1、中华人民共和国国家标准车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法发布实施国家环境保护总局国家质量监督检验检疫总局发布前言为贯彻中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国大气污染防治法防治装用压燃式发动机的汽车排气对环境的污染制定本标准本标准参照年月日生效的指令根据成员国关于采取措施控制车用柴油发动机排放气体污染物的统一法令和年月日生效的联合国欧洲经济委员会法规就发动机的污染物排放对压燃式发动机及装用压燃式发动机车辆认证的统一规定的全部技术内容本标准规定了两个实施阶段的型式认证和生产一致性检查试验的排放限值和测量方法本标准的主要内容等同于车用压燃式发动机排气污染物排放标准实施时间仍按的规定执行自
2、本标准发布之日起下列标准废止车用压燃式发动机排气污染物排放标准车用压燃式发动机排气污染物测量方法压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气污染物限值及测试方法本标准的附录附录和附录都是标准的附录本标准由国家环境保护总局科技标准司提出本标准由国家环境保护总局负责解释中华人民共和国国家标准车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法代替国家环境保护总局批准实施范围本标准规定了车用压燃式发动机排气污染物的排放限值及测试方法本标准适用于设计车速大于的和类及总质量大于的类机动车装用的压燃式发动机不包括农用车装用的发动机若装备压燃式发动机的类车辆已按轻型汽车污染物排放限值及测量方法轻型汽车污染物排放限值及测
3、量方法认证则其发动机不按本标准进行认证采用非柴油的其他燃料如液化石油气天然气或混合燃料等的压燃式发动机参照本标准执行引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性轻型汽车污染物排放限值及测量方法轻型汽车污染物排放限值及测量方法机动车辆分类汽车用发动机净功率测试方法车用压缩天然气汽车用液化石油气定义和缩写本标准采用下列定义和缩写排气污染物指发动机排气管排出的一氧化碳碳氢化合物假定碳氢比为氮氧化物和颗粒物氮氧化物以二氧化氮当量表示车辆认证就发动机排气污染物的排放水平认证一种车型发动机
4、认证就排气污染物的排放水平认证一种发动机型式压燃式发动机以压燃原理工作的发动机如柴油机发动机以天然气为主要燃料的发动机发动机以液化石油气为主要燃料的发动机发动机型式在附录中规定的发动机特性的主要方面无差异的同一类发动机车型在附录中规定的发动机和汽车特性的主要方面无差异的同一类车辆气态污染物一氧化碳碳氢化合物假定碳氢比压燃式发动机为天然气发动机为液化石油气发动机为和氮氧化物用二氧化氮当量表示颗粒物发动机排气经净化的空气稀释后其温度不超过时在规定的过滤介质上收集到的所有物质净功率在试验台架上按照规定的功率测量方法在发动机曲轴末端或其等效部件上测得的功率额定转速制造厂的使用说明书中规定的调速器所允许
5、的满负荷最高转速如果发动机不带调速器则指制造商在使用说明书中规定的发动机最大功率工况时的转速负荷百分比在发动机某一转速下可得到的最大扭矩的百分数最大扭矩转速制造厂规定的发动机发出最大扭矩时的转速中间转速若最大扭矩转速在额定转速的时指最大扭矩转速其他情况指额定转速的缩写及单位所有的体积和体积流量都必须在和的状态下计算实测净功率一氧化碳比排放量碳氢化合物比排放量氮氧化物比排放量颗粒物比排放量各种排放物的加权平均比排放量浓度体积的百万分率湿基浓度体积的百万分率干基浓度体积的百万分率污染物质量流量加权系数有效加权系数排气质量流量湿基排气体积流量干基排气体积流量湿基是容积比以下同进气质量流量进气体积流量
6、干基进气体积流量湿基燃油质量流量稀释用空气质量流量稀释用空气体积流量湿基流过颗粒物取样滤纸的样气质量流过颗粒物取样滤纸的样气体积湿基当量稀释质量流量当量稀释体积流量湿基表示某一工况的下标颗粒物取样质量稀释排气质量流量稀释排气体积流量湿基稀释比取样探头与排气管的横截面面积之比等动态取样探头的横截面面积排气管的横截面面积加热式氢火焰离子化检测器不分光紫外线共谐吸收型分析仪不分光红外线分析仪化学发光分析仪加热式化学发光分析仪所指示的测功机设定值的表中第行所指示的发动机最小净功率所指示的负荷百分比中规定的由发动机驱动的附件允许吸收的最大功率减去在中规定的在试验中由发动机驱动的附件所吸收的功率之和试验分
