Глава 4 - одобрение двигателей серийного производства: концепция семейства и группы двигателей

4.1 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1.1 Чтобы избежать сертификационного испытания каждого двигателя на соответствие огра­ничениям выбросов NО_Х, может быть принята одна из двух концепций, а именно концепция семей­ства двигателей или концепция группы двигателей.

4.1.2 Концепция семейства двигателей может быть применена к любой серии произведенных двигателей, которые по своей конструкции имеют сходные характеристики выбросов NO_X и которые при использовании на борту судна после монтажа не требуют регулировок или модификаций, кото­рые бы могли отрицательно повлиять на выбросы NО_Х.

4.1.3 Концепция группы двигателей может быть применена к более мелким сериям двигателей изготовленных для похожих сфер применения и которые требуют незначительных регулировок и модификаций во время монтажа или эксплуатации на судне. Такие двигатели являются обычно мощ­ным и большими двигателями главных силовых установок.

4.1.4 Первоначально изготовитель двигателя может определить по собственному усмотрению, к какой концепции семейства или группы двигателей его отнести. В общем вид применения основы­вается на том, будет ли двигатель после стендовых испытаний модифицирован и насколько.

4.2 ДОКУМЕНТАЦИЯ

4.2.1 Вся документация для сертификации должна быть скомплектована и заверена соответ­ствующей печатью должным образом уполномоченного органа. Документация должна также содер­жать все обстоятельства и условия, включая замену запасных частей, для обеспечения обслужива­ния двигателей в соответствии с требуемыми стандартами выбросов.

4.2.2 Документация, необходимая для методики проверки параметров двигателя относящегося к группе двигателей, указана в п. 6.2.3.6.

4.3 ПРИМЕНЕНИЕ КОНЦЕПЦИИ СЕМЕЙСТВА ДВИГАТЕЛЕЙ

4.3.1 Концепция семейства двигателей обеспечивает возможность уменьшения количества двигателей, которые должны быть представлены к испытаниям по одобрению, обеспечив при этом соответствие всех двигателей семейства одобренным требованиям. В концепции семейства двига-телей, двигатели с похожими эмиссионными характеристиками и конструкцией представляются ба­зовым двигателем семейства.

4.3.2. Двигатели, которые производятся серийно и не подлежат модификациям, могут быть от­несены к концепции семейства двигателей.

4.3.3 Процедура выбора базового двигателя состоит в том, чтобы выбранный двигатель объе­динял те характеристики, которые наиболее отрицательно влияют на уровень выбросов NО_Х. Этот двигатель, в целом, должен иметь наиболее высокий уровень выбросов NO_X среди всех двигателей семейства.

4.3.4 На основе испытаний и технических оценок изготовитель предлагает, какие двигатели при­надлежат к семейству, а какой двигатель (ли) дает максимальные выбросы NО_Х и должен(ы) быть выбран для сертификационного испытания.

4.3.5 Администрация должна проверить выбор базового двигателя семейства, предназначен­ного для сертификационного одобрения и должна иметь возможность выбрать другой двигатель, как для одобрения, так и для проведения подтверждающих производственных испытаний, чтобы быть уверенной, что все семейство двигателей соответствует требованиям по пределам выбросов NО_Х.

4.3.6 Концепция семейства двигателей позволяет производить незначительные регулировки двигателя в пределах регулируемых характеристик. Судовые двигатели, оборудованные регулируе­мыми элементами, должны соответствовать всем требованиям при любых регулировках во всем су­ществующем физическом диапазоне регулировок. Элемент не рассматривается как регулируемый, если он постоянно опломбирован или же обычно недоступен. Администрация может потребовать, чтобы регулируемые элементы устанавливались по спецификации в диапазоне регулировок серти­фикации или испытаний в процессе эксплуатации, чтобы определить соответствие требованиям.

4.3.7 Перед одобрением семейства двигателей, Администрация должна предпринять необхо­димые меры, для проверки адекватности мероприятий гарантирующих эффективный контроль со­ответствия продукции.

