Метка: Шум

Жидкие подкрылки в баллончиках

Подкрылки автомобиля служат сразу нескольким важным задачам:

Во-первых, защищают крылья автомобиля от агрессивного воздействия окружающей среды. Крылья автомобиля постоянно подвергаются негативному воздействию – грязь от колес напрямую попадает в ниши крыльев и способствует прогрессированию коррозионных процессов. Именно подкрылки служат прямой защитой от коррозии кузова.
Во-вторых, служат для уменьшения шума внутри салона, так как камни и грязь соприкасаясь крыльями вызывают достаточно сильный шум. Подкрылки создают преграду на пути к крыльям и созданию акустического дискомфорта.

Жидкие подкрылки в отличие от классических пластиковых локеров отличаются как способом нанесения, так и своим составом. На рынке жидкие подкрылки представлены в достаточном количестве и постепенно вытесняют с него обычные пластиковые изделия.

Отличия от обычной защиты

По сравнению с обычными локерами жидкие подкрылки обладают несколькими неоспоримыми преимуществами:

Состав. Жидкие подкрылки выполнены в виде жидкости, которая разводится и наносится на поверхность крыльев. Так как в производстве применяется сложный химический состав материалов (зачастую с добавлением резины, цинка или сланцев) такое изделие достаточно многофункционально;
Способ нанесения. Классические локеры наносятся с помощью саморезов или пистонов. Это влечет за собой проделывание новых отверстий в кузове, что уменьшает коррозионную устойчивость крыльев к ржавчине и по прошествии нескольких лет может вызвать коррозию в местах сверления. Жидкие подкрылки состоят из материалов устойчивых к ржавчине, при их нанесении нет необходимости что-то сверлить, поэтому такие материалы безопаснее для кузова и металла;
Стоимость. Цена простых локеров варьируется в зависимости от производителя и марки автомобиля в пределах 5000-10000 рублей за комплект. Жидкие локеры в стоимости обойдутся дешевле в среднем на 15-20%. Стоимость работ в специализированном сервисе в обоих случаях составит порядка 8000 рублей. Поэтому с экономической точки зрения использование жидких подкрылок более выгодно;
Функциональность. Жидкие подкрылки обладают сразу несколькими функциями (защита от коррозии и шумоизоляция крыльев). Обычные же, служат лишь защитой от грязи, а уменьшение шума незначительно.

Производители

На рынке представлено достаточно много производителей жидких подкрылок:

Nova – производитель жидких локеров достаточно распространенный на рынке. Изготовитель обещает гарантию на протяжении 5 лет, однако не следует тянуть с этим время и провести обновление материала по прошествии 3 лет. Стоимость продукции составит порядка 3500 рублей за комплект на все арки кузова. Нанесение происходит с помощью распылителя на обработанные арки. К плюсам данного изготовителя относятся хорошие антикоррозионные показатели, однако как средство против акустического шума такое изделие плохо годится. Так как производителем выступает отечественная компания во многих городах находятся специализированные сервисы по обработке арок и других частей кузова с соблюдением всех норм и стандартов (и что немаловажно с охранением гарантии производителя);
Hi–gear – американский производитель жидких подкрылок. Компания хорошо известна на отечественном рынке своим качеством. По своим характеристикам является одним из лидеров по таким показателям как: — долговечность материала, шумоизоляционные свойства. Сеть специализированных сервисов также достаточно распатронена. Полная обработка арок автомобиля с помощью такого средства с сохранением гарантии обойдется в 10-12 тысяч рублей. Изготовитель гарантирует сохранение свойств материала на протяжении 6 лет. При нормальной эксплуатации состав может сохранить такие свойства на протяжении всего срока службы;
Henkel – немецкий производитель автохимии. На рынке не так популярны как две предыдущих компании, однако по своим свойствам продукция ни в чем не уступает ведущим производителям. Для обработки арок потребуется 8 баллончиков по 500 мл. Стоимость одного баллона составляет в среднем около 300 рублей. Способ нанесения аналогичен как и для всех типов – изделие на носится на арки с помощью пульверизатора.

Лидеры рынка в России

Отдельно стоит остановиться на безоговорочных лидерах рынка – копаниях Астрохим и Dinitrol:

Астрохим является отечественным производителем жидких подкрылок. По своим характеристикам лишь незначительно уступает своему прямому конкуренту (хуже шумоизоляционные свойства). Стоимость одного баллончика составит порядка 400 рублей. Гарантия производителя на сохранение свойств составляет 8 лет;
Dinitrol 479 – шведский изготовитель автомобильной химии. На отечественном рынке продукция этой компании является безоговорочным лидером. По большинству показателей (противодействие коррозии и шумоизоляционным качествам) продукт занимает первые позиции по результатам независимых рейтингов. Стоимость одного баллончика Динитрол 479 составляет порядка 700 рублей.