7、类和试验方法试验分类试验分型式认证试验与生产一致性检查试验型式认证试验制造厂应提交一台与附录所述的发动机型式特征相符的发动机进行规定的试验生产一致性检查试验从已经本标准型式认证试验合格的成批生产的发动机中任意抽取一台进行本标准规定的试验试验用发动机应按照制造厂的技术规范磨合或部分磨合试验方法试验方法按附录的规定执行附件描述了推荐的排气污染物分析系统和推荐的颗粒物取样系统其他系统和分析仪如能得出等效的结果也可以采用对于单独一个试验室等效性定义为试验结果落在这里所述的某一基准系统试验结果的以内对于颗粒物排放只有全流稀释系统被认定为基准系统如将一套新系统引入本标准中其等效性的确定必须以所述的试验室间
8、试验的重复性和再现性计算为基础排气污染物排放限值排气污染物排放限值分别见表和表表型式认证试验排放限值单位实施阶段实施日期一氧化碳碳氢化合物氮氧化物颗粒物指发动机功率表生产一致性检查试验排放限值单位实施阶段实施日期一氧化碳碳氢化合物氮氧化物颗粒物指发动机功率型式认证试验发动机一次试验测得的一氧化碳碳氢化合物氮氧化物及颗粒物的比排放量不超过表中规定的数值则为合格生产一致性检查试验如果从成批产品中抽取的一台发动机通过试验测得的一氧化碳碳氢化合物氮氧化物及颗粒物的比排放量均不超过表中规定的数值则该批产品的生产一致性合格如果从成批产品中抽取的一台发动机不能达到表中规定数值的要求则制造厂可以要求从成批产品
9、中抽取若干台发动机进行测定制造厂应确定抽检样机的数量包括原来抽检的一台除原来抽检的那台发动机以外其余的发动机均应进行一次规定的试验然后根据抽检的台样机上测得的每一种污染物的比排放量求出算术平均值如能满足下列条件则该批产品的生产一致性合格否则为不合格式中为表中规定的每种污染物的限值根据确定的统计因数其数值列入表台发动机中每台单独取得的测试结果表统计因数如果则如果抽取的发动机不符合的要求或者没有通过规定的试验则应撤消已按本标准对该机型所做的型式认证试验的结论发动机在车辆上安装的附加要求发动机在车辆上的安装应符合有关型式认证发动机的下列特征进气阻力不得超过附录中对通过型式认证试验的发动机所规定的数值
10、排气背压不得超过附录中对通过型式认证试验的发动机所规定的数值由发动机驱动的附件所吸收的最大功率不得超过附录中对通过型式认证试验的发动机所规定的允许吸收的最大功率附录标准的附录发动机的主要特征和与进行试验有关的资料发动机概况制造厂制造厂的发动机型号循环四冲程二冲程缸径行程气缸数目及排列发动机排量额定功率转速最大扭矩转速容积压缩比燃烧系统说明燃料柴油燃烧室和活塞顶部图进排气道最小截面积冷却系统液冷冷却液性质循环泵有无特性或厂牌和型号如适用传动比如适用风冷鼓风机有无特性或厂牌和型号如适用传动比如适用制造厂允许温度液冷出口最高温度风冷基准点基准点最高温度中冷器如适用出口处最高进气温度靠近排气歧管出口法
11、兰处的排气管中最高排气温度燃料温度柴油机在高压油泵进口发动机在减压阀出口处最低最高燃料压力发动机在减压阀出口处最低最高润滑油温度最低最高增压器有无厂牌划去不适用者下同注明公差下同型号系统说明如最大增压压力废气旁通阀如适用中冷器有无进气系统在发动机额定转速和负荷时最大允许进气阻力排气系统在发动机额定转速和负荷时最大允许排气背压附加净化装置如有且未包括在其他项目内催化转化器有无催化器数量及元素催化器尺寸和形状容积催化反应类型贵金属总量相对浓度载体结构和材料孔密度催化转化器封装类型催化转化器的安装位置安装地点及在排气系统中的相对距离氧传感器型式氧传感器安装位置氧传感器控制范围辅助空气喷射装置有无型式
12、脉冲空气气泵废气再循环有无特征性能流量其他系统描述和功能燃油供给输油泵压力或特性曲线喷射系统喷油泵厂牌型号在全负荷供油位置泵转速为时供油量每冲程或循环或特性曲线说明所用的试验方法在发动机上在油泵试验台上喷油提前喷油提前曲线喷油正时高压油管管长内径喷油器厂牌型号开启压力或特性曲线调速器厂牌型号全负荷开始减油点的转速最高空载转速怠速转速冷起动装置厂牌型号说明旁路混合单元专指天然气发动机有无压力调节阀厂牌型号压力调节阀出口压力最大值最小值起动怠速系统怠速压力调节混合浓度调节混合单元厂牌型号旁路燃油喷射专指天然气发动机有无系统描述工作原理进气歧管单多点供气直接喷射其他方式描述控制单元型号或序号燃料调节