4.3.8 Руководства по выбору семейства двигателей

4.3.8.1 Семейство двигателей должно определяться основными характеристиками, которые должны быть общими для всех двигателей входящих в семейство. В некоторых случаях может быть взаимное влияние параметров, эти эффекты тоже должны быть учтены при рассмотрении, чтобы гарантировать, что только двигатели с похожими характеристиками выхлопных выбросов включены в семейство двигателей, например, число цилиндров может стать подходящим параметром для не­скольких двигателей за счет применения всасывающей или топливной систем, однако у двигателей другой конструкции характеристики выхлопных выбросов могут быть независимы от числа цилинд­ров или конфигурации.

4.3.8.2 Изготовитель двигателей отвечает за выбор тех двигателей различных моделей, кото­рые должны быть включены в семейство. Следующие основные характеристики, но не специфика­ции, должны быть общими для всех двигателей в семействе:

.1 рабочий цикл

— 2хтактный цикл

— 4хтактный цикл .2 охлаждающая среда

— воздух

— вода

— масло

.3 рабочий объем цилиндра

— в пределах 15% от общего объема

.4 число цилиндров и их компоновка

— применяется только в определенных случаях, например, в комбинации с устрой­ствами очистки выхлопных газов.

.5 способ всасывания воздуха

— без наддува

— с наддувом

.6 тип топлива

— дистиллятное/тяжелое жидкое топливо

— двойное топливо

.7 камера сгорания

— открытая камера

— разделенная камера

.8 клапаны и окна, конфигурация, размер и количество

— крышка цилиндра

— стенки цилиндра

.9 тип топливной системы,

— с непосредственным впрыском

— рядный

— с распределителем

—одноэлементный

— насос-форсунка

— газовый клапан

.10 прочие характеристики

— рециркуляция выхлопных газов

— впрыск водной эмульсии

— наддув воздуха

— системы охлаждения надувочного воздуха

— последующая обработка выхлопных газов

— восстанавливающий катализатор

— окисляющий катализатор

— термический реактор

— фильтр для частиц

4.3.8,3 Если имеются двигатели, которые обладают другими характеристиками, которые могут рассматриваться влияющими на выбросы NО_Х, то такие характеристики должны быть определены и учтены при выборе двигателей для включения их в семейство.

4.3.9 Руководства по выбору базового двигателя в семействе двигателей

4.3.9.1 Методика выбора базового двигателя для измерений NО_Х должна быть согласована и одобрена Администрацией. Методика должна основываться на выборе двигателя, который облада­ет особенностями и характеристиками, которые, как известно из опыта, дают наибольшие выбросы NО_Х, выраженные в граммах на киловатт час (г/кВт.ч). Это требует детального знания двигателей семейства. В таких обстоятельствах Администрация может заключить, что наихудший случай выб­росов NО_Х в семействе может быть лучше охарактеризован испытанием второго двигателя. То есть Администрация может выбрать дополнительный двигатель для испытаний на основании характери­стик, которые показывают, что он может иметь более высокий уровень выбросов NО_Х в этом семей­стве двигателей. Если двигатель этого семейства имеет другие переменные параметры, которые могут влиять на выбросы NО_Х, эти параметры должны быть определены и приняты в расчет при вы­боре базового двигателя.

4.3.9.2 Должны рассматриваться следующие критерии выбора базового двигателя для контро­ля выбросов NО_Х (при выборе должно учитываться также сочетание основных характеристик указан­ных в спецификации двигателя).

.1 главный критерий выбора

— более высокая скорость подачи топлива .2 дополнительные критерии выбора

— более высокое значение среднего эффективного давления

— более высокое пиковое давление в цилиндре

— более высокое отношение давления наддува воздуха/ давление

— dp/da, меньшая крутизна кривой сгорания

— более высокое давление наддува воздуха

— более высокая температура наддувочного воздуха

4,3.9.3 Если двигатели семейства включают другие переменные параметры, которые могут рас­сматриваться, как влияющие на выбросы NО_Х, то эти параметры также должны быть определены и приняты в расчет при выборе базового двигателя.

4.3.10 Сертификация семейства двигателя

4.3.10.1 Сертификация должна включать подготовленный и контролируемый изготовителем и одобренный Администрацией перечень всех двигателей и их спецификаций, принятых в этом се­мействе двигателей, границы эксплуатационных условий, их подробности и пределы допустимых регулировок.

