1、ICS 27.020 J 90 道自中华人民=H二/、不H国国家标准GB/T 8190.10-201 O/ISO 8178-10: 2002 往复式内燃机排放测量第10 部分:压燃式发动机瞬态工况排气烟度的现场测量用试验循环和测试规程Reciprocating internal combustion engines Exhaust emission measurement一Part 10: Test cycles and test procedures for field measurement of exhaust gas smoke emissions from compression i
2、gnition engines operating under transient conditions CISO 8178-10: 2002 , IDT) 2010-11-10发布2011-03-01实施数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检班总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 8190.10-2010/ISO 8178-10 :2002 目次前言.1 引言.II 1 范围-2 规范性引用文件.3 术语和定义.4 符号和单位.3 5 试验条件.4 6 试验燃料7 测量仪器和精度-8 消光烟度计的标定9 试验运行.710 数据评定和计算11 烟度测定附录A(规范性附录)非道路用变速运行
3、发动机的试验循环附录B(规范性附录)船舶推进用发动机的试验循环.21 附录c(规范性附录)变速运行F类发动机(机车牵引)的试验循环25附录D(资料性附录)关于试验循环的几点说明.28 参考文献.30 GB/T 8190.10-2010/ISO 8178-10:2002 目。吕GB/T 8190(往复式内燃机排放测量分为11个部分:第1部分:气体和颗粒排放物的试验台测量;第2部分:气体和颗粒排放物的现场测量;第3部分:稳态工况排气烟度的定义和测量方法;一一第4部分:不同用途发动机的稳态试验循环;一一第5部分:试验燃料;第6部分:测量结果和试验报告;第7部分:发动机系族的确定;一一-第8部分:发动
4、机系组的确定;一一第9部分:压燃式发动机瞬态工况排气烟度的试验台测量用试验循环和测试规程;一一第10部分:压燃式发动机瞬态工况排气烟度的现场测量用试验循环和测试规程;一第11部分:非道路移动机械用发动机瞬态工况下气体和颗粒排放物的试验台测量。本部分是GB/T8190的第10部分。本部分等同采用ISO8178-10: 2002(往复式内燃机排放测量第10部分:压燃式发动机瞬态工况排气烟度现场测量用试验循环和测试规程)(英文版)。本部分等同翻译ISO8178-10: 2002 0为便于使用，本部分作了如下编辑性修改:一一一本国际标准或ISO8178的本部分改为本部分或GB/T8190的本部分;一一
5、用小数点一一删除了国际标准的前言;对ISO8178-10: 2002中引用的其他国际标准，有被采用为我国标准的用我国标准代替，未被采用为我国标准的直接采用国际标准。本部分的附录A、附录B和附录C为规范性附录，附录D为资料性附录。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国内燃机标准化技术委员会(SAC/TC177)归口。本部分起草单位:上海内燃机研究所、广西玉柴机器股份有限公司、上海柴油机股份有限公司。本部分主要起草人:陈云清、陆寿域、计维斌、严永华、瞿俊鸣、邹强、林铁坚、宋国蝉、谢亚平。I GB/T 8190.10-2010/ISO 8178-10 :2002 引目前世界上存在许多不同的烟度
6、测量规程。有些烟度测量规程是为试验台试验设计的，用以认证或型式认证;另一些是为现场试验而设计的，用于监测和维修检测。不同的烟度测量规程并存能满足各种管理机构和工业部门的要求。烟度测量采用的两种典型方法是滤纸式烟度计法和消光烟度计法。GB/T 8190的本部分尽最大可能融合了现存烟度测量规程的主要技术特点。GB/T8190的本部分旨在规定压燃式发动机现场条件下的烟度排放测试方法。GB/T8190的本部分适用于转速或负荷或两者都随时间变化的在瞬态工况下运行的发动机。应当指出的是保养完好的自然吸气式发动机瞬态工况下的排气烟度一般与稳态工况下的排气烟度相同。只有消光型烟度计可以用于GB/T8190本部