Процесс нанесения

Для обработки арок необходимо подготовить обрабатываемое пространство. Для этого нужно тщательно вымыть арки с помощью мойки высокого давления и обработать место покрытия обезжиривающим составом.

После этого следует равномерно нанести слой жидких подкрылок на арки колес до достижения слоя на арках в 2-3 мм. Высыхание арок должно происходить на протяжении суток. После этого состав затвердевает и приобретает свои защитные свойства.

Отзывы

Сергей 44 года, владелец Kia spectra: «Большая часть шума в моей машине приходится на сторону арок. А завод изготовитель не предусмотрел достойной штатной защиты в этом месте. Поэтому я принял решение установить подкрылки в арки кузова. Сверлить и проделывать отверстия не хотелось, поэтому свой выбор остановил на жидких подкрылках. После обработки шумы почти полностью пропали, поэтому эффектом я вполне доволен.»
Владимир 64 года, владелец Лада Калина: «Моему автомобилю уже 5 лет. Для большей защиты от возможной коррозии было решено провести процедуру установки жидких подкрылок в арки. Цена в сервисе составила 13 000 рублей. По своему эффекту данная процедура сравнима с поклейкой изоляции в салоне. Результат меня в целом порадовал.»

Источник: http://new2tuning.ru

Пути снижения вибраций и внутреннего шума

Пути снижения вибраций

Снижение виброактикности источника. Обычно возмущающие факторы делят на две группы:

К первой относят физико-химические процессы, происходящие в источнике: процессы горения в двигателях, пульсацию жидкости или газа в трубопроводах, трение в кинематических парах. Снижение виброактивности этой группы связано с изменением параметров процессов.
Ко второй группе относят движение тел в источнике вибрации. Снижение виброактивности заключается в уменьшении динамических реакций с помощью уравновешивания (статическая и динамическая балансировка, применение противовесов и разгружавших устройств и т.п.).

Изменение конструкции автомобиля или его частей. Сюда относят два способа:

Первый состоит в устранении резонансов.
Второй способ заключается в увеличении демпфирования в звеньях, иногда введением специальных демпферов.

Динамическое гашение колебаний. Этот способ состоит в присоединении к системе дополнительных устройств, формирующих дополнительные силовые воздействия. Различают инерционные гасители, поглотители колебаний, динамические гасители с трением.

Виброизоляция. Она направлена на ослабление связей между источником вибрации и объектом виброзащиты. Однако этому обычно сопутствуют некоторые нежелательные явления, например, увеличение амплитуд относительных колебаний при низкочастотных воздействиях и при ударах. Поэтому применение виброизоляции часто связано с нахождением компромиссного решения.

Пути снижения внутреннего шума

Все методы и средства снижения шума делят на две группы:

первая — это использование виброизоляции и вибропоглощения, звукоизоляции и звукопоглощения
вторая — это организация рабочих процессов с минимальными вибро- и звукоизлучениями. Применяют и деление по месту снижения шума

Снижение шума в источнике обеспечивается прежде всего снижением виброактивности источника, а также рядом специальных мер, например, уменьшением технологических допусков на изготовление и сборку узлов, уменьшением зазоров, в частности, между втулкой и клапаном, поршнем и гильзой цилиндров двигателя, применением материалов с малым звукоизлучением или с повышенным внутренним трением (хромистая сталь, марганцево-медные сплавы и т.п.), покрытий с высоким вибро- и звукопоглощением.

Необходимо повышать жесткость картеров без увеличения их массы, избегать больших плоских наружных участков. Большие возможности по снижению шума имеются в разработках малошумных процессов смесеобразования и горения в цилиндрах двигателей за счет специальных форм камер сгорания и т. п. При уменьшении частоты вращения в 2 раза октавный уровень звуковой мощности снижается на 9… 11 дБ.

Снижение шума по пути его распространения связано со снижением вибрации, если распространение идет через твердые тела. Однако применяют и такие методы, как экранирование или капотирование источника шума (капотирование двигателя снижает излучаемую часть шума на 10… 15 дБ, но повышает стоимость двигателя на 50…70% и ухудшает топливную экономичность на 3…5 %), увеличение расстояния от источника до водителя. Широко применяются глушители на впуске и выпуске двигателя, звукоизоляционные и звукопоглощающие материалы.

