第二章5汽車排放污染物檢測(cè)

1、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院 高強(qiáng)第五節(jié)第五節(jié) 汽車排放污染物檢測(cè)汽車排放污染物檢測(cè)第五節(jié)第五節(jié) 汽車排放污染物檢測(cè)汽車排放污染物檢測(cè)2 汽車排放污染物檢測(cè)技術(shù)汽車排放污染物檢測(cè)技術(shù)2.1 排氣成分分析排氣成分分析(1) NDIR分析法分析法 NDIR是不分光紅外線（是不分光紅外線（Non-Dispersive Infra-Red）的）的簡(jiǎn)稱，利用簡(jiǎn)稱，利用NDIR原理制造的排氣成分分析儀稱為不分光紅外原理制造的排氣成分分析儀稱為不分光紅外分析儀（分析儀（Non-Dispersive Infra-Red Analyzer，圖，圖1）。）。 a）FGA-4100汽車汽車NDIR排氣分析儀排氣分析儀 b）F

2、LA-501系列汽車系列汽車NDIR排氣分析儀排氣分析儀圖圖1 汽車汽車NDIR不分光紅外排氣分析儀不分光紅外排氣分析儀圖圖 2氣體的紅外吸收光譜氣體的紅外吸收光譜1）NDIR基本檢測(cè)原理基本檢測(cè)原理 圖圖 3不分光紅外氣體分析裝置結(jié)構(gòu)原理圖不分光紅外氣體分析裝置結(jié)構(gòu)原理圖1-旋轉(zhuǎn)光柵；旋轉(zhuǎn)光柵；2-試樣室；試樣室；3-電測(cè)量裝置；電測(cè)量裝置；4-電容器動(dòng)極膜片；電容器動(dòng)極膜片；5-檢測(cè)室；檢測(cè)室；6-比較室；比較室； 7-過濾室；過濾室；8-紅外線輻射器；紅外線輻射器；9-電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)2）不分光紅外線）不分光紅外線CO和和HC氣體分析儀氣體分析儀 不分光紅外線不分光紅外線CO和和HC氣體分析

3、儀（圖氣體分析儀（圖4）是一種能從）是一種能從汽車排氣管中采集氣樣，并對(duì)其中所含汽車排氣管中采集氣樣，并對(duì)其中所含CO和和HC的濃度進(jìn)行的濃度進(jìn)行連續(xù)測(cè)量的儀器。它由廢氣取樣裝置、氣體分析裝置、濃度連續(xù)測(cè)量的儀器。它由廢氣取樣裝置、氣體分析裝置、濃度指示裝置和校準(zhǔn)裝置等組成。指示裝置和校準(zhǔn)裝置等組成。4 MEXA 324 F型不分光紅外線型不分光紅外線CO和和HC氣體分析儀氣體分析儀(2).FID分析法分析法 FID是氫火焰離子分析儀（是氫火焰離子分析儀（Hydrogen Flame Ionization Detector，圖，圖5）的簡(jiǎn)稱。）的簡(jiǎn)稱。 用用FID分析發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的碳?xì)浠衔锸?/p>

4、目前最有效的方分析發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的碳?xì)浠衔锸悄壳白钣行У姆椒?。它具有很高的靈敏度，其檢測(cè)極限最小可達(dá)法。它具有很高的靈敏度，其檢測(cè)極限最小可達(dá)10-9數(shù)量級(jí)，數(shù)量級(jí)，而且線性和頻響特性好，對(duì)環(huán)境溫度及大氣壓力也不敏感。而且線性和頻響特性好，對(duì)環(huán)境溫度及大氣壓力也不敏感。圖圖5 FID氫火焰離子分析儀實(shí)物照片氫火焰離子分析儀實(shí)物照片圖圖 6 FID工作原理圖工作原理圖(3).CLD分析法分析法CLD是化學(xué)發(fā)光分析儀（是化學(xué)發(fā)光分析儀（Chemiluminescent Detector，圖，圖7）的簡(jiǎn)稱。用的簡(jiǎn)稱。用CLD分析排氣中的分析排氣中的NOx是目前最好的方法。是目前最好的方法。圖圖 7

5、CLD化學(xué)發(fā)光分析儀化學(xué)發(fā)光分析儀圖圖8 CLD檢測(cè)原理圖檢測(cè)原理圖1-流量計(jì)；流量計(jì)；2-二通閥；二通閥；3-催化轉(zhuǎn)化器；催化轉(zhuǎn)化器；4-抽氣泵；抽氣泵；5-O3發(fā)生器；發(fā)生器；6-反應(yīng)室；反應(yīng)室；7-光電倍增器；光電倍增器；8-放大器；放大器；9-指示儀表；指示儀表；10-高壓電源高壓電源(4) 綜合分析法綜合分析法 綜合分析法是利用汽車綜合排放分析儀同時(shí)進(jìn)行快速檢綜合分析法是利用汽車綜合排放分析儀同時(shí)進(jìn)行快速檢測(cè)汽車排氣中測(cè)汽車排氣中CO、CO2、HC和和NOx的方法。這種檢測(cè)方法的方法。這種檢測(cè)方法能全面反映汽車污染物的排放情況，能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)?zāi)苋娣从称囄廴疚锏呐欧徘闆r，能滿

