбда: 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 измерений нормируемых компонентов в отработавших газах 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 лямбда), 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 (далее - данные предприятия-изготовителя):

- значение n_мин не должно превышать:

- 1100 мин (-1) для автомобилей категорий М_1 и N_1,

- 900 мин (-1) для автомобилей остальных категорий;

- значение n_пов устанавливают в пределах:

- 2500-3500 мин (-1) для автомобилей категорий М_1 и N_1, не оборудованных системами нейтрализации,

- 2000-3500 мин (-1) для автомобилей категорий М_1 и N_1, 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

Комплектация автомобиля <1> Частота вращения коленчатого вала Оксид углерода, объемная доля, % Углеводороды, объемная доля, млн (-1)
Автомобили категорий М_1, М_2, М_3, N_1, N_2, N_3, произведенные до 01.10.1986 г. n_мин 4,5 -
Автомобили категорий М_1 и N_1, не оснащенные системами нейтрализации отработавших газов <2> n_мин 3,5 1200
n_пов 2,0 600
Автомобили категорий М_2, М_3, N_2, N_3, не оснащенные системами нейтрализации отработавших газов <2> n_мин 3,5 2500
n_пов 2,0 1000
Автомобили категорий М_1 и N_1, оборудованные двухкомпонентной системой нейтрализации отработавших газов n_мин 1.0 400
n_пов 0.6 200
Автомобили категорий М_2, М_3, N_2, N_3, оборудованные двухкомпонентной системой нейтрализации отработавших газов n_мин 1,0 600
n _пов 0,6 300
Автомобили категорий М_1 и N_1 с трехкомпонентной системой нейтрализации отработавших газов и те же автомобили, оборудованные встроенной (бортовой) системой диагностирования <3> n_мин 0,5 100
n_пов 0,3 100
Автомобили категорий М_2, М_3, N_2, N_3 с трехкомпонентной системой нейтрализации отработавших газов и те же автомобили, оборудованные встроенной (бортовой) системой диагностирования <3> n_мин 0,5 200
n_пов 0,3 200

Примечания

<1> В эксплуатационных документах автомобиля предприятие-изготовитель указывает штатную комплектацию автомобиля оборудованием для снижения выбросов загрязняющих веществ (далее - вредные выбросы); предельно допустимое содержание оксида углерода, углеводородов и допустимый диапазон значений коэффициента избытка воздуха лямбда.

<2> Для автомобилей с пробегом до 3000 км нормативное значение содержания оксида углерода и углеводородов в отработавших газах установлено технологическими нормами предприятия-изготовителя.

<3> Дополнительные требования для автомобилей этой группы установлены в 4.3 и 6.4.3.

4.3 Значение коэффициента избытка воздуха лямбда в режиме холостого хода на n_пов у автомобилей, оборудованных трехкомпонентной системой нейтрализации отработавших газов, должно быть в пределах данных предприятия-изготовителя. Если данные предприятия-изготовителя отсутствуют или не указаны, значение коэффициента избытка воздуха лямбда 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

Система автомобиля Требования к техническому состоянию
Система выпуска отработавших газов Комплектность (отсутствие элементов системы выпуска не допускается);
герметичность (отсутствие механических пробоев и сквозной коррозии; при работе двигателя на холостом ходу в соединениях и элементах системы выпуска отработавших газов не должно быть утечек, а для автомобилей, оборудованных системой нейтрализации отработавших газов, не допускаются утечки в атмосферу минуя нейтрализатор)
Система нейтрализации отработавших газов и другое оборудование для снижения вредных выбросов Комплектность (отсутствие или несоответствие эксплуатационным документам элементов системы нейтрализации, системы улавливания паров топлива, рециркуляции отработавших газов, экономайзера принудительного холостого хода и т.п. не допускается)
Система вентиляции картера Комплектность;
герметичность (рассоединение трубок в системе вентиляции картера двигателя, утечка картерных газов через различные неплотности в атмосферу не допускаются)
Встроенная система диагностирования двигателя Функционирование диагностического индикатора соответствует исправной работе двигателя и его систем (диагностический индикатор при работе двигателя выключен)

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 использования прибора 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 n_пов и работают в этом режиме не менее 15 с;

- отпускают педаль управления дроссельной заслонкой, устанавливая минимальную частоту вращения вала 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 n_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 СО_2.

6.4.2 Измерения выполняют в следующем порядке:

- запускают двигатель, нажимая на педаль управления дроссельной заслонкой, увеличивают частоту вращения вала двигателя до n_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 лямбда;

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

Класс прибора Диапазон измерений, объемная доля
СО,% СО2,% О2,% СН, млн (-1)
0; I 0-5 0-16 0-21 0-2000
II 0-7 0-16 0-21 0-3000

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

Таблица Б.2

Класс Погрешность Пределы допускаемой погрешности <1>
СО СО2 О2 СН
0 Абсолютная <2> ±0,03 ±0,5 ±0,1 ± 10
  Относительная ± 3 % ± 4 % ± 3 % ± 5 %
I Абсолютная <2> ±0,06 ±0,5 ±0,1 ± 12
  Относительная ± 4 % ± 4 % ± 4 % ± 5 %
II Абсолютная <2> ±0,2 ± 1 ±0,2 ± 20
  Относительная ± 6 % ± 6 % ± 6 % ± 6 %

<1> Абсолютная или относительная, что больше.

<2> Абсолютная погрешность измерения объемной доли оксида углерода, диоксида углерода и кислорода указана в процентах, объемной доли углеводородов - в миллионных долях.

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

Температура окружающего воздуха, °С 20±5

Относительная влажность воздуха, % 65±15

Атмосферное давление, кПа 101,3 ±1,5

Напряжение питания, B 220 %

Б.1.8 Нормы на дополнительные погрешности газоанализаторов, обусловленные изменениями каждой из влияющих величин в 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 лямбда по формуле

(1)

где [CO2], [CO], [O2] -объемная доля диоксида, оксида углерода и кислорода соответственно, %;

Н_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, О_cv=0,0176;

К_1 - поправочный коэффициент для пересчета углеводородов, измеренных инфракрасным методом, на гексан. К_1 = 6·10(-4), если сумма углеводородов выражена в объемных долях (млн (-1)) гексана. Значение К_1 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

Дата измерения Модель автомобиля Регистрационный знак Комплектация автомобиля Содержание вредных выбросов в отработавших газах Личная подпись Примечание
до регулировки после регулировки по норме
Оксид углерода Углеводороды Коэффициент лямбда Оксид углерода Углеводороды Коэффициент лямбда Оксид
углерода
Углеводороды Коэффициент лямбда
n_мин n_пов n_мин n_пов n_мин n_пов n_мин n_пов n_мин n_пов n_мин n_пов
                                         
                                         
                                         

ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(справочное)

БИБЛИОГРАФИЯ

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