7、分规定的烟度测量，允许使用全流式或部分流式消光烟度计。GB/T8190的本部分考虑了这两种类型消光烟度计响应时间的差异，但未考虑因取样区温度不同而引起的任何差异。E GB/T 8190.10-2010/ISO 8178-10:2002 1 范围往复式内燃机排放测量第10部分:压燃式发动机瞬态工况排气烟度的现场测量用试验循环和测试规程GB/T 8190的本部分规定了在现场状况下评定压燃式发动机排气烟度的试验循环和测试规程。本部分主要用于对已按GB/T8190. 9规定完成认证或型式认证的发动机进行在用机的烟度测试。GB/T 8190.9则规定了不同用途发动机的试验台测量用试验循环和测试规程。而G
8、B/T8190.4规定了不同的试验循环，用以确定非道路用发动机气体和颗粒物排放的特性。GB/T 8190.4中的试验循环是针对不同类型发动机的不同工作特性而设计的。在进行瞬态烟度试验时，应使用按消光原理工作的烟度计测量烟度。本部分规定了烟度试验循环及测量和分析烟度的方法。而采用消光原理测量烟度的详细规定见ISO11614。本部分旨在规定测量和分析烟度的试验循环和测量方法。本部分第5章第11章规定的试验规程和测量方法适用于往复式内燃机。但一种用途的发动机只能使用本部分规定的相应试验循环的一种进行评定。本部分的附录A、附录B及附录C各包含了一种试验循环，分别适用于其附录范围中所列用途的发动机。在某
9、些情况下，附录中规定的烟度试验循环亦可用于GB/T8190第4部分中所涵盖的发动机和机械。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T8190的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 8190.4-2010往复式内燃机排放测量第4部分:不同用途发动机的稳态试验循环(ISO 8178-4: 2007 , IDT) GB/T 8190. 5往复式内燃机排放测量第5部分:试验燃料CGB/T8190
10、.5-2005 , ISO 8178-5: 1997 , IDT) GB/T 8190.6 往复式内燃机排放测量第6部分:测量结果和试验报告(GB/T8190.6-2006 ,ISO 8178-6:2000 ,IDT) GB/T 8190.7往复式内燃机排放测量第7部分:发动机系族的确定(GB/T8190.7-2003 , ISO 8178-7: 1996 , IDT) GB/T 8190. 8往复式内燃机排放测量第8部分:发动机系组的确定(GB/T8190.8-2003 , ISO 8178-8 :l996 ,IDT) GB/T 8190.9-2010往复式内燃机排放测量第9部分:压燃式发动
11、机瞬态工况排气烟度的试验台测量用试验循环和测试规程(ISO8178-9: 2000 , IDT) ISO 11614: 1999 往复压燃式发动机不透光测量仪器和排气光吸收系数的确定3 术语和定义下列术语和定义适用于GB/T8190的本部分。1 GB/T 8190.10-2010/ISO 8178-10:2002 3. 1 3.2 3.3 排烟exhaust gas smoke 由燃烧或热解产生的悬浮在排气中的可见固体和/或液体颗粒。注:黑烟(碳烟)主要由碳粒组成;蓝烟通常由燃料或润滑油不完全燃烧产生的液滴形成;白烟通常是由凝结水和/或液体燃油产生的;黄烟则由NO，形成。透光度transmit
12、tance 光源射出的光线经过一段被烟气遮挡的通道后到达观察者或光检测器的那部分光线。注:用百分数表示。消光度opacity N 光源射出的光线经过一段被烟气遮挡的通道后未能到达观察者或光检测器的那部分光线CN=100一)。注:用百分数表示q3.4 光通道长度optical path length 3.4.1 光通道有效长度effective optical path length LA 消光烟度计光掘和光检测器之间被烟气遮挡的那部分光通道长度，该长度需要对由密度梯度和边缘效应引起的不均匀性进行修正。注1:用m表示。9.2规定了确定LA和在现场可能遇到的各种排气系统巾安装测量仪器的方法。注2:
13、光源到光检测器的总光通道长度中未被烟气遮挡的那部分光通道长度不计入光通道有效怅度。3.4.2 3.5 3.6 2 标准光通道有效长度standard effective optical path length LAS 用于确保与提供的消光度值进行有效比较的测量值。注:见10.1.4. 光吸收系数Iight absorption coefficient k 度量烟柱或含烟样气遮挡光线能力的基本单位。注:通常，光吸收系数用米的倒数(m-1)表示。光吸收系数是每单位体积气体含烟颗粒数、烟颗粒尺寸分布以及烟颗粒光吸收和光分散特性的函数。在没有蓝烟、自烟、黄烟或灰尘的情况下，所有内燃机排气气样的烟颗粒尺
14、寸分布和光吸收/分散特性都是相同的，所以光吸收系数主要是烟颗粒密度的函数。比尔-朗伯特定律Beer-Lambert law 描述光吸收系数(的、烟度参数透光度Cr)和光通道有效长度LA之间物理关系的数学公式。注:由于不能直接测量光吸收系数(的，所以在已知消光度(N)或透光度(r)和光通道有效长度LA时，可以用比尔朗伯特定律计算光吸收系数(的。h=flh(市)( 1 ) h=fI吨1荒). ( 2 ) GB/T 8190.10-2010/ISO 8178-10:2002 3. 7 消光烟度计opacimeter 利用透光度法测量烟气特性的仪器。3.7. 1 全流式消光烟度计full-f1ow o
15、pacimeter 所有排气都通过烟气测量室的仪器。3. 7. 1. 1 管端型全流式消光烟度计full-f1ow end-of-line opacimeter 在排气管出口处测量全部排烟消光度的仪器。注2这种消光烟度计的光源和光检测器位于靠近排气管开口端烟气的两侧。使用这种烟度计时，光通道有效长度由排气管结构确定。3.7. 1. 2 管内型全流式消光烟度计full-f1ow in-line opacimeter 在排气管内测量全部排烟消光度的仪器。注:这种消光烟度计的光源和光检测器位于烟气两侧，并紧靠排气管外壁。使用这种烟度计时，光通道有效长度由测量仪器决定。3.7.2 部分流式消光烟度计p
16、artial f10w opacimeter 从总排气流中采集一部分具有代表性的气样使之通过测量室的仪器。注2这种消光烟度计的光通道有效长度是其设计结构的函数。3.7.3 消光烟度计晌应时间3.7.3. 1 1肖光烟度计物理晌应时间opacimeter physical response time t p 在小于0.01s时间内改变被测烟气的光吸收系数时，原始走信号达到满量程10%和满量程90%间的时间差。注z部分流式消光烟度计的物理响应时间取决于取样探头和输送管。关于物理响应时间的更多信息见15011614:1999中8.2.1和11.7. 2的规定。3.7.3.2 消光烟度计电路晌应时间o
17、pacimeter electrical response time te 在小于0.01s时间内改变消光度和光吸收系数时，记录仪器输出信号或显示器达到满刻度10%和满刻度90%间的时间差。注z关于电路响应时间的更多信息见15011614: 1999中8.2.3和11.7. 3的规定。4 符号和单位GB/T 8190的本部分适用的符号和单位列于表1。表1符号和单位符号术语单位D 贝赛尔功能常数1 E 贝赛尔常数1 J. 大气系数1 J, 贝赛尔滤波器截止频率S-1 3 GB/T 8190.10-2010/ISO 8178-10:2002 符号k kcorr kob, K K, LA LAS N
18、 NA NAS Pm, p, P S豆t tA四rt, tF tp T. X Y , p r 。5 试验条件5. 1 试验的环境条件5. 1. 1 试验状态参数表1(续)术语光吸收系数经环境修正的光吸收系数实测光吸收系数贝赛尔常数烟度的环境修正系数光通道有效长度标准光通道有效长度消光度光通道有效长度的消光度标准光通道有效长度的消光度平均有效压力干大气压力发动机功率瞬态烟度相邻烟度数据之间的时间(=1/采样速率)总响应时间消光计电路响应时间贝赛尔功能的滤波器响应时间消光计物理响应时间发动机进气温度预定总响应时间贝赛尔平均烟度干空气密度烟气透光度贝赛尔常数单位m-1 m-1 m-1 1 1 口1口