Снижение шума непосредственно в кузове или кабине достигается в основном звукопоглощением и звукоизоляцией, включая ликвидацию акустических окон. Например, по данным фирмы «Форд», через отверстие, составляющее 6% от общей площади моторною щита, в салон проходит до 90% звуковой энергии от двигателя.

Уровень шума в легковом автомобиле определяется в значительной степени среднечастотными (200…300 Гц) составляющими спектра. Их формирование определяют вибрации панелей, окружающих салон, и резонансные колебания объема воздуха в салоне.

Проблема снижения внутреннего шума возникла с появлением автомобиля. Однако долгое время ей не уделяли должного внимания. Систематическая деятельность по снижению внутреннего шума началась в 1950 — 60-х гг. Уровень внутреннего шума становится одним из основных показателей качества автомобиля. Благодаря комплексу мероприятий, направленных на акустическое совершенствование автомобилей, шум в кузовах легковых автомобилей с 1970 по 1985 г. снизился в среднем на 4…7 дБ и с 1985 по 2000 г. — на 2…5 дБ. В значительной степени уровень внутреннего шума зависит от типа двигателя. Обычно средний уровень внутреннего шума у автомобилей с четырехцилиндровыми двигателями на 3 дБ А выше, чем у автомобилей с шестицилиндровыми двигателями.

Внутренний шум легковых автомобилей, имеющих большой рабочий объем двигателя, при движении с постоянной скоростью порядка 100 км/ч за последние 15 — 20 лет приблизился к 60 дБ А и нередко находится ниже этого уровня. Проблема для этих автомобилей состоит не столько в дальнейшем уменьшении уровня звука, сколько в совершенствовании частотной характеристики спектра внутреннего шума с целью сделать ее приятной для слуха. Тем не менее применение двигателей с большим рабочим объемом не дает гарантированного низкого уровня внутреннего шума. Больший внутренний шум обычно имеют автомобили с высокофорсированными двигателями и малой снаряженной массой.

Иначе обстоит дело с автомобилями, имеющими малый рабочий объем двигателя. У автомобилей особо малого класса часто не наблюдается устойчивое уменьшение внутреннего шума при переходе на новую модель. Разница между уровнями внутреннего шума автомобилей особо малого и большого класса часто составляет 12… 15 дБ А и более. Проблема снижения внутреннего шума для легковых автомобилей особо малого класса является особенно актуальной.

На одном из первых мест по количеству и качеству автомобилей особо малого класса стоит Япония. В Японии накоплен значительный опыт по снижению внутреннего шума в легковых автомобилях особо малого класса. Так например, для легковых автомобилей с рабочим объемом двигателя менее 0,85 л эффективным средством снижения вибрации и шума является снижение частоты вращения вала двигателя, в большинстве случаев двухцилиндрового четырехтактного. Снижение частоты вращения с 8 000 до 6 000 мин^-1 обеспечивает уменьшение внутреннего шума на 3…5 дБ А при движении со скоростью 60… 100 км/ч. Для двухцилиндровых двигателей применение балансировочных устройств обеспечивает снижение внутреннего шума в автомобилях особо малого класса на 1 …3 дБ А.

Особенности уменьшения внутреннего шума в легковых автомобилях особо малого класса зависят от компоновочной схемы. В автомобилях с передним расположением двигателя и передними ведущими колесами основные источники шума локализованы в передней части автомобиля. Особое значение приобретает уменьшение вибрации двигателя за счет применения специальных монтажных опор. Необходимо также уменьшить передачу вибрации на отдельные системы, закрепленные на кузове автомобиля. Большое значение имеет обеспечение хорошей звукоизоляции в зоне щитка приборов.

Автомобили с задним расположением двигателя и приводом на задние колеса имеют укороченную систему выпуска отработавших газов, уровень вибрации которой меньше по сравнению с обычной. Однако для таких автомобилей необходима эффективная звукоизоляция в зоне заднего сиденья.

У автомобилей с передним расположением двигателя и приводом на задние колеса для снижения вибраций и уровня внутреннего шума часто используют заднюю подвеску с реактивными штангами.

