现代汽车排放与控制技术课件：汽车排放测试 -

1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,汽车排放与控制,汽车排放测试,学习目标,理解我国汽车新车排放测试所采用的型式核准和一致性检测方法，掌握在用车检测的怠速法，双怠速法和简易工况法，柴油车自由加速工况烟度测试方法。熟悉在用车检测的遥感技术法。了解汽车排放测试系统。掌握排放污染物的检测原理。了解排放污染物的检测设备。,知识要点,型式核准和一致性检测方法,怠速法、双怠速法、简易工况法、柴油车自由加速工况烟度测试方法、遥感检测法,汽车排放测试系统、取样系统,HC、CO、NOx和PM的检测原理,废气分析仪、烟度计、新型汽车检测设备,我国汽车排放测试方法,1,轻型汽车排放测试方法,我国轻型汽车实施运转循环是由,1,部（市区运转循环）和,2,部（市郊运转循环）组成，工况循环如图,9.1,所示。连续进行,4,个,ECE15,（市区运转循环），在加一个,EUDC,（市郊运转循环）。,图9.1 型试验用运转循环,单个市区运转试验循环（ECEl5）如图9.2所示。循环工况见表9-1。,图9.2单个市区运转试验循环（ECEl5）,操作序号,操作,工况,加速度

2、（,m,/,s,2,）,车速（,km,/,h）,每次时间,累计时间（,s,）,手动换挡时,使用的挡位,操作（,s,）,工况（,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,减速,减速,/,离合器脱开,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,换挡,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,减速,减速离合器脱开,8,0.75,0.92,32,10,10,0,8,3,11,93,96,2,K,2,单个市区运转循环试验（ECEl5）工况分解,11,12,减速,减速离合器脱开,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

3、速,换挡,加速,换挡,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,减速,12,0.52,50,35,8,8,163,3,21,等速,13,35,13,13,176,3,22,23,24,换挡,减速,减速,/,离合器脱开,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,续表,市郊运转试验循环（,EUDC,）如图,9.3,，循环工况见表,9-2,。,图9.3市郊运转试验循环（EUDC）,操作序号,操作,工况,加速度（,m,/,s,2,）,车速（,km,/,h）,每次时间,累计时间（,s,）,手动换挡时,使用的挡位,操作（,s,）,工况（,s,）,1,怠速,加速,换挡,加速,换挡,加速,换挡,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,

4、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,减速,4,0.69,70,50,8,8,119,4s,5,4s,4,表9-2 市郊运转运转循环试验工况分解（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,减速,减速,减速、离合器脱开,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,续表,2重型柴油车测试方法,我国重型车用柴油机采用欧洲重型柴油车13工况试验规范，见表9-3。,工况,发动机转速,

5、负荷,（,%,）,加权系数,工况,发动机转速,负荷,（,%,）,加权系数,1,怠速,0,0.25/3,8,额定转速,100,0.10,2,中速,10,0.08,9,额定转速,75,0.02,3,中速,25,0.08,10,额定转速,50,0.02,4,中速,50,0.08,11,额定转速,25,0.02,5,中速,75,0.08,12,额定转速,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,在用车定期排放测试方法,1怠速法和双怠速法（怠速/高怠速+入检测法）,怠速工况是指发动机无负载运转状态。即离合器处于接合位置、变速器处于空档位置（对于自动变速箱的车应处于,“,停车,”,或,“,P,”,档位）；采用化油器供油系统的车，阻风门应处于全开位置；油门踏板处于完全松开位置。测量时：,发动机由怠速加速到0.7倍的额定转速，维持60s后，再降至怠速状态。,将取样管插入排气管中，深度为400mm，并固定于排气管上。,发动机怠速状态维持15s开始读数，读取30s内的最低及最高值，其平均值即为测量结果,若为多排气管时，则取各管最大测量

6、值的算术平均值。,为了监控因化油器量孔磨损造成的汽车排放恶化，或者为了监控因催化转化器效率降低造成的汽车排放恶化，近年来各国普遍采用了双怠速排放测量。,双怠速排放测量法的程序为：,在发动机上安装转速计、点火正时仪、冷却水和润滑油测温计等测试仪器。,发动机由怠速加速到0.7倍的额定转速，维持60s后，降至高怠速（即0.5倍的额定转速），轻型汽车高怠速转速规定为2500,100r/min；重型汽车高怠速速规定为1800,100r/min。,将取样管插入排气管中，深度为400mm，并固定于排气管上。,发动机在高怠速状态维持15 s后开始读数，读取30s内的最低值及最高值，其平均值即为高怠速排放测量结果。,发动机从高怠速降至怠速状态，在怠速状态维持15s后开始读数，读取30s内的最低值及最高值，其平均值即为怠速排放测量结果。,若为多排气管时，分别取各排气管高怠速排放测量结果的平均值和怠速排放测量结果的平均值。,图9.4 双怠速法测试图,2简易工况法,为了准确全面反应车辆实际排放水平，在测量时车辆置于底盘测功机上，施加一定量的载荷，模拟车辆在道路上行驶的车况，抽取此时的尾气排放测量其结果，就是,

