Японский цикл

В Японии для испытания двигателей на токсичность используют 10-ступенчатый (горячий), 11-ступенчатый (холодный) и 15-ступенчатый (комбинированный) испытательные циклы (рис.8).

Рис.8. Японские испытательные циклы: I - 11-ступенчатый (холодный), II - 10-ступенчатый (горячий); III -15- ступенчатый (комбинированный)

Ездовой 10-ступенчатый цикл состоит из 10-ти последовательных режимов как установившихся (холостой ход, движение с постоянной скоростью 20 и 40 км/ч), так и неустановившихся (интенсивные разгоны и замедления). Длительность одного цикла- 135 с. Испытания проводят в течение 910с, повторяя ездовой цикл 6 раз, причем первый - для прогрева двигателя (без газового анализа ОГ), а последующие пять циклов - с отбором ОГ для газового анализа.

Испытания из холодного и горячего состояния проводятся отдельно. Испытания после холодного пуска начинаются после 25 с работы на холостом ходу и имитируют пробег в 1,021 км при средней скорости движения 30,6 км/ч (максимальная скорость равна 60 км/ч). Испытаниям прогретого двигателя предшествует прогрев в течение 15 мин, а испытания проводят со средней скоростью 17,7 км/ч (максимальная скорость 40 км/ч) при имитации пробега в 0,664 км.

В Японии наравне с 10-режимным (ступенчатым) применяется 11 -режимный цикл, отличающийся повышенными динамическими показателями испытательных режимов, следовательно, более приближенными по величинам выбросов к условиям эксплуатации с возросшими интенсивностями движения на магистралях.

В Европе для ограничения газообразных токсичных выбросов с ОГ ДВС утверждены Правила 49 ЕЭК ООН (Regulation 49, EEC R49). Основой их является стационарный цикл испытаний с такими же режимами, что и у 13-ступенчатого цикла испытаний США. Для ограничения помутнения ОГ (черного дыма) дизелей имеет силу так называемый цикл дымности (Smoke Cycle) или Правила 24 ЕЭК ООН (Regulation 24, EEC R24).

В России и странах СНГ испытания транспортных средств на токсичность и дымность ОГ проводят в соответствии с 13-сту-пенчатым испытательным циклом. Цикл включает в себя три режима холостого хода с минимальной частотой вращения коленчатого вала двигателя, пять режимов при номинальной частоте вращения и пять режимов с частотой вращения, соответствующей максимальному крутящему моменту - 0,6 n _ном (рис.9 и табл.3.1).

На рис.9,а показана схема испытательного цикла для определения токсичности, на рис.9, б - дымности ОГ (методика США), а на рис. 3 представлена схема испытательного стенда для определения газообразных токсичных выбросов и твердых частиц с ОГ при испытании двигателей по данным циклам.

Рис.9. 13-ступенчатый цикл стендовых испытаний дизелей на

токсичность (а) и дымность (б) ОГ: - нагрузка, --- частота вращения

В настоящее время в странах Европы применяется измененный (усовершенствованный) европейский ездовой цикл EU/ECE-Test Procedure (EU Driving Cycle for ECE R 83/02 and 70/220/EEC; EUDC, Extra Urban Driving Cycle), схема которого представлена на рис.10.

Цикл EUDC включает 4 этапа по 195 с (стандартный городской цикл) и дополнительный этап в 400 с, характеризующий интенсивную городскую езду. Отбор проб ОГ начинается в т. Н (начало) и заканчивается в т. К (конец).

В США с 1986 г. используется новый метод испытаний, а именно, так называемый переходный тест (Transient Test), который является основой ограничения как газообразных выбросов, так и выброса твердых частиц. Этот метод соответствует реальной работе грузового автомобиля на дороге. Нестационарный цикл испытаний состоит из двух частей: городская езда и загородная (шоссе). Продолжительность цикла составляет 20 мин.

Цикл испытаний проводится дважды, причем первый раз как цикл работы двигателя в непрогретом состоянии (оценивается 1/7 общего времени испытаний), второй раз он проводится как цикл работы в прогретом состоянии (оценивается как 6/7).

Схема переходного цикла показана на рис.11. Испытательный цикл осуществляется на автоматизированных стендах с беговыми барабанами. Применение данного метода требует значительных капиталовложений, но довольно хорошо воспроизводит реальные режимы работы автомобиля на дороге и хорошо зарекомендовал себя в качестве основы для сравнения двигателей и ограничения токсичных выбросов.