6、足發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)或整車底盤測(cè)功機(jī)試驗(yàn)的排放測(cè)量要求?；蛘嚨妆P測(cè)功機(jī)試驗(yàn)的排放測(cè)量要求。圖圖9 五氣體分析儀五氣體分析儀2.2排氣煙度測(cè)量排氣煙度測(cè)量 柴油機(jī)的排煙主要有黑煙、藍(lán)煙和白煙，其排煙的多少柴油機(jī)的排煙主要有黑煙、藍(lán)煙和白煙，其排煙的多少以煙度來表征。常用的煙度計(jì)（以煙度來表征。常用的煙度計(jì)（smoke meter）有濾紙式煙）有濾紙式煙度計(jì)和不透光煙度計(jì)。度計(jì)和不透光煙度計(jì)。(1).用濾紙式煙度計(jì)測(cè)量煙度用濾紙式煙度計(jì)測(cè)量煙度 濾紙式煙度計(jì)是一種用濾紙收集排煙，再比較濾紙表面濾紙式煙度計(jì)是一種用濾紙收集排煙，再比較濾紙表面對(duì)光的反射率來測(cè)量煙度的儀器。對(duì)光的反射率來測(cè)量煙度的儀器。

7、1）基本檢測(cè)原理）基本檢測(cè)原理 濾紙染黑的程度不同，則對(duì)照射到濾紙表面光線的反射濾紙染黑的程度不同，則對(duì)照射到濾紙表面光線的反射能力不同。據(jù)此煙度值能力不同。據(jù)此煙度值SF可表示為：可表示為：)1 (10CoFRRS式中式中 SF濾紙式煙度值，濾紙式煙度值，F(xiàn)SN（filter smoke number）；）； Ro污染濾紙的反射因數(shù)；污染濾紙的反射因數(shù)； Rc潔白濾紙的反射因數(shù)。潔白濾紙的反射因數(shù)。 RoRc的值由的值由0到到100%，分別對(duì)應(yīng)于全黑濾紙的反射，分別對(duì)應(yīng)于全黑濾紙的反射和潔白標(biāo)準(zhǔn)濾紙的反射。當(dāng)污染濾紙為全黑時(shí)，煙度值為和潔白標(biāo)準(zhǔn)濾紙的反射。當(dāng)污染濾紙為全黑時(shí)，煙度值為10；濾

8、紙無污染時(shí)，煙度值為濾紙無污染時(shí)，煙度值為0。2）濾紙式煙度計(jì)結(jié)構(gòu)原理）濾紙式煙度計(jì)結(jié)構(gòu)原理 濾紙式煙度計(jì)有手動(dòng)（圖濾紙式煙度計(jì)有手動(dòng)（圖10）、半自動(dòng)和全自動(dòng)（圖）、半自動(dòng)和全自動(dòng)（圖11）三種類型。三種類型。圖圖 10手動(dòng)濾紙式煙度計(jì)手動(dòng)濾紙式煙度計(jì) 圖圖11 FBY-201全自動(dòng)濾紙式煙度計(jì)全自動(dòng)濾紙式煙度計(jì) 濾紙式煙度計(jì)主要由取樣裝置、煙度測(cè)量與指示裝置、濾紙式煙度計(jì)主要由取樣裝置、煙度測(cè)量與指示裝置、控制裝置、校準(zhǔn)裝置等組成，如圖控制裝置、校準(zhǔn)裝置等組成，如圖9-13所示。所示。圖圖 12 濾紙式煙度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖濾紙式煙度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖圖 13 煙度測(cè)量與指示裝置煙度測(cè)量與指示裝置(2)

9、.用不透光煙度計(jì)測(cè)量煙度用不透光煙度計(jì)測(cè)量煙度 不透光煙度計(jì)（不透光煙度計(jì)（smoke opacimeter，又稱消光式煙度計(jì)），又稱消光式煙度計(jì)）是一種根據(jù)光在排氣中被煙氣消減的程度來測(cè)量煙度的儀器。是一種根據(jù)光在排氣中被煙氣消減的程度來測(cè)量煙度的儀器。 不透光煙度計(jì)可分為全流式和分流式兩類。全流式不透不透光煙度計(jì)可分為全流式和分流式兩類。全流式不透光煙度計(jì)（圖光煙度計(jì)（圖14）通過測(cè)量全部排氣的透光衰減率來檢測(cè)煙）通過測(cè)量全部排氣的透光衰減率來檢測(cè)煙度，而分流式不透光煙度計(jì)（圖度，而分流式不透光煙度計(jì)（圖15）則是通過測(cè)量由取樣管）則是通過測(cè)量由取樣管引入的部分煙氣的透光衰減率來檢測(cè)煙度。