13、阀型号空气流量传感器型号燃料分配器型号压力调节阀型号微动开关型号怠速调整螺钉型号节气门座型号水温传感器型号空气温度传感器型号空气温度开关型号如采用连续喷射方式应申报以上内容如采用其他系统申报相应内容防电磁干扰描述和或图厂牌型号喷嘴开启压力或特性曲线喷射正时冷起动系统操作原理操作极限设定使用燃料的发动机蒸发器压力调节器厂牌型号认证号识别代码图主要调节点的数量以主调节点为例描述调节原理怠速调节点以怠速调节点为例描述调节原理其他调节功能如果有也要说明旁路气化装置有无系统描述厂牌型号混合单元有无数量厂牌识别代码图安装位置调节功能旁路喷射装置有无数量厂牌识别代码图安装位置调节功能喷射器有无厂牌型号识别代
14、码燃料电控单元厂牌识别代码调节功能详细资料装置的描述以及燃料从石油转换到或者反之时保护催化剂物理性能的措施系统流程电路连接真空管路连接补偿节流孔等特征图调节参数是否已获得燃用石油燃料车辆的认证点火系统仅指火花塞点火式发动机厂牌型号工作原理点火正时曲线静态点火提前角上止点前接触点间隙闭合角火花塞厂牌型号火花塞间隙规定值点火线圈厂牌型号点火电容器厂牌型号配气正时气门最大升程和相对于上下止点的启闭角度或等效的数据基准和或调节范围由发动机驱动的附件按照关于发动机功率测量所规定的运转条件在发动机额定转速和中间转速下由制造厂提出的由发动机驱动的附件允许吸收的最大功率中间转速下额定转速下试验条件的附加说明所
15、用的润滑油厂牌牌号如润滑油与燃油混合说明混合油中润滑油的百分比由发动机驱动的附件如装用列举并说明细节在指定的发动机转速下吸收的功率按照制造厂的规定表表附件不同发动机转速下吸收的功率中间转速额定转速共计测功机设定值表表负荷百分比不同发动机转速下测功机设定值中间转速额定转速发动机性能发动机转速怠速中间转速额定转速发动机功率表表条件不同转速下发动机功率中间转速额定转速实测最大功率按由发动机驱动的附件吸收的功率之和发动机总功率按允许吸收的最大功率发动机最小净功率注且按照的规定测量附件与发动机有关的车辆部件的特征用于就其发动机的车型认证车辆概况厂牌型式制造厂名称和地址发动机型号在发动机额定转速和负荷下的
16、进气系统阻力在发动机额定转速和负荷下的排气系统背压按照关于发动机功率测量所规定的运转条件在发动机额定转速和中间转速下由发动机驱动的附件所吸收的功率表表附件不同发动机转速下吸收的功率中间转速额定转速共计应在和所规定的限值以内附录标准的附录试验规程前言本附录描述了被测发动机排气污染物排放的测定方法进行试验时把发动机装在试验台架上并同测功机相连发动机试验条件应测量发动机进气口处空气的绝对温度用开尔文表示和干空气压用表示并且按照下述规定确定参数对柴油机自然吸气式和机械增压式发动机涡轮增压发动机带或不带进气冷却对气体燃料发动机参数满足下列条件时认为试验有效燃料应将附录中规定的柴油作为柴油机型式认证和生产
17、一致性检查试验用油规定的天然气作为发动机型式认证和生产一致性检查试验用天然气汽车用液化石油气规定的液化石油气作为发动机型式认证和生产一致性检查试验用液化石油气对用商用燃料应在报告中注明测定的密度和热值试验循环用测功机控制试验用发动机运行表规定的工况循环表工况号发动机试验转速负荷百分比怠速中间转速中间转速中间转速中间转速中间转速怠速额定转速额定转速续表工况号发动机试验转速负荷百分比额定转速额定转速额定转速怠速试验运行至少在试验前将测量颗粒物排放用的每片滤纸放入一个封闭但不密封的培养皿中并放在称重室内稳定稳定后称量每片滤纸的皮重并记录然后把滤纸放在培养皿中并保留在称重室里或把滤纸存放在密封的滤纸保
18、持架中直到试验需要时为止如果滤纸从称重室取出后内没有使用则在使用以前必须重新称重在试验循环的每个工况中规定的转速必须控制在以内规定的扭矩必须控制在试验转速下最大扭矩的以内喷油泵进口处的燃油温度应为调速器和燃油系统应按制造厂使用说明书的规定进行调整对于发动机其燃料压力调节器出口处的温度以及压力都应调整到制造厂规定的范围之内调速器和燃料系统都应按制造厂使用说明书的规定进行调整试验步骤如下按照要求安装测量仪器和取样探头当采用全流稀释系统稀释排气时把排气尾管接到该系统上并相应地重新调整进气阻力和排气背压必须在根据排气流量和或排气温度确定的最大热流量工况调节总流量以保持紧靠颗粒物滤纸前的稀释排气温度不高