Источники шума

Источники шума в автомобиле по типу среды, в которой возникает шум, можно разделить на следующие:

механические:

вибрация корпуса двигателя, компрессора;
вибрация и трение в трансмиссии;
ременная передача (привод вентилятора двигателя);
высокочастотные вибрации кузова автомобиля при высокочастотном воздействии дороги;

гидромеханические:

пульсация давления и трение в насосах, гидромоторах;
пульсация давления в передающих элементах гидросистемы;
завихрения, удары потока жидкости, пульсация давления в гидромуфтах и гидротрансформаторах;

аэродинамические:

выхлоп двигателя, компрессора;
всасывание воздуха двигателем и компрессором;
вентилятор двигателя;
выпуск газа из ресивера пневматического привода тормозной системы;
обтекание встречным потоком воздуха кузова автомобиля.

Для анализа источников шума в автомобиле удобно выделение следующих частей:

двигатель, а также некоторые части его систем (насосы, генератор, вентилятор и т.д.), всасывающие воздух и удаляющие отработавшие газы устройства;
трансмиссия (зубчатые колеса, карданные передачи);
колеса, шины;
воздушный поток вокруг кузова;
система вентиляции кузова;
тормозные механизмы.

Основным источником внутреннего шума в автомобиле является поршневой двигатель.

Процесс шумообразования в поршневых двигателях имеет сложный характер. Уровень звукового давления в цилиндре двигателя в такте рабочий ход превышает 220 дБ и часть энергии рассеивается в окружающей среде. Кроме механических, возникают и аэродинамические шумы (всасывание воздуха, выпуск отработавших газов, работа вентилятора).

К источникам механических шумов двигателя можно отнести:

взаимодействие поршня с цилиндром
вибрации в подшипниках коленчатого вала
вибрации головки блока и стуки клапанного механизма
вибрации стенок гильз цилиндров
взаимодействие шестерен топливного и масляного насосов, а также привода газораспределительного механизма

Вибрация двигателя в основном является источником механического шума, частота которого находится обычно в диапазоне 1 000…2 000 Гц.

Шум гидромеханических источников в автомобиле относится к малоинтенсивным шумам.

Звук доходит до людей, находящихся в автомобиле, разными путями: через отдельные части автомобиля либо по воздушной среде. Поэтому анализ передачи внутреннего шума основывается на схеме его образования в автомобиле, на которой отмечают источники — генераторы шума, их относят к активным элементам, и пассивные элементы, передающие шум, а также функциональные связи между ними.

Воздействие вибраций и шума

Воздействие вибраций на детали автомобиля

Вибрация приводит к усталостному разрушению деталей. Она может возникнуть в одном месте автомобиля, а вибрационные разрушения — в другом. Особенно опасны резонансы. Поэтому особую важность приобретает изучение источников возникновения вибрации и особенностей ее передачи различными частями автомобиля на различных режимах работы.

Кроме того существуют и другие воздействия вибрации на детали автомобиля: ослабление неподвижных соединений, износ и изменение диссипативных свойств сопряженных соединений, соударения и увеличение зазоров в соединениях с зазорами. Вибрационные воздействия, не вызывая разрушений узлов, могут приводить к нарушению их нормального функционирования (нарушение контактных соединений в электрооборудовании, нарушение работы систем автоматического управления и т.д.).

Способность узла не разрушаться при вибрационном воздействии называется вибропрочностью, а способность нормально функционировать — виброустойчивостью. Цель виброзащиты узлов — повышение их вибропрочности и виброустойчивости.

Усталостное разрушение обычно начинается с появления микротрещин, которые пол воздействием циклического нагружения начинают увеличиваться. Ослабляется кристаллическая структура металла. После того, как усталостная трещина достигает критической длины, се скорость распространения резко возрастает, и наступает усталостное разрушение. Поверхность излома — характерная крупнозернистая, кристаллическая.

Долговечность деталей при усталостном разрушении определяется числом циклов N нагружения до разрушения. Для черных металлов и сплавов кривая усталости в логарифмических координатах а — N, где а — напряжение, соответствующее наклонной прямой с резким переходом к горизонтальному участку после миллиона циклов (для цветных металлов и сплавов — кривой линии с медленным уменьшением при увеличении N). Миллион циклов для полуосей автомобиля обычно соответствует 3 тыс. км пробега. За предел выносливости часто принимают напряжение, соответствующее 10 млн. циклов, для алюминиевых сплавов — 5*10^8 циклов.

Часто материал подвергается не только переменным, но и статическим нагрузкам. При этом опасность усталостного разрушения возрастает, причем в тем большей степени, чем выше статические напряжения.