10、引入的部分煙氣的透光衰減率來檢測(cè)煙度。圖圖 14 全流式不透光煙度計(jì)全流式不透光煙度計(jì) 圖圖 15 分流式不透光煙度計(jì)分流式不透光煙度計(jì) 1）基本檢測(cè)原理）基本檢測(cè)原理 圖圖16 不透光煙度計(jì)基本檢測(cè)原理不透光煙度計(jì)基本檢測(cè)原理KL0e（1） 式中式中0入射光通量光通量（入射光通量光通量（luminous flux），），lm； lm流明（流明（lumen，略作，略作lm），光通量的單位；），光通量的單位； 出射光通量，出射光通量，lm； K光吸收系數(shù)，；光吸收系數(shù)，； L光通道有效長(zhǎng)度，光通道有效長(zhǎng)度，m。由式（由式（1）可得：）可得：0ln1 LK 由于我國(guó)新的排放標(biāo)準(zhǔn)中用光吸收系數(shù)作為柴

11、油機(jī)排放煙由于我國(guó)新的排放標(biāo)準(zhǔn)中用光吸收系數(shù)作為柴油機(jī)排放煙度的評(píng)價(jià)指標(biāo)，因此不透光煙度計(jì)應(yīng)使用光吸收系數(shù)作為計(jì)量度的評(píng)價(jià)指標(biāo)，因此不透光煙度計(jì)應(yīng)使用光吸收系數(shù)作為計(jì)量單位，它是一種光吸收的絕對(duì)單位。單位，它是一種光吸收的絕對(duì)單位。 但有的不透光煙度計(jì)用不透光度作為計(jì)量單位，其不透光但有的不透光煙度計(jì)用不透光度作為計(jì)量單位，其不透光度是指光線被排煙吸收而不能到達(dá)光接收器的百分率。儀表的度是指光線被排煙吸收而不能到達(dá)光接收器的百分率。儀表的不透光度可用下式換算為光吸收系數(shù)：不透光度可用下式換算為光吸收系數(shù)： 1001ln1NLK（2） （3） 式中式中 N不透光度讀數(shù)（）；不透光度讀數(shù)（）； K

12、相應(yīng)的光吸收系數(shù)值。相應(yīng)的光吸收系數(shù)值。 兩種計(jì)量單位的刻度范圍均以光全通過時(shí)為零，光全吸收兩種計(jì)量單位的刻度范圍均以光全通過時(shí)為零，光全吸收時(shí)為滿量程。即煙氣完全不吸光時(shí)，時(shí)為滿量程。即煙氣完全不吸光時(shí)，N0，K0；光線完全；光線完全被煙氣吸收時(shí)，被煙氣吸收時(shí)，N=100時(shí)，時(shí)，K（m-l）。）。2）全流式不透光煙度計(jì)結(jié)構(gòu)原理）全流式不透光煙度計(jì)結(jié)構(gòu)原理 圖圖 17 全流式不透光煙度計(jì)結(jié)構(gòu)原理圖全流式不透光煙度計(jì)結(jié)構(gòu)原理圖1-排氣管；排氣管；2-排氣導(dǎo)入管；排氣導(dǎo)入管；3-檢測(cè)通道；檢測(cè)通道；4-光源；光源；5-光電池（光電檢測(cè)單元）；光電池（光電檢測(cè)單元）；6-煙度顯示記錄儀煙度顯示記錄儀

13、3）分流式不透光煙度計(jì)結(jié)構(gòu)原理）分流式不透光煙度計(jì)結(jié)構(gòu)原理 圖圖18 分流式不透光煙度計(jì)結(jié)構(gòu)原理圖分流式不透光煙度計(jì)結(jié)構(gòu)原理圖1-光源；光源；2-排氣入口；排氣入口；3-排煙測(cè)試管；排煙測(cè)試管；4-光電池；光電池；5-轉(zhuǎn)換手柄；轉(zhuǎn)換手柄；6-空氣校正管；空氣校正管；7-鼓風(fēng)機(jī)；鼓風(fēng)機(jī)；8-排氣出口排氣出口2.3排氣顆粒物測(cè)量排氣顆粒物測(cè)量 汽車的排氣顆粒物濃度是通過稀釋風(fēng)道測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量汽車的排氣顆粒物濃度是通過稀釋風(fēng)道測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量的。根據(jù)柴油機(jī)排氣通過稀釋風(fēng)道的比例不同，柴油機(jī)排氣顆的。根據(jù)柴油機(jī)排氣通過稀釋風(fēng)道的比例不同，柴油機(jī)排氣顆粒物測(cè)量系統(tǒng)可分為全流式稀釋風(fēng)道測(cè)量系統(tǒng)和分流式稀