19、于分别起动冷却系统和全流稀释系统或分流稀释系统起动发动机并热机直到所有温度和压力达到平衡状态必须通过试验测定全负荷的扭矩曲线以便计算规定试验工况的扭矩值并用于检查被测试发动机性能与制造厂的规定是否一致与制造厂的规定值相比最大净功率的差别不得大于最大净扭矩的差别不得大于应考虑制造厂提出的适用于该机型的由发动机驱动的附件允许吸收的最大功率用下式计算发动机每一转速和负荷下的测功机设定值式中测功机设定值的表中行所示的发动机最小净功率所示的负荷百分比由发动机驱动的附件允许吸收的最大功率减去发动机实际驱动的附件所吸收的功率之和即中的调整排放分析仪的零点和量距点起动颗粒物取样系统当采用分流稀释系统时必须在根
20、据排气流量和或排气温度确定的最大热流量工况调节稀释比以保持紧靠颗粒物滤纸前的稀释排气温度不高于如果适用应按照附件的要求检查并调整排气流速和压力波动的范围运行试验程序见发动机在每个工况运行在第内完成发动机转速和负荷的工况转换记录分析仪在整个内的响应至少在最后内排气要流过分析仪对于颗粒物取样整个试验过程使用一对滤纸初级滤纸和次级滤纸见附件对于分流稀释系统每个工况的稀释比与排气流量的乘积必须在所有工况平均值的以内对于全流稀释系统总质量流量必须在所有工况平均值的以内对每个工况必须根据总的模态加权系数与排气或燃油质量流量来调整通过颗粒物滤纸的取样质量见附件取样时间最少是取样必须尽可能在每个工况的后期进行
21、在每个工况的最后内记录发动机的转速负荷进气温度和排气流量在颗粒物取样时间内转速和负荷应满足要求无论如何在每个工况的最后必须满足要求计算中所需的其他数据也应读取并记录见应按要求检查并重新设定排放分析仪的零点和量距点的设定值至少在试验结束后要检查并重新设定如果试验后所需进行的调整没有超过中规定的对分析仪的准确度要求则认为试验有效数据计算试验完成时记录通过滤纸的总取样质量把滤纸放回称重室里至少调节但不得超过然后称重并记录滤纸的总重颗粒物质量等于在初级滤纸和次级滤纸上收集的颗粒物质量之和为计算记录纸上记录的气态排放物的读数必须找出每个工况的最后并确定和在这段时间内的平均读数每个工况的和的浓度由记录纸上
22、记录的平均读数和相应的标定数据来确定当然如果能保证采集到等效的数据也可采用不同的记录方式附件测量和取样方法前言发动机排气中的污染物包括碳氢化合物一氧化碳氮氧化物和颗粒物在规定的试验循环中连续检测上述污染物的排放量该试验循环由覆盖柴油机典型工作范围的若干个转速和功率工况组成在每个工况中测定每种气态污染物的浓度排气流量和输出功率并将测量值加权处理对于颗粒物把整个试验循环中所取的样收集到一对滤纸上所有数值均用于按照附件中所述的方法计算每种污染物每千瓦小时排放的克数设备测功机和发动机设备在测功机上进行发动机排放试验应采用下述设备发动机测功机应具有合适的性能来完成所述的试验循环下列参数的测量仪器转速扭矩
23、燃油消耗量空气消耗量冷却液和润滑油温度排气压力进气阻力排气温度进气温度大气压湿度及燃油温度这些仪器的准确度必须满足中规定的功率测量方法的要求其他仪器的准确度必须满足下列要求温度排气温度测量准确度应为其他温度测量准确度应为绝对湿度绝对湿度的测量准确度应达到发动机冷却系统应具有足够的冷却能力使在规定的试验期间发动机的工作温度保持正常当存在有明显影响发动机功率的可能性或者制造厂提出要求时应使用该发动机原装的排气系统该排气系统应当是非隔热未冷却的排气系统在原排气取样探头的安装位置之后至少应延伸其他情况下可以使用等效的排气系统但应保证发动机排气系统出口处的排气背压在制造厂提供的使用说明书中规定的上限值的
24、以内发动机排气系统的排气出口点定义为距发动机排气歧管出口顺气流方向处当存在有明显影响发动机功率的可能性或者制造厂提出要求时应使用该发动机原装的进气系统其他情况下可以使用等效的进气系统使用清洁的空气滤清器检查并确定其进气阻力在发动机制造厂规定的阻力上限值的以内排气流量为计算排放量必须知道排气流量可用下列任一方法测定排气流量用喷嘴流量计或等效的测量装置直接测量排气流量用适当的测量装置测量进气流量和燃油流量并用下面的公式计算排气流量对压燃式发动机或干基排气体积或湿基排气体积对发动机或或湿基排气体积对发动机干基排气体积或湿基排气体积测定排气流量的准确度应在之内的浓度应在干基排气中测量的排放量应根据干基
25、排气体积计算如果计算中采用排气质量流量则和的浓度应换算成湿基排气浓度根据所用的测量方法排放量的计算将采用和分析和取样设备附件描述了当前所用的排气污染物分析系统其他系统或分析仪如能证明具有等效的结果也可以采用分析仪气态污染物应采用下列仪器进行分析一氧化碳分析应采用不分光红外线吸收型分析仪碳氢化合物分析应采用加热式氢火焰离子化分析仪由于在柴油机排气中存在重烃系统必须加热并使温度保持在应按照进行标定氮氧化物分析应采用化学发光分析仪加热式化学发光分析仪或等效型式的分析仪二氧化碳分析用于计算稀释比应采用不分光红外线吸收型分析仪准确度分析仪应该具有测量排气污染物样气浓度所需要的量程及相适应的准确度分析仪的
