單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,汽車排放與控制,汽車排放測試,學(xué)習(xí)目標,理解我國汽車新車排放測試所采用的型式核準和一致性檢測方法，掌握在用車檢測的怠速法，雙怠速法和簡易工況法，柴油車自由加速工況煙度測試方法熟悉在用車檢測的遙感技術(shù)法了解汽車排放測試系統(tǒng)掌握排放污染物的檢測原理了解排放污染物的檢測設(shè)備知識要點,型式核準和一致性檢測方法,怠速法、雙怠速法、簡易工況法、柴油車自由加速工況煙度測試方法、遙感檢測法,汽車排放測試系統(tǒng)、取樣系統(tǒng),HC、CO、NOx和PM的檢測原理,廢氣分析儀、煙度計、新型汽車檢測設(shè)備,我國汽車排放測試方法,1,輕型汽車排放測試方法,我國輕型汽車實施運轉(zhuǎn)循環(huán)是由,1,部（市區(qū)運轉(zhuǎn)循環(huán)）和,2,部（市郊運轉(zhuǎn)循環(huán)）組成，工況循環(huán)如圖,9.1,所示連續(xù)進行,4,個,ECE15,（市區(qū)運轉(zhuǎn)循環(huán)），在加一個,EUDC,（市郊運轉(zhuǎn)循環(huán)）圖9.1 型試驗用運轉(zhuǎn)循環(huán),單個市區(qū)運轉(zhuǎn)試驗循環(huán)（ECEl5）如圖9.2所示循環(huán)工況見表9-1圖9.2單個市區(qū)運轉(zhuǎn)試驗循環(huán)（ECEl5）,操作序號,操作,工況,加速度（,m,/,s,2,）,車速（,km,/,h）,每次時間,累計時間（,s,）,手動換擋時,使用的擋位,操作（,s,）,工況（,s,）,1,怠速,1,11,11,11,6s,PM,5s,K,1,2,加速,2,1.04,0,15,4,4,15,1,3,等速,3,15,8,8,23,1,4,5,減速,減速,/,離合器脫開,4,0.69,0.92,15,10,10,0,2,3,5,25,28,1,K,1,6,怠速,5,21,21,49,16s,PM,5s,K,1,7,8,9,加速,換擋,加速,6,0.83,0.94,0,15,15,32,5,2,5,12,54,56,61,1,2,10,等速,7,32,24,24,85,2,11,12,減速,減速離合器脫開,8,0.75,0.92,32,10,10,0,8,3,11,93,96,2,K,2,單個市區(qū)運轉(zhuǎn)循環(huán)試驗（ECEl5）工況分解,11,12,減速,減速離合器脫開,8,0.75,0.92,32,10,10,0,8,3,11,93,96,2,K,2,13,怠速,9,21,21,117,16s,PM,5s,K,1,14,15,16,17,18,加速,換擋,加速,換擋,加速,10,0.83,0.62,0.52,0,15,15,35,35,50,5,2,9,2,8,26,122,124,133,135,143,1,2,3,19,等速,11,50,12,12,155,3,20,減速,12,0.52,50,35,8,8,163,3,21,等速,13,35,13,13,176,3,22,23,24,換擋,減速,減速,/,離合器脫開,14,0.86,0.92,35,10,10,0,2,7,3,12,178,185,188,2,K,2,25,怠速,15,7,17,195,7sPM,續(xù)表,市郊運轉(zhuǎn)試驗循環(huán)（,EUDC,）如圖,9.3,，循環(huán)工況見表,9-2,。

圖9.3市郊運轉(zhuǎn)試驗循環(huán)（EUDC）,操作序號,操作,工況,加速度（,m,/,s,2,）,車速（,km,/,h）,每次時間,累計時間（,s,）,手動換擋時,使用的擋位,操作（,s,）,工況（,s,）,1,怠速,加速,換擋,加速,換擋,加速,換擋,加速,1,20,20,20,K,1,2,3,4,5,6,7,8,2,0.82,0.62,0.52,0.43,0,15,15,30,35,50,50,70,5,2,9,2,8,2,13,41,25,27,36,38,46,48,61,1,2,3,4,9,等速,3,70,50,50,111,5,10,減速,4,0.69,70,50,8,8,119,4s,5,4s,4,表9-2 市郊運轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)循環(huán)試驗工況分解（EUDC）,11,等速,5,50,69,69,188,4,12,加速,6,0.43,50,70,13,13,201,4,13,等速,7,70,50,50,251,5,14,加速,8,0.24,70,100,35,35,286,5,15,等速,9,100,30,30,316,5,16,加速,10,0.28,100,120,20,20,336,5,17,等速,11,120,10,10,346,5,18,19,20,減速,減速,減速、離合器脫開,12,0.69,1.04,1.39,120,80,80,50,50,0,16,8,10,34,362,370,380,5,5,K,5,21,怠速,13,20,20,400,PM,續(xù)表,2重型柴油車測試方法,我國重型車用柴油機采用歐洲重型柴油車13工況試驗規(guī)范，見表9-3。