Воздействие вибраций на водителя и пассажиров

Вибрации не всегда оказывают на человека вредное воздействие. Умеренная вибрация в определенной дозе улучшает питание тканей тела, ускоряет заживление ран, стимулирует трудовую деятельность, но в автомобиле вибрация оказывает вредное воздействие на человека.

Человек воспринимает вибрации вестибулярным аппаратом, глазами, суставами, мышцами, кожей. Восприятие вибраций человеком зависит от частоты: при низких частотах восприятие пропорционально ускорениям, при средних — скоростям, при высоких — частотам. Чем больше амплитуды вибраций, тем неприятнее ощущения.

Чувствительность человека к вибрациям в некоторой степени зависит от положения тела, способа воздействия вибраций на тело, психологических факторов, индивидуальных особенностей, но более всего — от частоты. Считается, что обычно человек ощущает вибрации в диапазоне частот 10^-1…10^-5 Гц. Вредные последствия (головокружение, нарушение зрения, нарушение речи и т.д.) обычно наблюдаются при длительном воздействии вибраций в диапазонах частот 1… 10^2 Гц. Наиболее чувствителен человеческий организм к вертикальным вибрациям в диапазоне частот 4…8 Гц и к горизонтальным — в диапазоне 1…2 Гц.

Воздействие внутреннего шума на водителя и пассажиров

Шум не всегда оказывает на человека вредное воздействие. Для нормального существования, чтобы не считать себя изолированным от внешнего мира, человеку нужен шум в 20…30 дБ. Однако в салоне автомобиля уровень шума при скорости 50 км/ч может составлять 60…70 дБ и более, при 100 км/ч — 70…80 дБ и более.

Восприятие шума человеком зависит от уровня шума и частоты, а также от его изменения во времени, психологических и других факторов, индивидуальных особенностей человека. Повышенный шум является причиной ухудшения слышимости, преждевременного утомления и снижения производительности труда. Хотя человеческое ухо слышит звуки в диапазоне частот 16… 20000 Гц, однако на человеческий организм оказывают вредное воздействие и неслышимые инфразвуки. Слабые инфразвуки, действуя на внутреннее ухо, вызывают ощущение морской болезни. Сильные инфразвуки, вызывая вибрацию внутренних органов, могут привести к повреждению их и даже к остановке сердца.

Уровень шума автомобиля обычно оценивают в дБ А, учитывая характер субъективного восприятия громкости звука человеком. При измерении этой величины используют шумомер с соответствующим контуром (коррекцией А, частично срезающей составляющие спектра с частотами менее 500 Гц).

Однако в ряде случаев шум в автомобиле с меньшим уровнем шума, дБ А, воспринимается человеком как более неприятный, чем в автомобилях с более высоким уровнем шума. Поэтому часто дополнительно используют другие оценочные параметры. Так, например, используется индекс артикуляции ИА. Индекс артикуляции характеризует возможность разговаривать нормальным голосом внутри автомобиля. Экспериментально определен уровень речи на расстоянии 1 м. Принято ИА = = 100%, если шум в автомобиле совсем не мешает пониманию речи, и ИА = 0, если он полностью перекрывает разговорную речь. Для современных легковых автомобилей среднего класса при скорости движения 120 км/ч индекс артикуляции обычно находится в пределах 25…50%. Разница в уровнях шума в дБ или в дБ А в легковых автомобилях при скорости 100 км/ч часто достигает 25…30 дБ, что указывает на высокую долю инфразвука в общем спектре шума.

Разработки систем управления шумом

Гидравлическое крепление двигателя, которое управляется с помощью электроники в ответ на вибрацию двигателя, может значительно уменьшить шум. Однако некоторые изготовители теперь используют намного более простую версию, которая может переключаться между жесткими и мягкими параметрами установки двигателя. Система, разработанная компанией Lolus, как утверждают, является столь же эффективной, как если бы использовались 45 кг звукопоглощающего материала.

Компании Walker, занимающаяся выхлопом автомобиля, разработала активный глушитель для уменьшения шума выхлопной системы. Сердце этой системы — цифровой процессор. Используются два входных сигнала: от микрофона, измеряющего шум от выхлопной трубы, и от датчика скорости двигателя. Система рассчитывает сигнал анти шумовой коррекции и направляет его через усилители на специальные динамики, установленные на систему выпуска. По измерению остаточного шума производятся дополнительные регулировки. Поскольку система самообучающаяся, она адаптируется к изменяющимся шумам постепенно стареющего двигателя.