14、釋風(fēng)粒物測(cè)量系統(tǒng)可分為全流式稀釋風(fēng)道測(cè)量系統(tǒng)和分流式稀釋風(fēng)道測(cè)量系統(tǒng)兩種類型。道測(cè)量系統(tǒng)兩種類型。 在美國(guó)輕型車和重型車排放標(biāo)準(zhǔn)以及歐洲輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)在美國(guó)輕型車和重型車排放標(biāo)準(zhǔn)以及歐洲輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)中，都必須使用全流式稀釋風(fēng)道來測(cè)量柴油機(jī)的顆粒排放物。中，都必須使用全流式稀釋風(fēng)道來測(cè)量柴油機(jī)的顆粒排放物。 在歐洲重型車排放標(biāo)準(zhǔn)中，允許使用分流稀釋風(fēng)道系統(tǒng)。在歐洲重型車排放標(biāo)準(zhǔn)中，允許使用分流稀釋風(fēng)道系統(tǒng)。 我國(guó)我國(guó)GB176912005車用壓燃式、氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)車用壓燃式、氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車排氣污染物排放限值及測(cè)量方法動(dòng)機(jī)與汽車排氣污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)（中國(guó)、階段）中規(guī)定

15、，兩種測(cè)量系統(tǒng)均可使用。階段）中規(guī)定，兩種測(cè)量系統(tǒng)均可使用。(1).全流式稀釋風(fēng)道測(cè)量系統(tǒng)全流式稀釋風(fēng)道測(cè)量系統(tǒng) 在全流式稀釋風(fēng)道測(cè)量系統(tǒng)中，全部排氣被引入稀釋風(fēng)道。在全流式稀釋風(fēng)道測(cè)量系統(tǒng)中，全部排氣被引入稀釋風(fēng)道。圖圖19 全流式稀釋風(fēng)道測(cè)量系統(tǒng)全流式稀釋風(fēng)道測(cè)量系統(tǒng)CD-底盤測(cè)功機(jī)；底盤測(cè)功機(jī)；AB-空氣取樣袋；空氣取樣袋；CF-積累流量計(jì)；積累流量計(jì)；CF-臨界流文杜里管；臨界流文杜里管；CS-旋風(fēng)旋風(fēng)分離器；分離器；DT-稀釋風(fēng)道；稀釋風(fēng)道；DAF-稀釋空氣濾清器；稀釋空氣濾清器；DEP-稀釋排氣抽氣泵；稀釋排氣抽氣泵；F-過濾器；過濾器；FC-流量控制器；流量控制器；FL-流量計(jì)；

16、流量計(jì)；HE-換熱器；換熱器；HF-加熱過濾器；加熱過濾器；PG-壓力表；壓力表；QF-快接管接頭；快接管接頭；QV-快速作用閥；快速作用閥；S1S4取樣探頭；取樣探頭；SP-取樣泵；取樣泵；SB-稀釋排氣取樣稀釋排氣取樣袋；袋；SF-測(cè)量顆粒排放質(zhì)量的取樣過濾器；測(cè)量顆粒排放質(zhì)量的取樣過濾器；TC-溫度控制器；溫度控制器；TS-溫度傳感器溫度傳感器(2).分流式稀釋風(fēng)道測(cè)量系統(tǒng)分流式稀釋風(fēng)道測(cè)量系統(tǒng) 在分流式稀釋風(fēng)道測(cè)量系統(tǒng)中，部分排氣被引入稀釋風(fēng)道。在分流式稀釋風(fēng)道測(cè)量系統(tǒng)中，部分排氣被引入稀釋風(fēng)道。圖圖20 分流式稀釋風(fēng)道測(cè)量系統(tǒng)分流式稀釋風(fēng)道測(cè)量系統(tǒng)a）分流式風(fēng)道稀釋系統(tǒng)）分流式風(fēng)道稀