26、准确度应为满量程的或更高对于小于的浓度测量误差不得超过气体干燥选用的气体干燥装置不得对气流中的污染物成分产生影响取样在用加热式氢火焰离子化检测器及记录仪连续分析时取样管路必须加热试验过程中整个取样系统的温度必须保持在加热的取样管路中必须装有加热的过滤器对的颗粒物过滤效率为以便滤掉所分析连续气流中的固体颗粒分析必须使用另一根加热取样管该取样管的温度必须控制在分析用的取样管路可以加热也可以不加热颗粒物的测定颗粒物的测定要求有一套能使稀释排气的温度保持在以下并能防止水汽冷凝的稀释系统一套颗粒物取样系统规定的颗粒物取样滤纸和一台放置于带空调装置的称重室里的微克天平可以通过全流稀释系统或分流稀释系统来进
27、行稀释附件描述了当前所用的分析系统其他系统若已证明能够提供等效结果也可采用附件标定方法前言每台分析仪应根据需要经常标定以满足本附件的准确度要求本附件描述了所述分析仪应该采用的标定方法气体纯气如果操作需要必须备有下列气体纯氮纯度纯氧纯度氢混合气氢气氦气作平衡气纯度纯合成空气纯度氧气的体积含量在丙烷最低纯度为标定气和量距气应备有具有下列化学成分的气体与纯合成空气的混合气见与纯氮的混合气与纯氮的混合气该标定气中的含量不得超过含量的标定气和量距气的实际浓度必须在标称值的以内标定气的所有浓度均应以体积浓度给出体积或体积标定气和量距气也可通过气体分配器用纯或纯合成空气稀释后获得混合装置的准确度必须使稀释后
28、的标定气和量距气的浓度可以确定到以内分析仪和取样系统的操作方法分析仪的操作方法应遵守仪器制造厂的起动和操作规程应包括下面的最低要求标定方法在排放试验前的一个月内应进行全套仪器标定并用标准气检查标定曲线所用的气体流量应与排放测量的取样流量相同分析仪至少应预热应进行系统泄漏检查试验将取样探头从排气系统中拆下并把末端堵死接通分析仪取样泵经过开始的稳定阶段后所有流量计和压力计的读数均应为零否则应检查取样管路并排除故障分析仪应适当地调谐应将分析仪的火焰燃烧调至最佳用纯净的干空气或氮气将若使用的话和分析仪调零对分析仪必须用干空气用适当的标定气再次调整分析仪重新检查零点如果需要则重复上面的所述的步骤对用于测
29、定通过颗粒物滤纸的流量和计算稀释比的气体计量仪或流量测定仪可用标准空气流量测量装置在其上游进行标定该装置必须符合国家有关标准规定的要求在标定曲线上的点相对于标定装置测量值的偏差必须在最大工作量程的以内或在该点的以内取较小的一个当采用带有等动态探头的分流稀释系统时可利用发动机运转时原排气和稀释排气中或的浓度来检查稀释比当采用全流稀释系统时通过丙烷来校验总流量用全流稀释系统测量的丙烷质量减去重量分析法得出的喷入系统中的丙烷质量再除以重量分析法得出的质量任何大于的偏差都必须校正标定曲线的建立按照下述方法标定每个常用的工作量程分析仪的标定曲线至少由个尽可能均匀分布的标定点来建立浓度最高的标定气的标称浓
30、度不得小于满量程的标定曲线按最小二乘法计算如果由此产生的多项式次数大于则标定点的个数最少必须等于该多项式的次数加标定曲线与每种标定气标称值的偏差不得大于标定曲线的轨迹从标定曲线的轨迹和标定点可以验证是否进行了正确的标定必须标明分析仪的不同特性参数特别是量程灵敏度零点进行标定的日期如果可以得出等效的准确度则也可采用其他替代技术如计算机电控量程开关等标定检查在每次分析以前每个常用的工作量程都应按照下述各步进行检查用零气和量距气检查标定情况量距气的标称值应接近待分析的预测值对于所考虑的这两个点如果得到的数值与理论值的偏差不大于满量程的则允许进行调整否则应根据条重新建立一条标定曲线试验结束后用零气和相
31、同的量距气再次检查如果两次测量的结果相差小于则认为分析结果有效转化器的效率测试图用于将转化成的转化器的效率按下述方法进行测定采用本附件所示的试验装置和下述的方法通过臭氧发生器可以测试转化器的效率按照制造厂的技术要求用零气和量距气其的含量必须达到工作量程的左右混合气中的浓度必须小于浓度的标定分析仪最常用的工作量程分析仪必须置于方式以便使量距气不通过转化器记录指示的浓度通过一个形接头连续不断地向量距气流中加入氧气直到所指示的浓度比中记录的指示标定浓度大约低为止记录指示的浓度使臭氧发生器在这一过程中不起作用现在启动臭氧发生器以产生足够的臭氧使浓度降低到中记录的标定浓度的最低记录指示的浓度然后把分析仪
