1、汽车排放测试,小组成员： 周铭钦 龙开墙 董荣武 吴昊宇 白云飞 孙一丁 黄猛 李平 黄翔 秦韬 万宏伟 （排名不分先后）,Contents,1. 汽车排放基础知识,2.相关排放法规与体系,3. 排放检测方法与技术,4.关于本实验,汽车排放基础知识,汽车排气污染物的主要成分汽车排气的污染物，主要是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、硫化物(主要是SO2)、碳烟及其他些有害物质。如果燃用含铅汽油，排气中的污染物还包含铅化合物。汽车排气污染物中，CO、HC、NOx和碳烟主要来源于汽车尾气的排放，少部分来自曲轴箱窜气，其中，部分HC还来自于油箱和整个供油系的蒸发与滴漏。在相同
2、工况下，汽油机排放的CO、HC和NOx排放量比柴油机大，因此，目前的排放法规对汽油机主要限制CO、HC和NOx的排放量。柴油机对大气的污染较汽油机轻得多，主要是产生碳烟污染，因此排放法规主要限制柴油机排气的烟度。,相关排放法规与体系,GB14761-1999汽车排放污染物限值及测试方法等效采用了联合国欧洲经济委员会(ECE)1995年7月2日生效的ECER8302按发动机对燃料的要求类别就污染排放物对车辆认证的规则的全部技术内容，采用了国际通用的试验方法，在控制力度上达到了欧洲20世纪90年代初的水平。GB18285-2000在用汽车排气污染物限值及测试方法是我国在用汽车排气污染物限值及测试方
3、法的最新国家标准。该国家标准中的加速模拟工况试验限值及试验方法，是参照美国国家环保局标准EPA-AA-RSPD-IM-96-2加速模拟工况试验规程、排放标准、质量控制要求及设备技术要求技术导则(1996年7月)制定的，使我国治理在用汽车排气污染走上了更为严格的道路。,GB18285-2000在用汽车排气污染物限值及测试方法中规定，装配点燃式发动机的车辆，在检测中要进行怠速试验、双怠速试验和加速模拟工况(ASM)试验。又规定，按GB14761-1999汽车排放污染物限值及测试方法通过B类认证(燃用优质无铅汽油的车辆)、设计乘员数不超过6人且最大总质量不超过2500kg的M1类车辆和按该标准通过B
4、类认证、设计乘员数超过6人，或最大总质量超过2500kg但不超过3500kg的M类车辆和N1类车辆，进行双怠速试验或加速模拟工况(ASM)试验；除上述规定以外的其他M、N类装配点燃式发动机的车辆进行怠速试验。,相关排放法规与体系,GB18285-2000在用汽车排气污染物限值及测试方法中规定，怠速试验按GBT3845-1993汽油车排气污染物的测量怠速法的规定进行，双怠速试验按GBT3845-1993汽油车排气污染物的测量怠速法附录C的规定进行。,相关排放法规与体系,按照GB18285-2000在用汽车排气污染物限值及测试方法的规定，对于装配点燃式四冲程发动机，最大总质量大于或等于400kg，
5、最大设计车速大于或等于50kmh的在用汽车，排放污染物限值如下：,1、装配点燃式发动机的车辆进行怠速试验排气污染物限值见表4-7所示如下表。,相关排放法规与体系,2、装配点燃式发动机的车辆进行怠双速试验排气污染物限值见表4-7所示如下表。,相关排放法规与体系,GB18285-2000在用汽车排气污染物限值及测试方法规定，对于装配压燃式发动机，最大总质量大于或等于400kg，最大设计车速大于或等于50kmh的在用汽车，自由加速试验烟度排放限值如表所示。,排放检测方法与技术汽油车用仪器,汽油车排气污染物的检测GBT3845-1993汽油车排气污染物的测量怠速法规定汽油车排气污染物检测时，应采用不分