17、釋系統(tǒng) b）顆粒物取樣系統(tǒng)）顆粒物取樣系統(tǒng)SB-抽氣泵；抽氣泵；DAF-空氣濾清器；空氣濾清器；EP-排氣管；排氣管；FD3-分流器；分流器；TT-輸送管；輸送管；DT-稀釋風(fēng)道；稀釋風(fēng)道；DC-緩沖室；緩沖室；DPT-壓差傳感器；壓差傳感器；EGA-排氣分析儀；排氣分析儀；P-取樣泵；取樣泵；PSP-顆粒物取樣探頭；顆粒物取樣探頭；FC3-流量控制器；流量控制器；FC1-流量控制器；流量控制器；HE-熱交換器；熱交換器；BV-球閥；球閥；FH-濾紙保持架；濾紙保持架；FM3-流量計(jì)流量計(jì)3汽車排放污染物檢測(cè)方法汽車排放污染物檢測(cè)方法3.1怠速法怠速法 怠速法是測(cè)量汽油車在規(guī)定怠速工況下排氣污

18、染物濃度的怠速法是測(cè)量汽油車在規(guī)定怠速工況下排氣污染物濃度的方法，主要檢測(cè)方法，主要檢測(cè)CO和和HC，其常用的檢測(cè)儀器是不分光紅外氣，其常用的檢測(cè)儀器是不分光紅外氣體分析儀。體分析儀。1.怠速測(cè)量法怠速測(cè)量法 怠速工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在無負(fù)載的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，混怠速工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在無負(fù)載的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，混合氣霧化條件較差，混合氣相對(duì)較濃，燃燒狀況不佳，合氣霧化條件較差，混合氣相對(duì)較濃，燃燒狀況不佳，CO和和HC的排放嚴(yán)重。因此，怠速工況歷來都是作為的排放嚴(yán)重。因此，怠速工況歷來都是作為CO和和HC檢測(cè)檢測(cè)的一個(gè)重要工況。的一個(gè)重要工況。2.雙怠速測(cè)量法雙怠速測(cè)量法 雙怠速測(cè)量法用于對(duì)汽油車

19、怠速、高怠速工況下排氣中雙怠速測(cè)量法用于對(duì)汽油車怠速、高怠速工況下排氣中的的CO和和HC濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。所謂高怠速工況是指發(fā)動(dòng)機(jī)無負(fù)濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。所謂高怠速工況是指發(fā)動(dòng)機(jī)無負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)在載穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)在50額定轉(zhuǎn)速或制造廠技術(shù)文件中規(guī)定的某一額定轉(zhuǎn)速或制造廠技術(shù)文件中規(guī)定的某一高轉(zhuǎn)速時(shí)的工況。高轉(zhuǎn)速時(shí)的工況。 高怠速時(shí)，混合氣的霧化及燃燒條件有所改善，高怠速時(shí)，混合氣的霧化及燃燒條件有所改善，CO和和HC的排放有所下降。為全面反映汽車的排放有所下降。為全面反映汽車CO和和HC的排放狀況，提高的排放狀況，提高測(cè)量精度，并監(jiān)控因催化轉(zhuǎn)化器效率降低造成的汽車排放惡化，測(cè)量精度，并監(jiān)控因催化轉(zhuǎn)化器效率降低造

20、成的汽車排放惡化，應(yīng)將高怠速工況納入檢測(cè)范圍。應(yīng)將高怠速工況納入檢測(cè)范圍。 我國(guó)我國(guó)GB182852005點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車排氣污染物排點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車排氣污染物排放限值及測(cè)量方法放限值及測(cè)量方法規(guī)定，裝用點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的新生產(chǎn)汽車的規(guī)定，裝用點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的新生產(chǎn)汽車的型式核準(zhǔn)和生產(chǎn)一致性檢查以及在用汽油車的排放檢查采用雙型式核準(zhǔn)和生產(chǎn)一致性檢查以及在用汽油車的排放檢查采用雙怠速法。怠速法。 怠速和高怠速檢測(cè)的怠速和高怠速檢測(cè)的CO、HC濃度應(yīng)分別符合排放標(biāo)準(zhǔn)要濃度應(yīng)分別符合排放標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)于使用閉環(huán)控制電子燃油噴射系統(tǒng)和三元催化轉(zhuǎn)化器技求，對(duì)于使用閉環(huán)控制電子燃油噴射系統(tǒng)和三元催化轉(zhuǎn)化器技術(shù)的汽

21、車，其高怠速時(shí)檢測(cè)的過量空氣系數(shù)應(yīng)在術(shù)的汽車，其高怠速時(shí)檢測(cè)的過量空氣系數(shù)應(yīng)在1.000.03或或制造廠規(guī)定的范圍內(nèi)，否則為不合格。制造廠規(guī)定的范圍內(nèi)，否則為不合格。 怠速法檢測(cè)具有操作簡(jiǎn)便、測(cè)試時(shí)間短、效率高、測(cè)試儀怠速法檢測(cè)具有操作簡(jiǎn)便、測(cè)試時(shí)間短、效率高、測(cè)試儀器便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，因而怠速法極適用于汽車檢測(cè)站對(duì)在用汽器便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，因而怠速法極適用于汽車檢測(cè)站對(duì)在用汽車排放性能的年檢測(cè)試、環(huán)保部門對(duì)在用汽車進(jìn)行排放監(jiān)測(cè)。車排放性能的年檢測(cè)試、環(huán)保部門對(duì)在用汽車進(jìn)行排放監(jiān)測(cè)。3.2工況法工況法 工況法是將汽車若干常用工況和排放污染較重的工況結(jié)合工況法是將汽車若干常用工況和排放污染較重的工況