32、转换到方式即混合气包括和现在流过转化器记录指示的浓度现在使臭氧发生器不起作用中所述的混合气通过转化器流入检测器记录指示的浓度图转化器的效率测试装置示意图在臭氧发生器不起作用的同时把氧气或合成空气的气流也切断这时分析仪的读数应高于所记录的数值但不得超过转化器的效率按下式计算效率在每次标定分析仪以前必须测试转化器的效率转化器的效率不得低于注如果转化器使浓度从降至的最高量程低于分析仪的工作量程那么就使用转化器工作的最高量程检查对的响应检测器响应最佳化必须按照仪器制造厂的规定进行调整应该在最常用的工作量程用丙烷与空气的混合气来优化其响应分析仪的标定分析仪应该用丙烷与空气的混合气和纯合成空气进行标定见本
33、附件的标定气和量距气按照到所述建立标定曲线不同碳氢化合物的响应系数和推荐的限值对于某种特定的碳氢化合物响应系数等于的读数与用表示的气瓶浓度之比测试气体的浓度必须能够产生工作量程满刻度左右的响应根据重量分析标准用体积表示的已知浓度必须达到的准确度另外气瓶必须在的温度下预置在分析仪投入使用时及以后主要的保养周期中都应测定响应系数所用的测试气体及推荐的响应系数为甲烷与纯净空气丙烯与纯净空气甲苯与纯净空气相对于响应系数为的丙烷与纯净空气氧干扰检查和推荐的限值应按照上面的所述测定响应系数所用的测试气体和推荐的响应系数范围为丙烷与氮气附件排气污染物比排放量的计算计算记入报告的气态排放物的最终试验结果通过下
34、列各步导出确定每个工况的排气质量流量或和见当采用时如果测量的不是湿基浓度则按照将所测浓度换算成湿基浓度按照下述关系式将测量的干基排气浓度换算成湿基浓度后者代表了排气中的实际状况对压燃式发动机湿基干基式中燃油流量进气流量干空气对发动机湿基干基式中和由附件的计算得出对发动机湿基干基式中燃油流量进气流量干空气浓度应按照下述公式进行湿度校正对压燃式发动机按中公式对发动机按中公式将氮氧化物的数值乘以下面的湿度校正系数式中进气温度燃空比基于干空气进气湿度克水每千克干空气环境空气相对湿度环境温度下的饱和水蒸气压大气压将氮氧化物的数值乘以下面的湿度校正系数式中进气湿度克水每千克干空气压燃式发动机每个工况的污染
35、物质量流量应按下述公式计算或干基湿基干基湿基发动机每个工况的污染物质量流量应按下述公式计算假定排气密度为或干基干基干基注的浓度应以碳当量表示亦即等效的丙烷发动机每个工况的污染物质量流量应按下述公式计算或干基湿基干基湿基比排放量按下述方法计算式中为测量值上面计算中用到的加权系数根据表选取表工况号加权系数颗粒物比排放量按下述方法计算本条的一般性公式对全流稀释系统和分流稀释系统都适用颗粒物质量流量按下式计算或整个试验循环的和通过每个工况平均值的累加确定每个工况的有效加权系数按下述方法计算或有效加权系数的数值必须在所列加权系数的以内当采用全流稀释系统时附件中系统记入报告的颗粒物最终试验结果通过以下各步
36、导出测定所有工况的稀释排气体积流量相当于的一般性公式中的当采用单级稀释系统时等于通过取样滤纸的质量附件系统中的当采用双级稀释系统时等于通过取样滤纸的质量附件系统中的减去二次稀释用空气的质量附件系统中的当采用分流稀释系统时附件中系统记入报告的颗粒物最终试验结果应通过以下各步导出由于可以采用不同型式的稀释率控制系统因此对于或要应用不同的计算方法所有计算都是基于每个工况取样期内的平均值带等动态探头的部分取样型或或式中表示等动态探头与排气管的横截面积之比测量或浓度的部分取样型或式中原排气浓度稀释排气浓度稀释用空气浓度根据将测量的干基浓度换算为湿基浓度测量和碳平衡法的全部取样型式中稀释排气中的浓度稀释用
37、空气中的浓度浓度以湿基下的体积百分数表示本公式是基于碳平衡的假定供给发动机的碳原子都以的形式排出并通过以下各步导出带质量流量控制的全部取样型附件分析和取样系统气态污染物排放的测定注对发动机测量和也可以采用非加热式取样管和仪器系统或等效系统采用或等效装置来测量的分析和取样系统的示意图见图图排气分析系统流程图从排气系统中取样的不锈钢取样探头推荐使用一端封闭多孔平直的探头垂直插入排气管内插入长度不少于排气管内径的探头处的排气温度不应低于进行发动机测试时取样探头应安装在距排气歧管或增压器法兰盘出口米的位置加热式取样管温度应保持在取样管应用不锈钢或聚四氟乙烯制造加热式粗滤器若使用温度应与相同进入恒温箱的