19、1% % % kPa kPa kW m-1或%s 5 s s s K s m-1或%kg/m3 % 1 应测量发动机以K计的进气绝对温度T.和以kPa计的干空气压P.，由公式(3)到公式(5)确定大气系数f.。4 自然吸气和机械增压压燃式发动机及废气旁通阀作用的压燃式发动机:/99 / T.、0.7f. =! VLV 1 X !一).(3 ) 飞./飞298/注:此公式也适用于废气旁通阀只在试验循环段起作用的情况。若废气旁通阀在试验循环的任何时间段都不起作用，则应根据进气冷却方式选用公式(4)或公式(5)。不带增压空气冷却器或带空/空增压空气冷却器的涡轮增压压燃式发动机:=(旦)0.7 X (
20、玉)1.2. / , 298 .( 4 ) 带水/空增压空气冷却器的涡轮增压压燃式发动机:GB/T 8190.10一201 O/ISO 8178-10:2002 五=(去f7X (朵f7. ( 5 ) 5.1.2 试验有效性判定一一试验条件对试验大气条件，参数fa应在如下范围内方可认为试验有效:0.93fa 1. 07 ( 6 ) 在该范围内测得的烟度值应按10.3规定进行修正。fa不在该范围内测得的结果与GB/T 8190.9测得的结果没有可比性。其他的有效性判定按7.3.4(消光烟度计零点漂移)和附录A附录C(试验循环有效性判定)的规定。5.2 功率试验时，应拆除那些仅为配套机械工作所需的
21、附件。如果该附件无法拆除，试验时应尽可能使之在最小功率起作用。应拆除的附件如下:空气压缩机;一一动力转向泵;一一空调压缩机;一一液压驱动泵;一辅助电气设备(照明灯、风机等)。5.3 发动机进气系统应检查发动机进气系统是否渗漏以及夹紧装置或连接件是否松动或脱落。应注意进气系统的正常工作条件，包括是否需要使用空气滤清器。5.4 发动机排气系统应检查发动机排气系统是否渗漏以及夹紧装置或连接件是否松动或脱落。应注意排气系统的正常工作条件。5.5 带增压空气冷却器的发动机应检查增压空气冷却系统是否渗漏以及夹紧装置或连接件是否松动或脱落。应注意增压空气冷却系统的正常工作条件。6 试验燃料燃料特性会影响发动
22、机的排放。按GB/T8190. 9规定进行的烟度试验通常是采用一种规定燃油进行的认证或型式认证试验。现场试验通常不使用基准燃料。因此，特别是对烟度测试不合格的车辆，应测定、记录试验所用燃料特性，并将燃料特性和车辆烟度测试结果一同提交。若试验使用GB/T 8190.5指定的燃料作为基准燃料，则应提供基准燃料的代号和分析结果。若使用其他燃料，则要记录GB/T8190.5相应数据表中所列的特性。应根据试验目的选择试验燃料。除非经有关各方同意，应按表2选择燃料。表2燃料选择试验目的有关方燃料选择定型试验(认证)1.认证机构基准燃料，如已指定;2.制造厂或供应商商用燃料，如未指定基准燃料检测/维修试验1
23、.制造厂或供应商按制造厂规定的商用燃料a2.用户或检验员研究/开发一个或几个制造厂、研究机构、燃料和润滑应适合试验目的油供应商等a用户和检验员应注意，使用商用燃料进行排放试验不一定会产生使用基准燃料试验时所得的结果。验收试验所用的燃料规格应在发动机制造厂技术文件的许用燃料范围以内。如果没有合适的基准燃料，可使用一种性能非常接近基准燃料的燃料，但应说明该燃料的特性。5 G/T 8190.10-2010/ISO 8178-10:2002 7 测量仪器和精度7. 1 通则发动机现场烟度试验应使用7.3规定的仪器。7.2 试验条件7.2. 1 遁则GB/T 8190的本部分未包括发动机转速、压力和温度
24、测量仪器的详细信息，只在7.4中给出了这些仪器的精度要求。7.2.2 发动机转速为了确定试验是否正确运行，需要测定发动机转速。测量发动机转速可以确定发动机调速器是否正常工作，以避免发动机可能的损坏。不正确的低怠速或高怠速还可能导致发动机烟度与按GB/T 8190.9试验时测得的结果不同。7.2.3 环境温度为了根据试验的环境条件修正烟度和确定发动机是否符合GB/T8190.9规定的认证标准，需要测量环境温度(干球温度)。7.2.4 干空气压力为了进行烟度修正和确定发动机是否符合GB/T8190. 9规定的认证标准，需要测量干空气压力。干空气压力由实测湿空气压力(大气压力)减去计算的水蒸气压力来