4.3.10.2 Первичный сертификат или Свидетельство на двигатель EIAPP выдается двигателю -члену семейства двигателей в соответствии с настоящим Кодексом и удостоверяет, что базовой дви­гатель удовлетворяет уровням NО_Х, указанном в правиле 13 Приложения VI.

4.3.10.3 После того, как базовый двигатель семейства двигателей подвергнут испытаниям/из­мерениям при наиболее неблагоприятных условиях, указанных в данном Кодексе и подтверждено соответствие максимально допустимым ограничениям на выбросы (см. главу 3.1), результаты испы­таний и измерений NO_X должны быть записаны в Свидетельство ЕIАРР для конкретного базового дви­гателя и для всех двигателя членов семейства двигателей.

4.3.10.4 Если две или более Администраций договорились о взаимном признании EIAPP, то все семейство двигателей, освидетельствованное одной из этих Администраций, должно признаваться всеми другими Администрациями, вошедшими в соглашение с Администрацией проведшей серти­фикацию, если соглашением не требуется иное. Свидетельства, выданные по этим соглашением должны приниматься как очевидное доказательство того, что все двигатели, входящие в семейство двигателей удовлетворяют специальным требованиям по выбросам NО_Х. Не требуется дальнейших доказательств соответствия правилу 13 Приложения VI, если подтверждено, что двигатель не моди­фицировался после монтажа и регулировки производились в диапазоне допустимом при сертифи­кации семейства двигателей.

4.3.10.5 Если базовый двигатель семейства двигателей освидетельствуется по другому стан­дарту или используется другой испытательный цикл, чем допускаемый настоящим Кодексом, то, перед выдачей Международного свидетельства на двигатель по предотвращению загрязнения ат­мосферы (EIAPP), на изготовителя возлагается ответственность по доказательству Администрации, что средневзвешенные выбросы NО_Х для подходящих испытательных циклов укладываются в соот­ветствующие величины ограничений согласно правилу 13 Приложения VI и этому Кодексу.

4.3.10.6 Прежде чем одобрить семейство двигателей для новых серийно выпускаемых двигате­лей, Администрация должна предпринять меры, необходимые для проверки того, что были прове­дены соответствующие мероприятия, чтобы гарантировать эффективный контроль соответствия производства. Это требование не обязательно для семейств, подлежащих модификации на борту судна после выдачи Свидетельства EIAPR

4.4 ПРИМЕНЕНИЕ КОНЦЕПЦИИ ГРУППЫ ДВИГАТЕЛЕЙ

4.4.1 Таковыми являются в первую очередь двигатели главных силовых установок. Они обычно требуют регулировки или модификации, чтобы подходить к судовым условиям эксплуатации, кото­рые не должны приводить к превышению ограничений на выбросы NO_X, указанные в главе 3.5 этого Кодекса.

4.4.2 Концепция также обеспечивает возможность сокращения испытаний при одобрении мо­дификаций двигателей при производстве или в процессе эксплуатации.

4.4.3 В основном концепция группы двигателей может быть применена к любому типу двигате­ля, имеющему одинаковые конструктивные характеристики, как указано в параграфе 4.4.5, но до­пускаются индивидуальные регулировки или модификация двигателя после стендовых измерений. Номенклатура двигателей в группе двигателей и выбор базового двигателя должны быть согласова­ны и одобрены Администрацией.

4.4.4 По просьбе изготовителя или другой стороны применение концепции группы двигателей должно быть рассмотрено при сертификационном одобрении Администрацией. Если владелец дви­гателя, при наличии технической поддержки изготовителя или без таковой, решает произвести мо­дификации нескольких похожих двигателей на своем флоте, то владелец может применить серти­фикацию группы двигателей. Группа двигателей может включать двигатель испытанный на стенде. Типичными применениями являются: похожие модификации похожих двигателей в эксплуатации или похожих двигателей в похожих эксплуатационных условиях.

4.4.5 Руководства по выбору группы двигателей

4.4.5.1 Группа двигателей может быть определена основными характеристиками и специфика­ция ми в дополнение к параметрам, определенным в параграфе 4.3.8 для семейства двигателя.