22、結(jié)合在一起測(cè)量排放污染物的方法。工況法的循環(huán)試驗(yàn)?zāi)Ｊ綉?yīng)根據(jù)在一起測(cè)量排放污染物的方法。工況法的循環(huán)試驗(yàn)?zāi)Ｊ綉?yīng)根據(jù)汽車的排放性能、行駛特點(diǎn)、交通狀況、道路條件、車流密度汽車的排放性能、行駛特點(diǎn)、交通狀況、道路條件、車流密度和氣候地形等因素，對(duì)大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析后來制定，和氣候地形等因素，對(duì)大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析后來制定，以最大限度地重現(xiàn)汽車運(yùn)行時(shí)的排放特性。以最大限度地重現(xiàn)汽車運(yùn)行時(shí)的排放特性。 采用工況法測(cè)量汽車排放污染物時(shí)，可在汽車底盤測(cè)功機(jī)采用工況法測(cè)量汽車排放污染物時(shí)，可在汽車底盤測(cè)功機(jī)上進(jìn)行（圖上進(jìn)行（圖21）。）。圖圖 21 工況法測(cè)量汽車排放污染物（在汽車底盤測(cè)功機(jī)上進(jìn)行）

23、工況法測(cè)量汽車排放污染物（在汽車底盤測(cè)功機(jī)上進(jìn)行）1.穩(wěn)態(tài)工況法穩(wěn)態(tài)工況法 穩(wěn)態(tài)工況法（穩(wěn)態(tài)工況法（Acceleration Simulation Mode，ASM。也叫加速模擬工況法）由多種穩(wěn)態(tài)工況組成。我國(guó)于也叫加速模擬工況法）由多種穩(wěn)態(tài)工況組成。我國(guó)于2005年年7月月1日起實(shí)施的日起實(shí)施的GB182852005點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車排氣污染點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車排氣污染物排放限值及測(cè)量方法物排放限值及測(cè)量方法規(guī)定，全國(guó)點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)在用汽車的規(guī)定，全國(guó)點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)在用汽車的排放監(jiān)控，在機(jī)動(dòng)車保有量大、污染嚴(yán)重的地區(qū)，可采用穩(wěn)態(tài)排放監(jiān)控，在機(jī)動(dòng)車保有量大、污染嚴(yán)重的地區(qū)，可采用穩(wěn)態(tài)工況法。工況法。圖圖

24、 22 穩(wěn)態(tài)工況法（穩(wěn)態(tài)工況法（ASM）試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)）試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)2.瞬態(tài)工況法瞬態(tài)工況法 瞬態(tài)工況法（瞬態(tài)工況法（Transient Loaded Mode）由多種瞬態(tài)工況）由多種瞬態(tài)工況組成。我國(guó)于組成。我國(guó)于2007年年7月月1日起開始實(shí)施的日起開始實(shí)施的GB18352.32005輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)（中國(guó)、階段）階段）規(guī)定，在車輛型式核準(zhǔn)中的規(guī)定，在車輛型式核準(zhǔn)中的I型試驗(yàn)，采用如圖型試驗(yàn)，采用如圖23所示的運(yùn)轉(zhuǎn)所示的運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)。循環(huán)。圖圖23 I型試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)型試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)BS-取樣開始；取樣開始；ES-取樣結(jié)束取樣結(jié)束 I型試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)循

25、環(huán)它由型試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)它由4個(gè)城區(qū)個(gè)城區(qū)15工況循環(huán)和工況循環(huán)和1個(gè)城郊個(gè)城郊13工況工況循環(huán)組成。檢測(cè)時(shí)，將汽車放置在帶有負(fù)荷和慣量模擬裝置的循環(huán)組成。檢測(cè)時(shí)，將汽車放置在帶有負(fù)荷和慣量模擬裝置的底盤測(cè)功機(jī)上，并根據(jù)車輛參數(shù)自動(dòng)設(shè)定底盤測(cè)功機(jī)載荷，然底盤測(cè)功機(jī)上，并根據(jù)車輛參數(shù)自動(dòng)設(shè)定底盤測(cè)功機(jī)載荷，然后按規(guī)定的運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)測(cè)量排放物濃度。后按規(guī)定的運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)測(cè)量排放物濃度。1）城區(qū)）城區(qū)15工況循環(huán)工況循環(huán) 城區(qū)城區(qū)15工況循環(huán)模擬的是城市條件下汽車的行駛工況，工況循環(huán)模擬的是城市條件下汽車的行駛工況，其瞬態(tài)工況運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)如圖其瞬態(tài)工況運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)如圖24所示，具體說明見表所示，具體說明見表2。2）城郊