Активный глушитель позволяет измерять прямой газовый поток от выхлопа после каталитического конвертера. Это дает возможности улучшить качество работы двигателя, что может способствовать меньшему потреблению топлива. Вполне возможно среднее сокращение потребления топлива на 5%. В будущем ожидаются директивы ЕС касательно шума выхлопа, который в настоящее время регламентируется в Германии на уровне 77 дБ. Чтобы соблюсти такие требования, будет необходимо использовать большие глушители, а это означает, что данная система может стать весьма популярной.

Нормирование выбросов токсичных веществ и шума двигателем автомобиля

По мере роста автомобильного парка стандарты на ограничение выбросов токсичных веществ введены во многих странах мира, в зависимости от концентрации автомобилей, климатических, рельефных условий и других факторов.

Под токсичностью выбросов двигателя автомобиля (токсичностью двигателя) — это способность выбросов двигателя оказывать токсическое воздействие на людей, животный мир, что определяется следующими факторами:

составом токсичных веществ
абсолютным количеством выбросов токсичных веществ в единицу времени (или на единицу пути, пройденного автомобилем)
физико-химическими законам превращения химических соединений в атмосфере
геофизическими законами распространения токсичных веществ
чувствительностью живых организмов

В настоящее время стандартами всех стран мира регламентируются выбросы токсичных компонентов на определенных, наиболее характерных режимах работы двигателя (стандарты первого рода) или на совокупности режимов, имитирующих действительные условия эксплуатации (стандарты второго рода). В нашей стране нормирование токсичных веществ по совокупности режимов применяется для новых двигателей и автомобилей, т.е. в целях контроля продукции моторных и автомобильных заводов.

В условиях эксплуатации проверка автомобилей по совокупности режимов в настоящее время представляет определенные трудности. Поэтому нормирование выбросов токсичных веществ для автомобилей, находящихся в эксплуатации, производится только на режимах холостого хода и разгона двигателя.

Для автомобилей с бензиновыми двигателями вновь изготавливаемыми и находящимися в эксплуатации в большинстве стран, бывшего СССР, в том числе и в Беларуси, действует ГОСТ 17.2.2.03-87 «Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы измерения содержания оксида углерода и углеводородов в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями. Требования безопасност с изменением №1». Стандарт не распространяется на автомобили, полная масса которых менее 400 кг или максимальная скорость не превышает 50 км/ч, на автомобили с двухтактными и роторными двигателями.

При испытании на токсичность отработавших газов двигатель прогревается до рабочей температуры, воздушная заслонка полностью открывается. В выхлопную трубу на глубину не менее 300 мм от среза вставляется зонд. Устанавливается повышенная частота вращения коленчатого вала двигателя. После работы на этом режиме не менее 15 с частота вращения снижается до минимальной пмин и не ранее чем через 20 с измеряется содержание оксида углерода и углеводородов. Затем устанавливается повышенная частота вращения коленчатого вала двигателя nпов и не ранее чем через 30 с повторно измеряется содержание оксида углерода и углеводородов. Проверку на повышенной частоте вращения коленчатого вала проводят только на автомобилях, имеющих карбюратор. Минимальная и максимальная частоты устанавливаются в технических условиях и инструкции по эксплуатации автомобилей. Если эти значения не установлены, при проверке принимают nмин = (800±50) мин-1, nпов = (3000±100) мин-1.

При наличии в автомобиле раздельных выпускных систем измерение производят отдельно для каждой из них. Показателем токсичности служат максимальные концентрации оксида углерода. Содержание оксида углерода в % и углеводородов в млн-1 в отработавших газах по ГОСТ 17.2.2.03-87 для России с изменением №1 не должно превышать норм, приведенных в табл.

Содержание углеводородов указываются в млн-1 по принятому международному обозначению, при этом 1% углеводородов соответствует 10000 млн-1. Такое обозначение принято в связи с тем, что при считывании показаний приборов трудно оценивать малые показания процентов содержания углеводородов, например 0,1 или 0,01, в тоже время 100 или 1000 млн-1 более наглядно показывают динамику имения показаний приборов.