38、取样气流的温度指示仪表用于选择流向系统的样气量距气或空气的选择阀此阀应位于恒温箱内或加热到取样管的温度调节标定气或零气的针阀滤去颗粒的过滤器最好采用直径为的玻璃纤维式圆片状滤纸过滤器应易于接近并每天更换或根据需要更频繁地更换加热式取样泵测量分析仪取样管中压力的压力表控制取样管内压力和流入检测器流量的压力调节阀测量碳氢化合物的加热式氢火焰离子化检测器恒温箱温度应保持在测量样气旁通流量的流量计空气和燃料气的压力调节阀加热式取样管温度应保持在之间取样管应用不锈钢或聚四氟乙烯制造测量氮氧化物的加热式化学发光分析仪进入分析仪的取样气流的温度指示仪表转化器的温度指示仪表旁通转化器的三通阀平衡流过转化器的流
39、量与旁通流量的针阀取样管应采用不锈钢或聚四氟乙烯制造取样管可加热亦可不加热用于冷却和凝结排气样气中水分的冰槽槽中应用冰块或致冷器使温度保持在冷却盘管和集水器用于将水蒸气冷凝和收集对水不敏感的分析仪可选用冰槽内温度的指示仪表扳扭阀用于排掉集水器和冰槽中的水控制取样流量的压力调节阀将样气零气或标定气引入分析仪的球阀或电磁阀针阀用来调节流向分析仪的流量测量一氧化碳的分析仪测量氮氧化物的分析仪旁通流量计三通球阀或电磁阀这些阀应位于恒温箱内或加热到取样管的温度颗粒物排放的测定下面描述了两种主要的稀释和取样系统全流稀释系统和分流稀释系统滤纸天平和称重室的技术要求对两种系统均适用颗粒物取样滤纸要求采用带碳氟
40、化合物涂层的玻璃纤维滤纸或以碳氟化合物为基体薄膜的滤纸颗粒物滤纸的直径最小为染污直径为也可采用直径更大的滤纸在试验过程中由串联排列的一对滤纸一张初级滤纸和一张次级滤纸对稀释排气进行取样次级滤纸必须安装在初级滤纸的下游不超过的地方但不得互相接触对于直径为染污直径为的初级滤纸推荐的最小荷重为对于直径为染污直径为的初级滤纸推荐的最小荷重为对于其他滤纸推荐的等效最小荷重为即质量染污面积称重室和微克天平的技术要求颗粒物滤纸在称重室内调温和称重该室的温度在滤纸的各次调温和称量过程中必须保持在和和之间某一设定温度的以内其相对湿度必须保持在和之间某一设定湿度的相对湿度以内称重室的环境必须不含任何环境污染物如灰
41、尘这些污染物在颗粒物滤纸稳定期间可能会落到滤纸上面在称量取样滤纸的以内至少必须称量两张未用过的参比滤纸最好是同时称量如果在取样滤纸的两次称量期间参比滤纸的平均重量变化大于推荐的滤纸最小荷重的则取样滤纸全部作废并重做排放试验如果重量变化在和之间则制造厂有权选择是重做试验还是将平均的重量损失加到样品的净重中去如果重量变化在和之间则制造厂有权选择是重做试验还是接受所测的取样滤纸重量如果平均重量变化不超过则采用所测的取样滤纸重量参比滤纸的尺寸和材料必须与取样滤纸相同并且至少一个月更换一次用于称量所有滤纸重量的微克天平必须具有推荐的滤纸最小荷重的准确度标准偏差和的读数分辨率附加技术要求从排气管到滤纸保持
42、架之间的稀释系统和取样系统的所有零件由于与原排气和稀释排气直接接触因此在设计时必须尽量减少颗粒物的附着或变化所有零件必须由不与排气成分发生反应的导电材料制成而且必须接地以防止静电效应系统全流稀释系统这里描述了采用定容取样概念稀释全部排气的颗粒物取样系统图是这个系统的示意图必须测量排气和稀释用空气混合气的总流量并收集分析用的样气图全流稀释系统根据整个试验过程中收集到一对滤纸上的颗粒物质量取样流量以及稀释用空气和排气的总流量来确定颗粒物的质量可以采用或与单级稀释系统或双级稀释系统系统各组成部分必须满足下列要求排气管从发动机排气歧管或涡轮增压器出口到稀释通道的排气管长度不得超过如果排气管超过长那么管
43、子超过的部分都应隔热隔热材料的径向厚度至少为其导热率在温度为时不得大于容积式泵根据泵的转数和排量来测量稀释排气总流量排气系统的背压不得由于接入容积式泵或稀释用空气进入系统而人为降低在相同的发动机转速和负荷下系统运转时测量的静压应保持在不用系统时测得静压的以内当不采用流量补偿时容积式泵前端的混合气温度应保持在试验过程中所测的平均工作温度的以内临界流量文杜里管通过将流量保持在节流状态临界流测量稀释排气总流量原排气中的静压波动应符合中的技术要求当不采用流量补偿时临界流量文杜里管前端的混合气温度应保持在试验过程中所测的平均工作温度的以内热交换器应有足够的换热能力以维持温度在上述要求的范围以内若用则为选