6、光红外线分析仪(NDIR)，并对检测工况和检测程序进行了具体规定。,一、不分光红外线气体分析仪的检测原理汽车排气中的CO，HC，NO和CO2等气体，都分别具有能吸收一定波长范围红外线的性质，如图10-2所示。而且，红外线被吸收的程度与排气浓度之间有一定的关系。不分光红外线分析法就是利用这一原理，即根据检测红外线被汽车排气吸收一定波长范围红外线后能量的变化，来检测排气中各种污染物的含量。在各种气体混在一起的情况下，这种检测方法具有测量 值不受影响的特点。,排放检测方法与技术汽油车用仪器,二、不分光红外线气体分析仪的结构不分光红外线CO和HC气体分析仪，是一种能够从汽车排气管中采集气样，对其中CO
7、和HC含量连续进行分析的仪器。它由排气取样装置、排气分析装置、含量指示装置和校准装置等组成。,不分光红外线气体分析仪面板图,不分光红外线气体分析仪结构图,排放检测方法与技术汽油车用仪器,对O2和NO的分析采用电化学电池式传感器（见图三）。氧传感器基本形式是包括一个电解质阳极和一个空气阴极组成的金属-空气有限度渗透型电化学电池，其所产生的电流正比于氧的消耗率。此电流可通过输出端子上跨接的一个电阻上产生一个电压信号。NO传感器的工作原理与氧传感器类似。,氧传感器结构简图,排放检测方法与技术汽油车用仪器,一、汽油车尾气检测前的准备工作 1、仪器准备和校准（1）按仪器使用说明书的要求做好各项检查工作。
8、（2）接通电源，对不分光红外线气体分析仪预热30min以上。（3）用标准气样校准。（4）简易校准。先接通简易校准开关，对于有校准位置刻度线的仪器，可用标准调整旋钮把仪表指针调整到正对标准刻度线位置。对于没有标准刻度线的仪器，要在标准气样校准后立即进行简易校准，使仪表指针与标准气样校准后的指示值重合。（5）把取样探头和取样导管安装到气体分析仪上，检查取样探头和导管内是否有残留HC。如果管内壁吸附残留HC很多，仪表指针大大超过零点以上时，要用压缩空气或布条等清洁取样探头和导管。仪器经过上述检查和校准后，即可投入使用。,排放检测方法与技术汽油车尾气检测,2、车辆或发动机的准备（1）进气系统装有空滤器
9、，排气系统装有排气消声器，不得有泄漏。（2）汽油应符合GB484车用汽油的规定。（3）测量时发动机冷却水和润滑油温度达到所规定的热状态。（4）自1995年7月1日起新生产汽油发动机应具有怠速螺钉限制装置。点火提前角在其可调整范围内都应达到排放标准要求。,排放检测方法与技术汽油车尾气检测,怠速试验法测量程序如下： （1）必要时在发动机上安装转速计、点火定时仪、冷却水和润滑油测温计等测试仪器。 （2）发动机由怠速工况加速至70额定转速，维持60s后降至怠速。 （3）发动机降至怠速状态后，将取样探头插入排气管中，深度等于400mm，并固定于排气管上。 （4）先把指示仪表的读数转换开关打到最高量程档位
10、，再一边观看指示仪表，一边用读数转换开关选择适于排气含量的量程档位。 （5）发动机在怠速状态，维持15s后开始读数，读取30s内的最高值和最低值，其平均值即为测量结果。 （6）若为多排气管时，取各排气管测量结果的算术平均值。 （7）测量工作结束后，把取样探头从排气管里抽出来，让它吸入新鲜空气5min，待仪器指针回到零点后再关闭电源。,二、汽油车尾气检测怠速试验法,排放检测方法与技术汽油车尾气检测,怠速工况是指发动机运转；离合器 处于接合位置；油门踏板与油门处 于松开位置；变速器处于空档位置； 采用化油器的供油系统，其阻风门 处于全开位置,三、汽油车尾气检测双怠速试验法双怠速试验法测量程序如下：
