Testarea Motoarelor pe Stand pentru

Măsurarea Nivelului de Poluare a Motorului

Scurt istoric

O dată cu dezvoltarea industriei auto, numărul de autovehicule a crescut sim itor.ț Dacă în anii 1900, în America, singura ară care le producea, existau doar 4192 deț automobile. În 1985 numărul lor a crescut pînă la 109 milioane de autovehicule. Numărul autovehiculelor produse în toată lumea s-a mărit de aproximativ 6 ori până în anul 2003 (fată de 1985). Acest lucru s-a datorat i faptului că tot mai multe ări au devenitș ț producători de autovehicule.

În acela i timp cu cre terea numărului de autovehicule a crescut i cantitatea deș ș ș emisii poluante eliminate în atmosferă.

Page 1

În 1970, Congresul American a reac ionat la această problemă, prin adoptarea unorț amendamente, Clean Air Act Amendaments, care se referea reducerea emisiilor poluante prin intermediul performantei tehnologice.

În 1970 Amendamentele pentru Aer Curat, se specifica o reducere cu mai mult de 90 % a emisiilor de hidrocarburi (HC), a emisiilor de monoxid de carbon (CO) până în anul 1975 i cu 90% a emisiilor de oxizi de azot (NOș x, NO, NO2 ) până în anul 1976.

În 1977, Congresul a impus mai multe standarde stricte ce trebuiau aplicate până în anul 1983. Standardele au fost înăsprite în continuare i în 1990 s-au impus penruș ani 1994 standarde ce poartă denumirea Tier1.

. Agen ia de Protec ie a Mediului (E.P.A.) a mers mai departe i a impus pentru anulț ț ș 2004 un nou standard Tier2, care a fost în vigoare până în 2009.

Principalii poluantii atmosferici

În Europa reglementările prevăd limite pentru şapte poluanţi atmosferici:

Dioxidul de sulf (SO2);

Particulele în suspensie (PM10);

Plumb (Pb);

Dioxidul de Azot (NO2);

Ozonul (O3);

Oxidul de Carbon (CO);

Hidrocarburile.

Page 2

Standardele referitoare la poluare stabilite de autoritatea americană

Anul Hidrocarburi (HC)[g/mila]

Monoxid de Carbon (CO)

[g/mila]

Oxid de Azot (NOx)

[g/mila]

1960 10,6 84 4,1

1970 4,1 34 5

1975 1,5 15 3,1

1980 0,41 7 2

1981 0,41 3,4 1

1983 0,41 3,4 1

1994 (Tier 1) 0,31 4,2 0,6

2004 (Tier 2) 0,13 4,2 0,2

REGLEMENTĂRI EUROPENE PRIVIND PROTEC IA MEDIULUI DE CĂTRE Ț

VEHICULELE RUTIERE VEHICULELE RUTIERE

Directiva 70/220/CEE, emisă în anul 1970, a stabilit primele reguli privind armonizarea cerinţelor Statelor membre CEE asupra emisiilor poluante (la început numai CO, apoi şi HC şi NOx, mai apoi şi particule pentru motoare diesel);

După anul 1992 se produce reducerea sistematică, a emisiilor poluante, în cele patru trepte denumite generic EURO, utilizându-se în mod obligatoriu, în toate cazurile, numai benzina fără plumb;

Page 3

EURO 1, presupune în principiu tratarea post combustie utilizând catalizatoare de oxidare pentru CO şi NOx şi ciclul de conducere EUROPA (urban). S-a aplicat începând cu 1 ianuarie 1992 pentru omologarea de tip şi 1 ianuarie 1993 pentru livrările pe piaţă;

EURO 2, presupune tratarea post combustie cu catalizator pentru trei componente cu sonda pentru reglarea raportului , injecţie de benzină, şi măsurarea noxelorλ conform noului ciclu NCCE (urban + interurban), reducerea drastică a valorilor limită pentru noxe (de 8-10 ori faţă de EURO 0). S-a aplicat de la 1 ianuarie 1996 (omologarea de tip) şi 1 ianuarie 1997 (livrarea pe piaţă);