Табл. Предельно допустимое содержание токсичных компонентов в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями (Россия)

Частота вращения кол. вала мин^-1		Предельно допустимое содержание оксида углерода, объемная доля, %		Предельно допустимое содержание углеводородов, объемная доля, млн^-1, для двигателей с числом цилиндров
				до 4	более 4
Автомобили без каталитических нейтрализаторов
n_{хх мин}		Значение, указанное заводом-изготовителем* Если такое значение не указано, то 3,5%	1200		3000
n_хх_пов		2,0	600		1000
Автомобили с каталитическими нейтрализаторами
n_{хх мин}	Значение, указанное заводом-изготовителем* Если такое значение не указано, то 1,0%		400		600
n_{хх пов}	Значение, указанное заводом-изготовителем* Если такое значение не указано, то 0,7%		200		300

Примечание:

*после 1-го января 1999 года в технической документации на новый автомобиль завод-изготовитель должен указывать значение предельно допустимого содержания СО в ОГ на режиме минимальной частоты вращения холостого хода, которое не должно превышать значений, приведённых в таблице.

В Республике Беларусь данные по изменению №1 не действуют, поэтому при проверке содержания токсичных веществ в отработавших газах следует пользоваться данными таблицы.

Табл. Предельно допустимое содержание токсичных компонентов в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями (Беларусь)

Частота вращения кол.вала мин^-1	Предельно допустимое содержание оксида углерода, объемная доля, %	Предельно допустимое содержание углеводородов, объемная доля, млн^-1, для двигателей с числом цилиндров
		до 4	более 4
n_{хх мин}	1,5	1200	3000
n_хх_пов	2,0	600	1000

Для автомобилей с дизельными двигателями, находящимися в эксплуатации, действует ГОСТ 21393-75 «Автомобили с дизелями. Дымность отработавших газов. Нормы и методы измерений. Требования безопасности» с изменением №2. Стандарт распространяется на автомобили и автобусы с дизельными двигателями.

Основным нормируемым параметром дымности является натуральный показатель ослабления светового потока K м-1, вспомогательным – коэффициент ослабления светового потока N %. Натуральный показатель ослабления светового потока K, м-1 – величина, обратная толщине слоя отработавших газов, проходя через который поток излучения от источника света ослабляется в «е» раз (е=2,178 – основание натуральных логарифмов).

Коэффициент ослабления светового потока N, % представляет собой степень ослабления светового потока вследствие поглощения и рассеивания света отработавшими газами при прохождении ими рабочей трубы дымомера. Пересчет значений К в N приведены в таблице.

Пересчет значений натурального показателя ослабления светового потока в коэффициент ослабления светового потока (для N, приведенного к шкале дымомера с эффективной базой 0,43 м):

К, м^-1	0,0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,7	0,9	1,2
N, %	0,0	4	8	11	15	20	25	31	40
К, м^-1	1,4	1,6	1,9	2,5	2,8	3,5	4,0	4,6	∞
N, %	45	50	56	66	70	78	81	86	100

Показатели ослабления светового потока K м-1 и коэффициент ослабления светового потока N %. определяются на холостом ходу: на режиме свободного ускорения, а также при максимальной частоте вращения. Измерения производятся на неподвижно стоящем автомобиле с исправной системой выпуска. Схема измерения дымности ОГ показана на рисунке.

Дымность ОГ должна измеряться приборами, отвечающими требованиям ГОСТ 21393-75 с изменениями №2. Противодавление на выходе из дымомера не должно превышать 75 мм вод. ст. В камере измерительного прибора 5 необходимо поддерживать давление не менее 490 Н/м2 (50 мм вод.ст.) и не более 585 Н/м2 (60 мм вод.ст.). Для повышения давления газов при отборе проб допускается устанавливать регулирующую заслонку 6 в выпускной трубе испытательного стенда на расстоянии не менее 30 D (D — диаметр выхлопной трубы стенда) от входного отверстия зонда газоотборника. Прибор для измерения дымности (дымомер) должен иметь две измерительные шкалы: основную – в абсолютных величинах поглощения света от 0 до ∞ (для приборов с цифровой индикацией верхний диапазон – не менее 10 м-1), вспомогательную – линейную с диапазоном измерения 0…10%.

Зависимость между показаниями основной и вспомогательной шкалами вычисляют по формуле:

K=-1/L*ln(1 – N/100)

где K – коэффициент поглощения света, м-1;
N – показание линейной шкалы дымомера с эффективной базой L,%;
L – эффективная база дымомера, м.

Измерение на режиме свободного ускорения производится не менее, чем при 6-ти кратном повторении цикла изменения частоты вращения вала дизеля от минимальной до максимальной, который осуществляется путем быстрого, но плавного нажатия на педаль подачи топлива (до упора) с интервалом не более 15 с. При каждом последующем измерении фиксируют максимальную дымность до получения устойчивых значений, когда четыре последовательных значения показателя располагаются в зоне шириной 0,25 м-1 по шкале К, но не образуют убывающую последовательность. За результат измерения принимают среднее арифметическое значение результатов этих четырёх измерений.