44、用件电子流量装置若或入口处的温度不能保持恒定就需要一个电子流量计算装置来连续测量流量若用则为选用件初级稀释通道应具有足够小的直径以产生紊流雷诺数以及足够的长度以使排气和稀释用空气充分混合单级稀释系统的直径至少为双级稀释系统的直径至少为发动机的排气应顺气流引入初级稀释通道并充分混合单级稀释系统从初级稀释通道中采集样气然后使样气通过取样用滤纸或应有足够的流量以保证在初级微粒滤纸前的稀释排气温度不超过双级稀释系统从初级稀释通道中采集样气然后将样气传送到次级稀释通道中使样气被进一步稀释经二次稀释的样气然后通过取样用滤纸或应有足够的流量以保持稀释排气流的温度在取样区内不大于次级稀释系统必须提供足够的次级
45、稀释用空气以保持经二次稀释的排气流在初级颗粒物滤纸前的温度不大于颗粒物取样探头仅用于必须逆气流安装在稀释用空气和排气混合均匀的地方即在稀释通道的中心线上在排气进入稀释通道点的下游约倍管径的地方探头内径至少为从探头前端到滤纸保持架的距离不得超过取样探头不得加热颗粒物传输管仅用于必须逆气流安装在稀释用空气和排气混合均匀的地方即在稀释通道的中心线上在排气进入稀释通道点的下游约倍管径的地方探头内径至少为从入口平面到出口平面不得超过颗粒物样气的出口必须位于次级稀释通道的中心线上并朝向下游传输管不得加热次级稀释通道仅用于最小管径为并有足够的长度以保证经二次稀释的样气至少有的驻留时间初级滤纸的保持架应位于次
46、级稀释通道出口的以内稀释用空气过滤器可以在稀释用空气入口处过滤稀释空气其温度应为并可取样以测量其背景颗粒物值这样以后就可以从稀释排气的测量值中减去该值滤纸保持架初级滤纸和次级滤纸可共用一个滤纸室亦可各自使用单独的滤纸室的要求必须满足滤纸保持架不得加热颗粒物取样泵若不采用流量计算装置该泵应距通道有足够的距离以保持进入取样泵的进气温度恒定在整个试验过程中取样泵应一直运转样气通过旁通装置进入取样支管稀释用空气泵仅用于其安装位置应保证进入的次级稀释用空气的温度为气体计量仪或流量测定仪测量颗粒物取样流量若不采用流量计算装置该仪器应距稀释通道有足够的距离以保证进气温度恒定气体计量仪或流量测定仪仅用于的稀释
47、用空气其安装位置应使进气温度保持在系统分流稀释系统这里描述了只稀释部分排气的颗粒物取样系统图为本系统的示意图根据试验过程中收集在一对滤纸上的颗粒物质量稀释比取样流量以及排气流量或燃油流量确定颗粒物排放的质量某些组件是选用件见正文说明图分流稀释系统稀释比的计算取决于所用系统的型式取样可以只取一部分稀释排气部分取样型或取全部稀释排气全部取样型只要满足和的要求在此描述的所有型式都是等效的各组成部分应满足下列要求排气管对不带等动态探头的型式在探头顶端的上游必须有倍管径长的直管段在其下游必须有倍管径长的直管段对于带等动态探头的型式排气管在探头顶端上游至少倍管径的长度和下游至少倍管径的长度内必须无弯头弯管
48、和直径的突变取样区内的排气流速应高于并且低于排气压力的平均波动不得超过除采用底盘式排气系统包括消声器之外任何减少压力波动的措施都不得改变发动机的性能也不得引起颗粒物沉积取样探头应逆气流安装在排气管中心线上安装点应满足上面的流动条件其最小内径应为等动态取样探头若采用或质量流量控制装置则为选用件其设计应保证从原排气中按一定比例取样为此用取代上述的并且必须接到差压传感器和流速控制器上以在探头顶端获得等动态流探头内径至少为排气分析仪如采用或质量流量控制装置则为选用件用于分析和的分析仪也可采用对于碳平衡法只能用分析仪应按与测量气态污染物的分析仪相同的方法进行标定应使用一台或多台分析仪来测定不同的浓度颗粒
49、物取样传输管应加热或隔热以便使传输管内的气体温度不低于若排温低于则不得低于排气温度直径应大于或等于探头直径但不得超过从进口平面到出口平面的长度不得超过颗粒物样气的出口应位于稀释通道的中心线上并朝向下游压力控制装置仅用于通过保持和之间的压差为零来达到排气的等动态分离必须有该装置在这些条件下和中的排气流速相同且通过的质量流量是总排气质量流量中恒定的一部分在每一个工况当保持压气机转速恒定时通过控制抽风机的转速而进行调节在压力控制回路中残余误差不得超过压力传感器测量量程的稀释通道中的平均压力波动不得超过差压传感器仅用于最大量程应为流量控制器稀释用空气用用来控制稀释用空气的质量流量可以将其连接到排气流量或燃油流量与或差分信号上使用压缩空气供给装置时直接控制空气流量气体计量仪或流量测定仪稀释用空气用其安装位置应使进气温度保持在抽风机仅用于部分取样型压气机为了控制稀释用空气的质量流量压气机应与相连可以将排气流量或燃油流量和或差分信号作为命令信号当采用压缩空气供给装置时不需要稀释用空气过滤器稀释用空气可