工況,發(fā)動機轉(zhuǎn)速,負荷,（,%,）,加權(quán)系數(shù),工況,發(fā)動機轉(zhuǎn)速,負荷,（,%,）,加權(quán)系數(shù),1,怠速,0,0.25/3,8,額定轉(zhuǎn)速,100,0.10,2,中速,10,0.08,9,額定轉(zhuǎn)速,75,0.02,3,中速,25,0.08,10,額定轉(zhuǎn)速,50,0.02,4,中速,50,0.08,11,額定轉(zhuǎn)速,25,0.02,5,中速,75,0.08,12,額定轉(zhuǎn)速,10,0.02,6,中速,100,0.25,13,怠速,0,0.25/3,7,怠速,0,0.25/3,9.1.2,在用車定期排放測試方法,1怠速法和雙怠速法（怠速/高怠速+入檢測法）,怠速工況是指發(fā)動機無負載運轉(zhuǎn)狀態(tài)即離合器處于接合位置、變速器處于空檔位置（對于自動變速箱的車應(yīng)處于,“,停車,”,或,“,P,”,檔位）；采用化油器供油系統(tǒng)的車，阻風(fēng)門應(yīng)處于全開位置；油門踏板處于完全松開位置測量時：,發(fā)動機由怠速加速到0.7倍的額定轉(zhuǎn)速，維持60s后，再降至怠速狀態(tài)將取樣管插入排氣管中，深度為400mm，并固定于排氣管上發(fā)動機怠速狀態(tài)維持15s開始讀數(shù)，讀取30s內(nèi)的最低及最高值，其平均值即為測量結(jié)果,若為多排氣管時，則取各管最大測量值的算術(shù)平均值。

為了監(jiān)控因化油器量孔磨損造成的汽車排放惡化，或者為了監(jiān)控因催化轉(zhuǎn)化器效率降低造成的汽車排放惡化，近年來各國普遍采用了雙怠速排放測量雙怠速排放測量法的程序為：,在發(fā)動機上安裝轉(zhuǎn)速計、點火正時儀、冷卻水和潤滑油測溫計等測試儀器發(fā)動機由怠速加速到0.7倍的額定轉(zhuǎn)速，維持60s后，降至高怠速（即0.5倍的額定轉(zhuǎn)速），輕型汽車高怠速轉(zhuǎn)速規(guī)定為2500,100r/min；重型汽車高怠速速規(guī)定為1800,100r/min將取樣管插入排氣管中，深度為400mm，并固定于排氣管上發(fā)動機在高怠速狀態(tài)維持15 s后開始讀數(shù)，讀取30s內(nèi)的最低值及最高值，其平均值即為高怠速排放測量結(jié)果發(fā)動機從高怠速降至怠速狀態(tài)，在怠速狀態(tài)維持15s后開始讀數(shù)，讀取30s內(nèi)的最低值及最高值，其平均值即為怠速排放測量結(jié)果若為多排氣管時，分別取各排氣管高怠速排放測量結(jié)果的平均值和怠速排放測量結(jié)果的平均值圖9.4 雙怠速法測試圖,2簡易工況法,為了準確全面反應(yīng)車輛實際排放水平，在測量時車輛置于底盤測功機上，施加一定量的載荷，模擬車輛在道路上行駛的車況，抽取此時的尾氣排放測量其結(jié)果，就是,“,簡易工況法,”,簡易工況法檢測系統(tǒng)，避免了人為因素造成測量結(jié)果的誤、假和利用簡單調(diào)整或損失動力暫時排放過關(guān)的做法。

也避免了各檢測場之間業(yè)務(wù)沖突導(dǎo)致的檢測質(zhì)量問題3,柴油車自由加速工況煙度測試方法,這是一種非穩(wěn)態(tài)煙度測量，柴油機由怠速運轉(zhuǎn)狀態(tài)迅速但不猛烈地將加速踏板踩到底使噴油泵供給最大油量并保持該位置，發(fā)動機一旦達到最高轉(zhuǎn)速，立即松開加速踏板，使車輛恢復(fù)至怠速，重復(fù)操作至少,6,次，前兩次（或兩次以上）用于吹凈排氣系統(tǒng)；,圖9.5 自由加速煙度測試規(guī)范,用不透光煙度計測量并記錄最后連續(xù)4次的光吸收系數(shù)，如果4次測量的光吸收系數(shù)值差均在0.25m1的帶寬內(nèi)，其平均值即為自由加速煙度值，試驗規(guī)范如圖9.5所示9.1.3,在用車道路行駛排放檢測,遙感檢測法,汽車尾氣遙感檢測系統(tǒng)可以提供對任何一輛從道路上通過的車輛的排放值進行分析為了將尾氣排放值與錄像機所攝取到該車輛本身的車牌號碼進行準確的對照，此系統(tǒng)可以在少于,1,秒鍾的時間內(nèi)完成測量工作除了讀取車牌及尾氣排放值，系統(tǒng)也測量車輛的速度與加速度，以計算被檢車輛的實際功率圖,1,是遙感檢測系統(tǒng)的典型工作示意圖圖9.6 汽車尾氣遙感檢測系統(tǒng)示意圖,9.2,汽車排放測試系統(tǒng),9.2.1 汽車排放測試系統(tǒng)原理,對于在底盤測功機上進行的輕型車排放檢測，目前世界各國都規(guī)定采用定容取樣系統(tǒng)（CVS，constantvolumesampling），如圖0-7所示。

