Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9728:2013 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 16185:2000) quy định về khái niệm họ động cơ áp dụng cho việc chứng nhận khí thải của các động cơ lắp trên xe cơ giới hạng nặng. Dưới đây là phần tóm tắt chi tiết và chuyên sâu nội dung từ Điều 1 đến Điều 4 của tiêu chuẩn này, tập trung vào phạm vi áp dụng, tài liệu viện dẫn, thuật ngữ định nghĩa và các tiêu chí cốt lõi để xác định một họ động cơ.

- Phạm vi áp dụng (Điều 1)

Điều này xác định rõ giới hạn và mục tiêu áp dụng của tiêu chuẩn trong thực tiễn đăng kiểm và thử nghiệm khí thải:

• Tiêu chuẩn quy định các nguyên tắc và tiêu chí kỹ thuật để xác định "họ động cơ" (engine family) nhằm phục vụ cho việc thử nghiệm, đánh giá và chứng nhận kiểu loại về phát thải chất gây ô nhiễm dạng khí và dạng hạt từ các động cơ lắp trên xe hạng nặng.
• Khái niệm "họ động cơ" được áp dụng để tối ưu hóa quá trình thử nghiệm. Theo đó, thay vì phải thử nghiệm toàn bộ các kiểu loại động cơ, cơ quan quản lý chỉ cần thử nghiệm trên một động cơ đại diện (động cơ gốc) để chứng nhận cho cả nhóm động cơ có cùng đặc tính phát thải.
• Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các động cơ đốt trong sử dụng trên các phương tiện giao thông đường bộ được phân loại là xe hạng nặng theo quy định của nước sở tại.

- Tài liệu viện dẫn (Điều 2)

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác và đồng bộ, người sử dụng cần kết hợp viện dẫn các tài liệu kỹ thuật liên quan:

• Các tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia về phương pháp đo công suất động cơ của phương tiện giao thông đường bộ (ví dụ như ISO 1585 hoặc các tiêu chuẩn tương đương).
• Các tiêu chuẩn quy định về quy trình, thiết bị và chu trình thử nghiệm đo lượng phát thải chất gây ô nhiễm từ động cơ đốt trong (như chuỗi tiêu chuẩn ISO 8178 hoặc các quy định kỹ thuật liên quan của UNECE).

- Thuật ngữ và định nghĩa (Điều 3)

Tiêu chuẩn thiết lập hệ thống thuật ngữ pháp lý và kỹ thuật chuẩn hóa để thống nhất cách hiểu:

• Họ động cơ (Engine family): Là một nhóm các động cơ do nhà sản xuất phân loại mà theo thiết kế, chúng có các đặc tính phát thải khí thải tương tự nhau và cùng đáp ứng các tiêu chí nghiêm ngặt được quy định trong tiêu chuẩn này.
• Động cơ gốc (Parent engine): Là động cơ được lựa chọn từ một họ động cơ theo các tiêu chí kỹ thuật cụ thể, sao cho nó có đặc tính phát thải đại diện cho mức phát thải cao nhất hoặc bất lợi nhất của cả họ động cơ đó. Kết quả thử nghiệm của động cơ gốc sẽ được dùng làm căn cứ chứng nhận cho toàn bộ họ.
• Động cơ thành viên (Member engine): Là bất kỳ động cơ nào thuộc cùng một họ động cơ nhưng không phải là động cơ gốc.
• Xe hạng nặng (Heavy-duty vehicle): Các phương tiện giao thông đường bộ có khối lượng toàn bộ thiết kế lớn nhất vượt quá một giới hạn quy định (thường là trên 3.500 kg) sử dụng động cơ đốt trong để vận hành.

- Tiêu chí xác định họ động cơ (Điều 4)

Đây là nội dung kỹ thuật cốt lõi quy định các thông số thiết kế bắt buộc phải giống nhau giữa các động cơ trong cùng một họ. Một họ động cơ được xác định bởi các thông số cơ bản sau:

• Chu trình làm việc của động cơ: Tất cả các động cơ trong họ phải có cùng chu trình hoạt động, ví dụ như cùng là chu trình 2 kỳ hoặc cùng là chu trình 4 kỳ.
• Môi chất làm mát: Phải sử dụng chung một loại môi chất làm mát chính, bao gồm làm mát bằng không khí, làm mát bằng nước hoặc làm mát bằng dầu.
• Cấu hình xi lanh và thể tích làm việc: Các động cơ phải có cùng thiết kế hình học của buồng cháy, khoảng cách giữa các xi lanh. Thể tích làm việc của mỗi xi lanh giữa các động cơ thành viên không được sai lệch quá giới hạn quy định so với động cơ gốc.
• Phương thức nạp khí: Phải hoàn toàn giống nhau về nguyên lý nạp khí, bao gồm nạp tự nhiên, tăng áp (turbocharged), hoặc tăng áp có làm mát khí nạp (intercooled).
• Loại nhiên liệu sử dụng: Các động cơ trong họ phải được thiết kế để vận hành bằng cùng một loại nhiên liệu thương mại (như diesel, xăng, khí dầu mỏ hóa lỏng LPG, khí tự nhiên nén CNG, hoặc nhiên liệu sinh học).
• Kiểu buồng cháy: Phải có cùng cấu trúc thiết kế buồng cháy, ví dụ như phun trực tiếp (direct injection) hoặc phun gián tiếp (indirect injection) qua buồng cháy phụ/buồng xoáy lốc.
• Hệ thống cung cấp nhiên liệu: Phải sử dụng cùng một công nghệ phun nhiên liệu (như bơm cao áp vạn năng, vòi phun kết hợp, hoặc hệ thống đường dẫn chung Common Rail).
• Hệ thống xử lý khí thải sau động cơ: Nếu động cơ được trang bị các thiết bị giảm thiểu ô nhiễm, thì tất cả các động cơ trong họ phải sử dụng cùng một loại công nghệ xử lý khí thải (như bộ xúc tác ba chức năng, bộ lọc hạt diesel DPF, hoặc hệ thống khử NOx chọn lọc SCR).