11、 （1）必要时在发动机上安装转速计、点火定时仪、冷却水和润滑油测温计等测试仪器。 （2）发动机由怠速工况加速至70额定转速，维持60s后降至高怠速(即50额定转速)。 （3）发动机降至高怠速状态后，将取样探头插入排气管中，深度等于400mm，并固定于排气管上。 （4）先把指示仪表的读数转换开关打到最高量程档位，再一边观看指示仪表，一边用读数转换开关选择适于排气含量的量程档位。 （5）发动机在高怠速状态维持15s后开始读数，读取30s内的最高值和最低值，取平均值即为高怠速排放测量结果。 （6）发动机从高怠速状态降至怠速状态，在怠速状态维持15s后开始读数，读取30s内最高和最低值，其平均值即为怠
12、速排放测量结果。 （7）若为多排气管时，取各排气管测量结果的算术平均值。 （8）测量工作结束后，把取样探头从排气管里抽出来，让它吸人新鲜空气5min，待仪器指针回到零点后再关闭电源。,排放检测方法与技术汽油车尾气检测,四、汽油车尾气检测加速模拟工况试验法1、ASM5025工况 ASM5025工况测试程序如下： （1）车辆驱动轮位于测功机滚筒上，将分析仪取样探头插入排气管中，深度为400 mm，并固定于排气管上。对独立工作的多排气管应同时取样。 （2）车辆经预热后，加速至25km/h，测功机以车辆速度为25km/h，加速度为1.475m/s2时的输出功率的50%作为设定功率对车辆加载。 （3）车
13、辆以251.5km/h的速度持续运转10s后开始计时测试，持续运转测试时间为90s ASM 5025工况结束。 2、ASM2540工况 ASM2540工况测试程序如下： （1）在ASM5025工况试验结束后，车辆立即加速至40km/h，测功机以车辆速度为40km/h，加速度为1.475m/s2时的输出功率的25%作为设定功率对车辆加载。 （2）车辆以401.5km/h的速度持续运转10s后开始计时测试，持续运转测试时间为90s ASM 2540工况结束。,排放检测方法与技术汽油车尾气检测,所谓加速模拟工况是指车辆预热到规 定的热状态后，加速至规定车速，根 据车辆规定车速时的加载负荷，通过 底盘
14、测功机对车辆加载，使车辆保持 等速运转的运行状态，在这样的工况 下测试汽车尾气的排放情况。,柴油车排气污染物的检验标准柴油车排出的烟色有黑烟、蓝烟和白烟三种。其中，以柴油机在全负荷和加速工况时排出的黑色碳烟最为常见。黑烟的发暗程度用排气烟度表示，排气烟度用烟度计检测。烟度计可分为滤纸式、透光式、重量式等多种形式。,排放检测方法与技术柴油车用仪器,柴油车排气污染物的检测GBT3846-1993柴油车自由加速烟度的测量滤纸烟度法规定柴油车排气烟度检测时，应采用滤纸式烟度计，并对检测工况和测量程序进行了具体规定。,采用FBY-1型滤纸式烟度计（间接测量法）-适用于2005年7月1日前生产的柴油汽车
15、滤纸式烟度计是一种非直接测量的计量仪器，其结构如图10-3所示，主要由取样系统（即抽气装置）、走纸机构、光电检测系统和控制系统等四部分组成。滤纸式烟度计的工作原理（见图四）是：定容采集柴油机自由加速工况所排出的废气用滤纸对其进行过滤，当柴油机排出的烟尘浓时，滤纸被染黑的颜色深，其反光性能差；反之，滤纸被染黑的颜色浅，反光性能强。测试滤纸的反光量便可得知柴油机烟度的大小。 。,排放检测方法与技术柴油车用仪器,滤纸式烟度计结构简图,2）采用不透光度计（直接测量法）-适用于2005年7月1日前生产的柴油汽车 不透光度计的工作原理是：使光通过被测烟的特定的长度，用到达光接收器的入射光的强弱作为被测烟对