EURO 3, a propus o reducere medie cu 30 - 40% a valorilor limită pentru noxe şi cca. 50% pentru particule la motoarele diesel, utilizând ciclul NCCE, din care se elimină cele 40 secunde de încălzire (în care perioadă se produc o mare cantitate de noxe). S-a introdus un nou test de pornire la – 7°C, monitorizare emisiei fiecărei noxe prin sistemul de diagnosticare la bord (OBD). Se utilizează carburanţi superiori, a căror compoziţie este indicată în directivă. S-a aplicat de la 1 ianuarie 2000 (omologare de tip) şi 2001 (livrarea pe piaţă);

EURO 4, presupune o nouă reducere, în medie cu 55 – 70% a noxelor şi cca. 75% a particulele la motoarele diesel. Carburanţii sunt superiori celor compatibili cu EURO 3. Ciclul de conducere este acelaşi ca la EURO 3. Se aplica de la 1 ianuarie 2005 (omologarea de tip) şi 2006 (livrarea pe piaţă);

EURO 5, presupune o nouă reducere, în medie cu 80% a particulelor în suspensie (PM) la autovehiculele Diesel, comparativ cu EURO4. Tot pentru Diesel emisiile de NOx vor trebui reduse de la 250 [mg/km] la 180 [mg/km].

În cazul autovehiculelor pe benzină emisiile de NOx vor trebui reduse până la 70 [mg/km].

Page 4

Testarea motoarelor pe stand

Cicluri de testare Europene

Acest ciclu a fost adoptat pentru testarea motoarelor Diesel, el a fost introdus în

Regulamentul 49 al E.C.E.. Testul se aplică motoarelor montate pe standul de încercare,

Asemănător ciclului cu 13 moduri din S.U.A.,însă factorii de greutate sunt diferiti.

Ciclul urban EUROPA

Lungime ciclu elementar – 1,013 km

Viteză medie – 18,7 km/h

Viteză maximă –50 km/h

Timp ciclu elementar – 95 sec.

Ralanti – 31 %

Page 5

Cicluri de testare Americane

Ciclul Ciclul de testare Californian

Acest ciclu a fost iniţiat în anul 1968 şi constă din 7 secvenţe identice separate între ele prin intervale de mers la relanti, figura de mai sus. Durata totală a ciclului era de 16 minute şi 19 secunde, iar viteza medie de 30 km/h.

Page 6

Ciclul era început cu o prnire la rece după o menţinere la temperatura mediului ambiant timp de 12 ore.

Acest ciclu a fost abandonat în anul 1972.

Ciclul U.S. Cu 13 MODURI

Acest ciclu s-a utilizat pentru măsurarea nivelului de poluare a motoarelor Diesel pe standul cu role. Acest test a fost publicat în California în 1971 ca să fie aplicat începând cu 1973.

Masa de emisii pentru fiecare mod se apreciază prin aplicarea coeficienţilor de greutate concentraţiei măsurate pentru fiecare poluant conform tabelului de mai jos.

Page 7

Ciclul FTP72 (Federal Test Procedure) cunoscut şi sub numele de UDDS (Urban Dynamometer Driving Schedule) simulează un circuit urban cu o lungime de 12,07 km,

într-o zonă cu stopuri frecvente. Viteza medie de aprcurgere a ciclului este de 31,5 km/h, într-o gamă de viteze de la 0 la 97 km/h.

Ciclul FTP75 (Federal Test Procedure) este identic cu ciclul FTP72, deosebirea fiind parcurgerea ciclului FTP72, după o oprire a motorului timp de 10 min, iar dupa oprire ciclul se reia, parcurgând-se încă o dată prima fază de 505 secunde.

Dispozitive ce fac parte din instalaţia de măsurarea a emisiilor

Page 8

Dispozitiv pentru determinarea concentraţiei de NO

Page 9

Page 10

Page 11