26、）城郊13工況循環(huán)工況循環(huán) 城郊城郊13工況循環(huán)模擬的是城市郊區(qū)條件下汽車的行駛工工況循環(huán)模擬的是城市郊區(qū)條件下汽車的行駛工況，其瞬態(tài)工況運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)如圖況，其瞬態(tài)工況運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)如圖25所示，具體說明見表所示，具體說明見表3。 工況法是當(dāng)今世界最為科學(xué)并得以廣泛使用的汽車排放試工況法是當(dāng)今世界最為科學(xué)并得以廣泛使用的汽車排放試驗(yàn)方法，是汽車排放檢測(cè)規(guī)范的發(fā)展趨勢(shì)。工況法一般多用于驗(yàn)方法，是汽車排放檢測(cè)規(guī)范的發(fā)展趨勢(shì)。工況法一般多用于新車的型式核準(zhǔn)試驗(yàn)和生產(chǎn)一致性檢查。新車的型式核準(zhǔn)試驗(yàn)和生產(chǎn)一致性檢查。圖圖 24 城區(qū)城區(qū)15工況循環(huán)工況循環(huán)圖圖 25 城郊城郊13工況循環(huán)工況循環(huán)3.3煙度法煙度法

27、 煙度法是指對(duì)柴油車排煙濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，可分為穩(wěn)煙度法是指對(duì)柴油車排煙濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，可分為穩(wěn)態(tài)測(cè)量和非穩(wěn)態(tài)測(cè)量?jī)煞N。態(tài)測(cè)量和非穩(wěn)態(tài)測(cè)量?jī)煞N。1）全負(fù)荷煙度測(cè)量法）全負(fù)荷煙度測(cè)量法 全負(fù)荷煙度測(cè)量法是指柴油機(jī)在全負(fù)荷穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下測(cè)量柴全負(fù)荷煙度測(cè)量法是指柴油機(jī)在全負(fù)荷穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下測(cè)量柴油機(jī)排氣煙度的一種方法。由于柴油車冒黑煙在全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)油機(jī)排氣煙度的一種方法。由于柴油車冒黑煙在全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)較為嚴(yán)重，因此全負(fù)荷煙度測(cè)量法是柴油車煙度檢測(cè)中最常用較為嚴(yán)重，因此全負(fù)荷煙度測(cè)量法是柴油車煙度檢測(cè)中最常用的方法。的方法。 我國(guó)于我國(guó)于2005年年7月月1日起實(shí)施的日起實(shí)施的GB38472005車用

28、壓燃車用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車排氣煙度排放限值及測(cè)量方法式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車排氣煙度排放限值及測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)形式核準(zhǔn)的煙度檢測(cè)試驗(yàn)采用全負(fù)標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)形式核準(zhǔn)的煙度檢測(cè)試驗(yàn)采用全負(fù)荷煙度測(cè)量法。荷煙度測(cè)量法。 我國(guó)車用柴油機(jī)全負(fù)荷煙度測(cè)量法要求：在全負(fù)荷曲線上我國(guó)車用柴油機(jī)全負(fù)荷煙度測(cè)量法要求：在全負(fù)荷曲線上不同穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下測(cè)定排氣煙度（光吸收系數(shù)值），在最高額定不同穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下測(cè)定排氣煙度（光吸收系數(shù)值），在最高額定轉(zhuǎn)速和最低額定轉(zhuǎn)速之間應(yīng)選取足夠多的轉(zhuǎn)速工況點(diǎn)（其中必轉(zhuǎn)速和最低額定轉(zhuǎn)速之間應(yīng)選取足夠多的轉(zhuǎn)速工況點(diǎn)（其中必須包含最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速點(diǎn)和最大功率