16、光的吸收能力的评价。当柴油机排出的烟尘越浓时，通过测量室的光能衰减就越大，经光电转换器转换的光电信号就越弱；反之，当柴油机排出的烟尘不浓时，通过测量室的光能衰减就小，经光电转换器转换的光电信号就越强。测试光电信号便可得知柴油机烟度的大小。采用光吸收系数为单位作为评价指标。,排放检测方法与技术柴油车用仪器,一、检测前的准备 1、仪器的准备 （1）通电之前，检查指示表指针是否在机械零点上，否则进行校零。 （2）通电后进行仪器预热。 （3）对于滤纸式烟度计，用标准色纸检查指示表指针是否符合染黑度数据，并进行调整。 2、车辆的准备 （1）必须确保发动机处于热状态，并且机械状态良好。 （2）发动机应充分
17、预热，例如:在发动机机油标尺孔位置测得的机油温度应至少为80；如果温度低于80，发动机也应处于正常运转温度。因车辆结构，无法进行温度测量时可以通过其它方法使用发动机处于正常运转温度，例如，通过控制发动机冷却风扇。 （3）采用至少三次自由加速过程或其它等效方法对排气系统进行吹拂。 （4）排气系统不得有泄漏。 （5）应保证取样管插入深度不小于300mm，否则排气管应加接管，并保证接口不漏气。,排放检测方法与技术柴油车尾气检测,二、柴油车自由加速试验烟度检测 以南华产NHT-1消光式烟度计为例，其检测步骤如下： （1）仪器接通电源预热30分钟。 （2）按键，仪器提示“请将探头放于清洁处，准备校准”。
18、操作员按K键确认，仪器进行校准。 （3）将探头插入汽车排气管内，汽车保持怠速状态，仪器确定启动和停止试验的域值。 （4）怠速状态检测完成后操作员按仪器提示“请加速”，迅速踩下车辆的油门踏板，使发动机升至高转速，当仪器出现“请减至怠速，并保持”的提示后，立即松开油门踏板，使发动机恢复到怠速状态。 （5）仪器在急剧加速的过程排烟的不透光超过启动域值时，开始自动采集数据一直到不透光将到停止域值时，从采样的数据中找出最大值，作为本次的测量结果。 （6）汽车自由加速试验至少应重复6次，如果光吸收系数示值连续4次均在0.25m-1的带宽内，并且没有连续下降趋势，则将这4次示值的算术平均值作为测量结果。,排
19、放检测方法与技术柴油车尾气检测,自由加速工况是指，柴油发动机 于怠速工况(发动机，离合器处于 接合位置，油门踏板与手油门处 于松开位置，变速器处于空档 位置，具有排气制动装置的发动 机，蹀形阀处于全开位置)，将油 门踏板迅速踏到底，维持4s后松开。,关于本实验,一、实验目的 让学生了解汽车排放污染物的测试方法与相关的国家标准，掌握废气分析仪及柴油机烟度计的使用方法。,二、实验条件 汽油车和柴油车各一辆、废气分析仪和柴油机烟度计各一台。,三、实验原理 汽油机排放测量用汽油机排气分析仪 柴油机排放测量用滤纸式烟度计、不透光度计 实验原理如前所述,关于本实验,四、实验内容和要求试验内容： 测试汽油及
20、怠速工况所排出废气中HC、CO、CO2、O2和NO的浓度； 测自由加速时柴油机的烟度。要求： 要求学生了解和掌握汽车排气污染物的测试方法及国家相关标准； 学会使用废气分析仪及烟度计，包括此两种仪器的校准和标定。,关于本实验,五、实验（上机）方法与步骤 1、被测车辆和测试仪器均应进行充分预热，使之达到正常工作温度； 2、校准测试用仪器； 3、按照国家标准所规定的方法对汽车的排气污染物进行测试。,六、实验（上机）的重点或难点 测试前仪器一定要充分预热和校准；,七、实验（上机）注意事项 严格遵守试验室的有关操作规程，特别注意人员及设备安全。,关于本实验,四、实验内容和要求 试验内容： 测试汽油及怠速工况所排出废气中HC、CO、CO2、O2和NO的浓度； 测自由加速时柴油机的烟度。要求： 要求学生了解和掌握汽车排气污染物的测试方法及国家相关标准； 学会使用废气分析仪及烟度计，包括此两种仪器的校准和标定。,Thank You !,