Затем не позднее, чем через 60 с после испытаний на режиме свободного ускорения, необходимо произвести измерение дымности ОГ на режиме максимальной частоты вращения при полном нажатии на педаль подачи топлива. Дымность измеряют не ранее, чем через 10 секунд после впуска ОГ в прибор. Измерение считают достоверным, если значения дымности расположены в зоне шириной не более 6% по шкале N. За результат измерения следует принимать среднее арифметическое значение крайних показаний дымности.

Предельно допустимые показатели дымности при испытаниях автомобилей с дизелями по ГОСТ 21393-75 с изменениями №2 указаны в таблице.

Табл. Допустимые нормы дымности для автомобилей с дизельными двигателями:

Режим измерения дымности

Предельно допустимое значение показателя К_доп., м^-1

Предельно допустимое значение показателя N_доп.,%

Свободное ускорение для автомобилей с дизелями:

без наддува

с наддувом

Максимальная частота вращения

1,2

1,6

0,4

При контрольных проверках дымности отработавших газов при эксплуатации (на дороге) нормы Кдоп., указанные в таблице , для режима свободного ускорения могут быть превышены, но не более чем на 0,5 м-1.

Показания по дымности и содержанию оксида углерода и углеводородов в отработавших газах изменяются в зависимости от атмосферного давления, поэтому при проверках необходимо учитывать поправочный коэффициент на отклонение атмосферного давления от нормального. Коэффициент изменяется по прямолинейной зависимости от 1,21 при атмосферном давлении 650 мм рт. ст. до 0,92 при давлении 800 мм рт. ст.

В процессе эксплуатации контроль на токсичность и дымность отработавших газов следует проводить:

на предприятиях, эксплуатирующих и обслуживающих автомобили, при техническом обслуживании и после ремонта или регулировки агрегатов, узлов и систем, влияющих на токсичность отработавших газов (двигатель, система питания, зажигания)
на предприятиях, осуществляющих капитальный ремонт автомобилей
при государственных технических осмотрах
при выборочном контроле на дорогах и улицах

Однако для разработки комплексных программ по снижению загрязнения атмосферы вредными веществами, содержащимися в отработавших газах автомобилей, необходимо иметь информацию о выбросах не только на режимах холостого хода, но и на других режимах. Кроме того, оценка токсичности автомобилей и двигателей должна производиться на основе определения массы выделенных вредных веществ. Стандарты, удовлетворяющие этим требованиям и действующие для автомобильной промышленности, можно отнести ко второму роду. В основу этих стандартов были положены модели движения и управления автомобилем в городских условиях, которые называют ездовыми циклами. При испытаниях автомобилей по ездовым циклам дается более объективная оценка токсичности транспортных средств по выбросам CO, CH, NOx, так как учитывается масса автомобиля, скорость движения, качество управления, а также масса выделенных веществ.

Для проведения испытаний автомобиля на токсичность его устанавливают на стенд с беговыми барабанами, на котором имитируются характерные условия движения в крупных городах. Во время испытаний все отработавшие газы, разбавляются воздухом в соотношении 1:10 и собираются в одну или несколько эластичных камер. Разбавление воздухом необходимо для исключения конденсации водяных паров, что приводит к значительному снижению потерь NOx в емкости пробосборника. Корме того, разбавление смеси не позволяет углеводородам реагировать друг на друга.

Помимо выбросов токсичных веществ с отработавшими газами в США и некоторых странах Европы для легковых автомобилей регламентируются выбросы топливных паров (СН), образовавшихся в топливном баке и топливопроводах системы питания двигателей легковых автомобилей. Такое испытание проводится в герметичной камере и состоит из двух фаз. Первая часть испытания проводится при заполнении топливного бака приблизительно на 40% объема. Проверка СН начинается в камере во время нагрева испытуемого топлива (начальная температура 10…14°С). Через один час после прогрева автомобиля в камере определяется количество СН в воздухе и сравнивается с первоначальными значениями до прогрева. Во время испытаний окна и крышка багажника должны быть открыты. Во второй фазе испытаний автомобиль прогревается, а затем размещается в камере при температуре 23…31°С. После этого температура в камере снижается до 10…14°С и через час определяется количество СН в воздухе. Сумма полученных значений паров СН при обоих испытаниях должна быть не менее 2 г.