25、求得。通过测量露点温度或干、湿温度可以计算出水蒸气压力。7.3 烟度测定7.3.1 通则进行瞬态烟度试验应使用消光烟度计。允许使用的消光烟度计有三种类型:管内型全流式消光烟度计、管端型全流式消光烟度计和部分流式消光烟度计。这三种消光烟度计的技术规格见GB/T8190 本部分的第11章及IS011614: 1999的第6章和第7章。温度修正对瞬态烟度试验的有效性尚未确认，因此GB/T8190的本部分未包括烟度测量结果的温度修正。7.3.2 消光烟度计的-般技术规格烟度试验所用的测量和数据处理系统应包括三个功能单元。这三个单元既可以是组合为一体的组件，也可以是由各个单元相互连接而成的系统。这三个功
26、能单元是:一一满足本章要求的全流式或部分流式消光烟度计。详细技术规格见第11章和IS011614; 能执行10.2、10.3和适用附录(A、B或C)规定功能的数据处理单元;一一一能记录和输出适用附录(A、B或C)规定烟度值的打印机和/或电子存储单元。7.3.3 续性度线性度是消光烟度计测量值与标定装置的基准值之差。线性度应不超过土2%消光度。7.3.4 零点漂移1 h内或整个试验期间(取两者的较小值)的零点漂移应不超过土0.5%消光度或满刻度的2%(取其中较小者)。. 7.3.5 消光烟度计的显示及其范围为同时显示消光度和光吸收系数，消光烟度计的测量范围应适宜于精确测量受试发动机的烟度，其分辨
27、率至少应为满刻度的0.1%。为烟度计选择的光通道长度应适合于被测的烟度水平，以使标定、测量和计算的误差最小。7.3.6 仪器晌应时间消光烟度计的物理响应时间应不超过0.2s，电路响应时间应不超过0.05s。7.3.7 部分流式消光烟度计的取样要求取样条件应符合GB/T8190.9-2010中11.3的要求。6 G/T 8190.10-2010/ISO 8178-10:2002 7.3.8 光源光源应符合GB/T8190.9-2010中11.2和11.3的要求。7.3.9 中密度滤光片标定和检验消光烟度计所用中密度滤光片应精确到士1%消光度，滤光片的标称值应至少每年标定一次，其标定应可追溯至国家
28、标准或国际标准。注:中密度滤光片是精密仪器，使用时容易损坏，应尽可能减少操作次数，诗用时，应小心使用以避免擦伤或弄脏。7.4 精度所有测量仪器的标定应可追溯至国际标准(国家标准，元国际标准时)，并应符合表3的要求。表3测量发动机参数用仪器的允许偏差项目允许偏差标定间隔期/月发动机转速测量值的士5%3 环境温度士2.C3 大气压力土0.5%3 环境空气相对湿度土3%3 注:GB/T 8190. 1规定测量进气温度，而GB/T8190的本部分采用环境温度。对某些用途的发动机，两者可能有明显的差别，应予以注意。8 消光烟度计的标定8. 1 通则消光烟度计必须经常标定以满足GB/T8190本部分的精度
29、要求。标定方法应按8.2的规定。8.2 标定程序8.2.1 预热消光烟度计应按制造厂的推荐进行预热，使之达到稳定的工作状态。若消光烟度计装有防止仪器光学器件免受碳烟污染的吹气系统，则应按制造厂的推荐对该系统进行激活和调整。8.2.2 线性度晌应的确定在消光烟度计的消光度读出模式下，光束无阻挡时，将读数调整到0.0%土0.5%消光度。在1肖光烟度计的消光度读出模式下，阻挡所有光线使之不到达光检测器，将读数调整到100.0%士0.5%消光度。当使用消光度读出模式时，应按制造厂推荐定期校验消光烟度计的线性度。将满足7.3.9要求并且消光度在满刻度30%60%之间的中密度滤光片插入消光烟度计，记录读数
30、值。仪器读数值与中密度滤光片标称值相差不得超过士2%消光度。应在试验前对超过上述规定值的任何线性度进行校正。9 试验运行9.1 测量仪器的安装将消光烟度计和取样探头安装在消声器或者任何后处理装置的后面。安装程序应按照仪器制造厂的规定。某些排气系统可能使环境空气进入排气管与排气流混合，如果测量结果需要与GB/T8190.9 的结果进行比较，则应在产生混合前测量烟度。另外，还应符合1SO11614:1999第10章的要求。如果使用管端型全流式消光烟度计，LA为车辆排气系统和烟度计在排气管上安装方式的函数。根据现场可能遇到的各种排气管确定LA的方法见9.2。在某些配套机械上，接近排气系统可能受到限制