被測車輛在轉(zhuǎn)鼓試驗臺上按規(guī)定的測試循環(huán)運轉(zhuǎn)，全部排氣排人稀釋風(fēng)道中與空氣混合、稀釋，形成流量恒定的稀釋排氣,圖9.7 輕型汽油車排放檢測系統(tǒng)原理簡圖,1底盤測功機的轉(zhuǎn)鼓；2過濾器；3混合室；4換熱器；5空氣取樣泵；,6環(huán)境空氣袋；7排氣取樣泵；8樣氣袋；9容積式泵；10加熱器,9.2.2 取樣系統(tǒng),1直接取樣系統(tǒng),2稀釋取樣系統(tǒng),1）全流稀釋取樣系統(tǒng)(FFDSS),2）分流稀釋取樣系統(tǒng)(PFDSS),3定容取樣系統(tǒng),1）帶容積泵(PDP)的定容取樣系統(tǒng),2）采用臨界流量文杜里管的定容取樣(CFV-CVS)系統(tǒng),9.3,汽車排放污染物測試,1不分光紅外線吸收型分析儀,圖9.13示出紅外線分析儀的原理圖紅外線光源可給兩個室輸人恒定的紅外線光能，并用切光片把連續(xù)光束變成一定頻率的光訊號其中一路紅外線通過試樣室到達檢測室，另一路則通過基準室到達檢測室2.,氫火焰離子分析儀（,FID,，,hydrogen flame ionization detector,）,氫火焰離子分析儀的工作原理是，利用碳氫化合物在氫火焰的高溫（,2000,左右）中熱致電離形成自由離子，而離子數(shù)與碳原子數(shù)基本成正比被測氣體與含有,40%H2,（其余為,He,）的燃料氣體混合后進入燃燒器，在氫火焰的高溫下，碳氫化合物裂解形成碳離子,C+,，碳離子在,100,300V,的外加電壓作用下形成離子流，微弱的離子電流經(jīng)放大后輸出。

3化學(xué)發(fā)光分析儀（CLD，chemiluminescent detector）,用化學(xué)發(fā)光測量NOx的原理如下式所示NO+O3=NO2*+O2 （9.1）,NO2*=NO2+hv (9.2),式(9.2)中，NO2*為激發(fā)態(tài)NO2，h為普朗克常數(shù)，v為光量子頻率圖9.15 化學(xué)發(fā)光分析儀工作原理圖,1反應(yīng)室；2反應(yīng)室出口；3-轉(zhuǎn)換開關(guān)；4-樣氣入口；5-催化轉(zhuǎn)化器；,6信號放大器；7-光電倍增管檢測器；8-濾光片；9-氧入口；10-臭氧發(fā)生器,4,微粒及煙度測量,煙度測量有兩種方法一種是濾紙煙度法，另一種是不透光煙度法煙度與微粒排放是兩個概念，但是兩者有一定的聯(lián)系煙度表征的是排氣可見的特征，也就是說，排氣顏色越深，煙度指標就越差顯然，煙度越高，則微粒排放越高，但是由于微粒成分中，除掉黑色的干碳煙之外，還包括其它成分，所以微粒排放高，并不一定意味著煙度值較差9.4.2,汽車排放測試常用檢測儀器,1,CO,、,HC,綜合測試分析儀,圖9.16 CO、HC綜合測試分析儀,1-導(dǎo)管；2-濾清器；3-低濃度取樣探頭；4-高濃度取樣探頭；5-CO指示儀表；6-HC指示儀表；7-標準HC氣樣瓶；8-標準CO氣樣瓶,2,五種氣體（,CO/HC/NO/CO2/O2,）分析儀,3,煙度計,圖9.18 濾紙式煙度計檢測儀,結(jié)構(gòu)圖；b)工作原理圖1、7-光電元件；2-燈泡；3-電線；4-燈室；5-濾紙接合面；6-光源；8-濾紙,9.5,新型汽車檢測設(shè)備,9.5.2 ASM,檢測系統(tǒng),ASM,檢測系統(tǒng)的主要儀器和設(shè)備有：底盤測功機、工業(yè)控制計算機、,A/D,數(shù)據(jù)采集板、五氣分析儀、不透光式煙度計、司機助手、各傳感器及打印機等。

其中底盤測功機由滾筒、功率吸收單元、慣量模擬裝置、舉升器和轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)等組成，用于模擬車輛在道路上行駛。