4.4.5.2 Следующие параметры и спецификации должны быть общими для двигателей в группе двигателей:

.1 диаметр цилиндра и ход поршня,

.2 тип и конструктивные характеристики систем наддува и выпуска выхлопных газов

— постоянное давление

— импульсная система .3 наличие охлаждения наддувочного воздуха

— с/без охладителя наддувочного воздуха

.4 конструктивные особенности камеры сгорания, которые влияют на выбросы NО_Х

.5 конструктивные особенности системы впрыска топлива, кулачков распределительного вала, которые могут профилировать основные характеристики влияющие на выбросы NO_X

.6 максимальная номинальная цилиндровая мощность при максимальной номинальной частоте вращения. Допустимый уровень отклонения от норм в группе двигателей должен быть заявлен производителем и одобрен Администрацией.

4.4.5.3 Обычно, если параметры из п.4.4.5.2 не являются общими для всех двигателей внутри предполагаемой группы двигателей, то такие двигатели не могут рассматриваться как группа двига­телей . Как бы то ни было, группа двигателей может быть принята, если только один из этих парамет­ров или одна спецификация не одинаковы у всех двигателей в предполагаемой группе и изготови­тель двигателя или судовладелец смогут доказать Администрации в пределах Технической докумен­тации, что такое нарушение не повлияет на то, что все двигатели в группе соответствуют ограниче­ниям на выбросы NO_X.

4.4.6 Руководства по допустимым регулировкам или модификациям в группе двигателей

4.4.6.1 Незначительные регулировки и модификации в соответствии с концепцией группы дви­гателей допускаются после первичной сертификации или окончательных измерений на стенде в груп­пе двигателей при соглашении заинтересованных сторон и одобрении Администрации, если:

.1 инспекция параметров двигателя относящихся к выбросам и/или данные судовых про­цедур проверки NO_X двигателя и/или данные, представленные изготовителем, подтверж­дают, что отрегулированный и модифицированный двигатель соответствует применяемым ограничениям на выбросы. Результаты испытаний двигателя на выбросы NO_X на стенде следует принимать как вариант для проверки судовых регулировок или модификаций дви­гателя из группы двигателей.

.2 судовые измерения подтверждают, что отрегулированный и модифицированный двига­тель соответствует применяемым ограничениям на выбросы.

4.4.6.2 Ниже приведены примеры допускаемых, но не ограниченных регулировок и модифика­ций в группе двигателей:

.1 Регулировки для соответствия судовым условиям:

— опережения впрыска для компенсации различий в свойствах топлива

— опережения впрыска для оптимизации максимального давления в цилиндре

— разброса подачи топлива между цилиндрами

.2 Модификации для оптимизации рабочих характеристик:

— турбонагнетателя

— составных частей топливного насоса

— спецификация плунжера

— спецификация впускного клапана

— форсунок

— профилей кулачков

— впускного и/или выпускного клапана

— топливного кулачка

— камеры сгорания

4.4.6.3 Приведенные выше примеры модификаций после стендовых испытаний касаются суще-ственных улучшений компонентов или рабочих характеристик двигателя в течение срока эксплуата­ции. Это один из основных доводов в пользу существования группы двигателей. По заявке, Админи­страция может принять результаты демонстрационного испытания, проведенного на одном двига­теле, возможно опытном двигателе, показывающие эффект от модификаций на уровень NО_Х, кото­рые могут быть приняты для всех двигателей в группе двигателей, не требуя сертификационных из­мерений для каждого двигателя в группе.

4.4.7 Руководства по выбору базового двигателя из группы двигателей Выбор базового двигателя должен по возможности соответствовать критериям в п.4.3.9. Не всегда возможно выбрать базовый двигатель при небольшом объеме производства двигателей тем же путем, как при массовом производстве двигателей (семейства двигателей). Первый заказанный двигатель может быть зарегистрирован как базовый двигатель. Методика, использованная при выборе базового двигателя в группе двигателей должна быть согласована заинтересованными сторонами и одобрена Администрацией.

4.4.8 Прежде чем одобрить первоначальную группу двигателей для серийно выпускаемых дви­гателей, Администрация должна предпринять все необходимые меры для проверки того, что были проведены соответствующие мероприятия, чтобы гарантировать эффективный контроль соответ­ствия производства. Это требование не обязательно для групп, подлежащих модификации на борту судна пот еле выдачи Свидетельства EIAPR