31、，因而不能按推荐方式安装仪器。在这种情况下，烟度测量结果不能与按GB/T8190. 9规定测得的结果作比较。试验应避开过大风速的环境。如果排气取样部位或被测烟气部位的烟柱尺寸、形状或位置受到干扰，则应认为风速过大。将配套机械置于避风区域，或使用可防止风对测量区或取样区烟气产生影响的7 GB/T 8190.10-2010/ISO 8178-10:2002 仪器，可以消除或减小风的影响。在排气取样区或被测烟气部位应元可见湿气(雨水、雾或雪)。应确保阳光不直接照射烟气或光检测器。某些仪器的结构能预防这些情况的影响。9.2 光通道有效长度LA的确定9.2.1 通则光源到光检测器通道长度中未被烟气遮挡的
32、那部分光通道长度不计人光通道有效长度。如果消光烟度计的光束非常靠近排气出口(在0.07m以内)，通过消光烟度计的烟气横截面实质上与沿消光计光束轴线的排气管出口尺寸相同。通常，可以直接测量排气管出口尺寸来确定。为使烟度修正结果准确到士2%消光度，LA应准确到士6%内(消光度的最大误差通常出现在约60%消光度时，在较小和较大的消光度时，允许LA准确度稍低)。对于最小的标准光通道有效长度50 mm. 图2斜切口圆形直排气管9.2.2.4 圄形弯曲排气管当排气管中心线在其出口处呈弯曲状时，这种排气管称为弯曲排气管，且排气管出口横截面不是圆9 G/T 8190.10-201 O/ISO 8178-10:
33、 2002 形。当遇到这种类型排气管时，为避免出现错误的偏小读数，安装消光烟度计时应使其光束与烟柱中心轴线(非排气管中心线)垂直相交，并与排气管出口截面的短轴平行。消光烟度计光束离排气管出口也应在0.05m以内(见图3)。如果满足上述要求，则LA等于排气管内径，通常可以近似地由排气管外径来确定LA(见9.2.2.1)。消光烟度计安装时其光束也可以不与排气管出口截面短轴平行，但这时必需通过直接测量来确定LAO b A -m4| U 叶U|1一一全流式消光烟度计。a 5 cm. b LA =出口截面的短轴;LA=排气管内径;LA=排气管外径壁厚小于1.5 mm时)。C LA=出口截面的长轴;LA排
34、气管内径(直接测量确定LA)。图3圄形弯曲排气管9.2.2.5 非圆形排气管若排气管横截面不是圆形，消光烟度计安装时应使光束与烟柱中心轴线垂直相交，并使消光烟度计光束离排气管出口在0.05m以内。在这种情况下，应通过直接测量来确定LA。若排气管横截面为卵形或椭圆形，建议使消光烟度计的光束与排气管横截面的长轴或短轴对齐，以方便测量LA(见图4)。10 f GB/T 8190.10-2010/ISO 8178-10:2002 且U C L a)推荐的烟度计安装定向、 /:; d L 1一一全流式消光烟度计。b)不推荐的烟度计安装定向a 5 cm。b LA =出口截面的短轴(直接测量得出)。C LA
35、 =出口截面的长轴(直接测量得出)。d LA =出口截丽的长轴或者短轴(很难测量)。图4非国形排气管9.2.2.6 防雨置当排气管装有防雨罩时，不能用管端型全流式消光烟度计进行烟度测量。如果出现这种情况，试验前应将防雨罩拆除或使之置于全开位置。若在不拆除防雨罩的情况下安装消光烟度计，则烟度计安装定向时应使防雨罩不干涉烟气并不遮挡消光烟度计的光束(见图5)。11 G/T 8190.10-2010/ISO 8178-10:2002 2 1一一全流式消光烟度计z2 防雨罩应固定在全开位置，烟度计安装定向时应使打开的防雨罩不干扰光束。a 5 cm. 图5防雨罩9.2.2.7 直接向下排气有些配套机械采
36、用下排气系统，附装在底盘下侧。这类排气系统一般由一根弯曲排气管直接将排气排向地面。在装有这种排气系统的机械上使用管端型全流式消光烟度计时应备加小心。在某些情形下，排气可能会从地面弹回并重新通过消光烟度计，从而导致有较高的烟度测量值。当尘埃棍人回流的排气时，这种情况会进一步恶化。大多数情况下，很难采取措施防止这种情形的发生，但是，建议试验人员对装有下排气系统的配套机械进行试验时要留心观察是否有排气回流情况发生。如果出现影响烟度测量的排气回流，试验结果应视为不可信(偏高)，该结果应谨慎引用。9.3 消光烟度计的校验校验零点和满刻度前，应按制造厂的推荐预热使消光烟度计达到稳定状态。若消光烟度计装有防