7、“,简易工况法,”,。简易工况法检测系统，避免了人为因素造成测量结果的误、假和利用简单调整或损失动力暂时排放过关的做法。也避免了各检测场之间业务冲突导致的检测质量问题。,3,柴油车自由加速工况烟度测试方法,这是一种非稳态烟度测量，柴油机由怠速运转状态迅速但不猛烈地将加速踏板踩到底使喷油泵供给最大油量并保持该位置，发动机一旦达到最高转速，立即松开加速踏板，使车辆恢复至怠速，重复操作至少,6,次，前两次（或两次以上）用于吹净排气系统；,图9.5 自由加速烟度测试规范,用不透光烟度计测量并记录最后连续4次的光吸收系数，如果4次测量的光吸收系数值差均在0.25m1的带宽内，其平均值即为自由加速烟度值，试验规范如图9.5所示。,9.1.3,在用车道路行驶排放检测,遥感检测法,汽车尾气遥感检测系统可以提供对任何一辆从道路上通过的车辆的排放值进行分析。为了将尾气排放值与录像机所摄取到该车辆本身的车牌号码进行准确的对照，此系统可以在少于,1,秒锺的时间内完成测量工作。除了读取车牌及尾气排放值，系统也测量车辆的速度与加速度，以计算被检车辆的实际功率。图,1,是遥感检测系统的典型工作示意图。,图9.6 汽

8、车尾气遥感检测系统示意图,9.2,汽车排放测试系统,9.2.1 汽车排放测试系统原理,对于在底盘测功机上进行的轻型车排放检测，目前世界各国都规定采用定容取样系统（CVS，constantvolumesampling），如图0-7所示。被测车辆在转鼓试验台上按规定的测试循环运转，全部排气排人稀释风道中与空气混合、稀释，形成流量恒定的稀释排气,。,图9.7 轻型汽油车排放检测系统原理简图,1底盘测功机的转鼓；2过滤器；3混合室；4换热器；5空气取样泵；,6环境空气袋；7排气取样泵；8样气袋；9容积式泵；10加热器,9.2.2 取样系统,1直接取样系统,2稀释取样系统,1）全流稀释取样系统(FFDSS),2）分流稀释取样系统(PFDSS),3定容取样系统,1）带容积泵(PDP)的定容取样系统,2）采用临界流量文杜里管的定容取样(CFV-CVS)系统,9.3,汽车排放污染物测试,1不分光红外线吸收型分析仪,图9.13示出红外线分析仪的原理图。红外线光源可给两个室输人恒定的红外线光能，并用切光片把连续光束变成一定频率的光讯号。其中一路红外线通过试样室到达检测室，另一路则通过基准室到达检测室。,2

9、.,氢火焰离子分析仪（,FID,，,hydrogen flame ionization detector,）,氢火焰离子分析仪的工作原理是，利用碳氢化合物在氢火焰的高温（,2000,左右）中热致电离形成自由离子，而离子数与碳原子数基本成正比。被测气体与含有,40%H2,（其余为,He,）的燃料气体混合后进入燃烧器，在氢火焰的高温下，碳氢化合物裂解形成碳离子,C+,，碳离子在,100,300V,的外加电压作用下形成离子流，微弱的离子电流经放大后输出。,3化学发光分析仪（CLD，chemiluminescent detector）,用化学发光测量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*为激发态NO2，h为普朗克常数，v为光量子频率。,图9.15 化学发光分析仪工作原理图,1反应室；2反应室出口；3-转换开关；4-样气入口；5-催化转化器；,6信号放大器；7-光电倍增管检测器；8-滤光片；9-氧入口；10-臭氧发生器,4,微粒及烟度测量,烟度测量有两种方法。一种是滤纸烟度法，另一种是不透光烟度法。烟度与微粒

10、排放是两个概念，但是两者有一定的联系。烟度表征的是排气可见的特征，也就是说，排气颜色越深，烟度指标就越差。显然，烟度越高，则微粒排放越高，但是由于微粒成分中，除掉黑色的干碳烟之外，还包括其它成分，所以微粒排放高，并不一定意味着烟度值较差。,9.4.2,汽车排放测试常用检测仪器,1,CO,、,HC,综合测试分析仪,图9.16 CO、HC综合测试分析仪,1-导管；2-滤清器；3-低浓度取样探头；4-高浓度取样探头；5-CO指示仪表；6-HC指示仪表；7-标准HC气样瓶；8-标准CO气样瓶,2,五种气体（,CO/HC/NO/CO2/O2,）分析仪,3,烟度计,图9.18 滤纸式烟度计检测仪,结构图；b)工作原理图1、7-光电元件；2-灯泡；3-电线；4-灯室；5-滤纸接合面；6-光源；8-滤纸,9.5,新型汽车检测设备,9.5.2 ASM,检测系统,ASM,检测系统的主要仪器和设备有：底盘测功机、工业控制计算机、,A/D,数据采集板、五气分析仪、不透光式烟度计、司机助手、各传感器及打印机等。其中底盘测功机由滚筒、功率吸收单元、惯量模拟装置、举升器和转速测量系统等组成，用于模拟车辆在道路上行驶

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