37、止光学器件免受碳烟污染的吹气系统，应按制造厂推荐对该系统进行激活和调整。应在消光度读出模式下校验零点和满刻度。当仪器返回到光吸收系数h读出模式时，光吸收系数可由实测消光度和消光计制造厂提供的LA计算求得。在1肖光计光束元阻挡时，将读数调整到0.0%士0.5%消光度。在光束全部被阻挡使之不到达光检测器时，将读数调整到100.0%土0.5%消光度。9.4 试验循环发动机应按其适用的附录A、附录B和附录C规定的相应试验循环进行运行，并应考虑到附录D中的说明。12 注:非道路用恒速发动机的试验循环见GB/T8190.9. 试验前，应完成下列各项准备工作:a) 若配套机械装有手动变速器，应将变速器置于空
38、档，并使离合器脱开。若配套机械装有自动变速器，应将变速器置于停车位置或空档位置。b) 试验期间，应禁止配套机械移动。c) 应关闭配套机械的空调装置。GB/T 8190.10-2010/1808178-10:2002 d) 如果发动机装有制动器，试验期间应使之不作用。e) 试验前，应使装在发动机或配套机械上的所有会改变发动机正常加速特性的装置(如照明灯和其他附件)不起作用。f) 配套机械上的所有仪器和附属装置应处于安全位置，必需时，应禁止挪动。10 数据评定和计算10. 1 数据评定10. 1. 1 消光烟度计的一般要求烟度取样频率最小应为20Hz。必要时，应根据消光烟度计光通道长度、烟度单位(
39、见10.1. 2、10. 1. 3和10.1. 4)和试验的环境条件(见10.3)对烟度值进行修正。然后按10.2和适用附录规定的贝赛尔算法对烟度数据进行处理。取样管长度应不影响烟度曲线的产生(见10.3)。但是即使取样管长度不影响烟度曲线的形状，也可能会在产生烟度和测量烟度时引起一定的延迟。分析烟度曲线时应考虑与排气系统中烟气输送相关的延迟。应按适用的相应附录的规定计算烟度值。10. 1. 2 比尔-朗伯特关系式比尔朗伯特定律规定了透光度、光吸收系数和光通道有效长度LA之间的关系，见公式(7)。 = p-kLA 100 根据透光度和消光度的定义，两者的关系可用公式(8)表示。N=100一.
40、( 7 ) . ( 8 ) 由公式(7)和(8)可以得出下列关系式:llIll-L百一LA、11/、SEal凡-m凡几-m一一唱EA咽A-h 1 llIt-17气用一1= =h A N . ( 9 ) . ( 10 ) 10. 1. 3 数据换算由实测烟度值换算成相应的报告单位可分两步进行。由于所有消光烟度计的基本测量单位都是透光度，所以第一步是用公式(8)将透光度r转换成测量用光通道有效长度的消光度NA。对于大多数消光烟度计，这一步都在其内部自动进行的。第二步是按如下方式将NA换算成报告所需的单位:若以消光度报告试验结果，应用公式(9)将测量光通道有效长度的消光度NA换算成标准光通道有效长度
41、的消光度NAS。注:当测量用光通道有效长度与标准光通道有效长度完全相同时，NAS等于NA，不需要进行第二步换算。若以光吸收系数报告试验结果，应用公式(10)进行换算。10. 1. 4 光垣道有效长度输入值运用公式(10)时需要输入测量用光通道有效长度LA。运用公式(9)时需要输入LA和标准光通道有效长度LAS。对管端型全流式消光烟度，LA为发动机排气管结构的函数(见9.2)。对部分流式(取样)消光烟度计和管内型全流式消光烟度计，LA是仪器测量室和吹气系统结构的函数。使用此类烟度计时，应按仪器制造厂提供的技术参数确定相应的LA值。通常LA需要精确至0.002m以内，以保证烟度修正结果的准确度在:
42、1:2%消光度以内(见9.2)。消光度读数取决于仪器的光通道有效长度。由于限值都是以消光度百分数为单位，因而必须以限13 GB/T 8190.10-2010/ISO 8178-10 :2002 值适用的标准光通道有效长度(管径)为基准。为了进行烟度数据比较，应按表4规定的标准光通道有效长度LAS报告排烟消光度结果。但测量时可以不采用标准光通道有效长度。运用表4时不必测量发动机功率。发动机功率可从发动机铭牌、用户手册或申请型式认证的资料中获得。发动机功率不确定时，不能评定发动机是否符合以百分数表示的消光度限值。发动机功率P/kW10.2 贝赛尔算法10.2. 1 通则P1.5LL:不接受结果;结
43、束试验。c) 如果a)或b)都不满足，推荐进行附加的试验。至少应按A.3. 3、A.3. 4和A.3. 5的要求再运行两次，以产生6个附加的PSV值。结果合格/不合格应根据至少9个PSV值的平均值来加以判定。GB/T 8190.10-2010/ISO 8178-10:2002 附录B(规范性附录)船舶推进用发动机的试验循环B.1 总则与道路用发动机和非道路移动机械用发动机相比，船用发动机工作时转速和扭矩组合的局限性要大得多，部分原因是由于船用发动机通常不配装变速箱，另外部分原因是由螺旋桨传送到水的动力传递物理特性决定的。船用发动机扭矩与转速的关系有两种规律:由扭矩=fCn2)确定的螺旋桨规律和
44、恒定转速规律(类似于发电机用途)，前者为固定节距螺旋桨或固定水流的情况，后者为可变节距螺旋桨的情况。这两种情况相当于GB/T8190.42010中的E1、E2、E3和E5试验循环。在这两种情况下，发动机负荷增加(转速增加或不增加)时烟度排放比较稳定，且烟度主要受负荷增加速率的影响。负荷增加速率则受各种自动限制措施的控制。以功率增加速率为例。船用发动机的功率增加速率要比道路或非道路移动机械用发动机的慢。这部分原因是由螺旋桨传送到水的动力传递物理特性决定的。在所有情况下，发动机将视船舶的种类而定由它的管理或控制系统进行控制。这种标准情况也是最差的工作情况，它非常适合作为动态烟度测量的基准。带各种不
45、同管理或控制装置的发动机可以组合成为不同的发动机系族或发动机系组，并可以按一种最差的工作情况对整个系族或系组的发动机进行试验。在船舶上，安全是最重要的。因此，尽管自动控制是通常的惯例，但是对于那些因系统过载而需要降低其紧急危险性的紧急情况仍然是一种例外。在这种紧急情况下，可能会因发动机较快加速而导致烟度增加。本附录没有考虑这种烟度增加的情况。B.2 本烟度试验循环的适用对象本附录规定的试验循环适用于GB/T8190.4-2010中规定的E1、E2、E3和E5循环所涉及的那些发动机。决定是否使用本附录所述试验循环的因素是加载加速时间。考虑到发动机的管理或控制系统，该加载加速时间应为20s士5s或
46、制造厂的规定。对于那些可以用作非道路移动机械发动机的船舶推进发动机可以有选择性地按附录A的规程进行试验。以下是典型的适用对象:曰:长度小于24m的小船用柴油机(由试验循环B派生而来); 曰:长度不限的船舶推进用恒速重型发动机;曰:长度不限的按螺旋桨规律运行的船舶推进用重型发动机;曰:长度小于24m的小型船用柴油机(按螺旋桨规律运行)。本附录适用于标定功率最大至1500 kW的发动机。B.3 术语和定义B. 3.1 瞬态加载试验B. 3. 1. 1 变速运行发动机用for variable-speed engines 使发动机按照加载加速工况和80%标定转速加载工况组成的规定循环的运转过程。B.
47、 3. 1. 2 恒速运行发动机用for variable-speed engines 使发动机在标定转速下按照由增加负荷工况和50%标定负荷工况组成的规定循环的运转过程。GB/T 8190.10一-201 O/ISO 8178-10:2002 B. 3.2 负荷增加时间load-increase time B. 3. 2.1 变速运行发动机用for variable-speed engine 发动机从低怠速加速到80%标定转速所需的时间，在该加速时间内，发动机的负荷控制应使发动机扭矩与瞬态加载曲线相一致。B.3.2.2 恒速运行发动机用for constant-speed engine 发动
48、机在标定转速下从零负荷增加到50%标定功率所需的时间。B.3.3 瞬态加载曲线transient-Ioad curve B. 3. 3.1 变速运行发动机用for variable-speed engine 由扭矩=fCn2)确定的螺旋桨曲线，该曲线的终点为标定转速标定功率点。B.3.3.2 恒速运行发动机用for constant-speed engine 标定转速下的恒定转速曲线，该曲线的终点为标定功率点。B.3.4 峰值烟度PSVpeak smoke value 瞬态加载试验期间所得的三个1.0s最大贝赛尔平均烟度值的平均值。B.4 试验循环B. 4.1 通则在进行瞬态加载试验的烟度测量(详见B.