29、轉(zhuǎn)速點(diǎn)）對(duì)各種車用柴油機(jī)須包含最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速點(diǎn)和最大功率轉(zhuǎn)速點(diǎn)）對(duì)各種車用柴油機(jī)進(jìn)行全負(fù)荷煙度測(cè)量，每一轉(zhuǎn)速下的煙度測(cè)量必須在柴油機(jī)運(yùn)進(jìn)行全負(fù)荷煙度測(cè)量，每一轉(zhuǎn)速下的煙度測(cè)量必須在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后進(jìn)行，任何一次測(cè)量結(jié)果都不得超過允許限值。轉(zhuǎn)穩(wěn)定后進(jìn)行，任何一次測(cè)量結(jié)果都不得超過允許限值。 全負(fù)荷煙度測(cè)量法既可在發(fā)動(dòng)機(jī)上（利用發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架）全負(fù)荷煙度測(cè)量法既可在發(fā)動(dòng)機(jī)上（利用發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架）進(jìn)行，也可在汽車上（利用汽車底盤測(cè)功機(jī)）進(jìn)行。對(duì)于高度進(jìn)行，也可在汽車上（利用汽車底盤測(cè)功機(jī)）進(jìn)行。對(duì)于高度強(qiáng)化柴油機(jī)和增壓柴油機(jī)，由于在突然加速等過程中排煙濃度強(qiáng)化柴油機(jī)和增壓柴油機(jī)，由于在突然加速等過程中

30、排煙濃度很高，因此，全負(fù)荷煙度測(cè)量法還不能反映出柴油機(jī)的全部排很高，因此，全負(fù)荷煙度測(cè)量法還不能反映出柴油機(jī)的全部排煙特性。煙特性。2）加載減速工況法）加載減速工況法 加載減速工況法（加載減速工況法（Lug Down Mode）是一種在汽車底盤）是一種在汽車底盤測(cè)功機(jī)上模擬車輛負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)測(cè)量壓燃式汽車排氣煙度的測(cè)功機(jī)上模擬車輛負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)測(cè)量壓燃式汽車排氣煙度的方法（圖方法（圖9-28）。）。 GB38472005車用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車車用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車排氣煙度排放限值及測(cè)量方法排氣煙度排放限值及測(cè)量方法規(guī)定，在機(jī)動(dòng)車保有量大、污規(guī)定，在機(jī)動(dòng)車保有量大、污染嚴(yán)

31、重的地區(qū)，對(duì)于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)在用汽車的排放監(jiān)控采用加染嚴(yán)重的地區(qū)，對(duì)于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)在用汽車的排放監(jiān)控采用加載減速工況法檢測(cè)煙度。載減速工況法檢測(cè)煙度。圖圖 26 測(cè)量汽車排氣煙度（加載減速工況法）測(cè)量汽車排氣煙度（加載減速工況法）2.非穩(wěn)態(tài)煙度測(cè)量非穩(wěn)態(tài)煙度測(cè)量 非穩(wěn)態(tài)煙度測(cè)量是指柴油車在變工況條件下利用不透光煙非穩(wěn)態(tài)煙度測(cè)量是指柴油車在變工況條件下利用不透光煙度計(jì)檢測(cè)其排氣煙度。柴油機(jī)在非穩(wěn)態(tài)下的排氣煙度受多種不度計(jì)檢測(cè)其排氣煙度。柴油機(jī)在非穩(wěn)態(tài)下的排氣煙度受多種不穩(wěn)定因素影響而變化很大，為了客觀公正地反映柴油車的排煙穩(wěn)定因素影響而變化很大，為了客觀公正地反映柴油車的排煙特性，對(duì)非穩(wěn)態(tài)煙度測(cè)定

32、應(yīng)有嚴(yán)格控制的試驗(yàn)規(guī)范。特性，對(duì)非穩(wěn)態(tài)煙度測(cè)定應(yīng)有嚴(yán)格控制的試驗(yàn)規(guī)范。 目前，非穩(wěn)態(tài)煙度測(cè)量廣泛使用自由加速煙度法。我國(guó)目前，非穩(wěn)態(tài)煙度測(cè)量廣泛使用自由加速煙度法。我國(guó)2005年年7月月1日實(shí)施的日實(shí)施的GB 38472005車用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃車用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車排氣煙度排放限值及測(cè)量方法式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車排氣煙度排放限值及測(cè)量方法中，規(guī)定在用汽中，規(guī)定在用汽車檢測(cè)使用自由加速煙度法。車檢測(cè)使用自由加速煙度法。 自由加速煙度法是指柴油機(jī)從怠速狀態(tài)突然加速至高速空自由加速煙度法是指柴油機(jī)從怠速狀態(tài)突然加速至高速空載轉(zhuǎn)速過程中進(jìn)行排氣煙度測(cè)量的一種方法。載轉(zhuǎn)速過程中進(jìn)行排氣煙度測(cè)量的一

33、種方法。 典型的自由加速煙度檢測(cè)規(guī)范如圖典型的自由加速煙度檢測(cè)規(guī)范如圖27所示。所示。圖圖 27自由加速煙度檢測(cè)規(guī)范自由加速煙度檢測(cè)規(guī)范3.4隨車檢測(cè)診斷法隨車檢測(cè)診斷法 隨車檢測(cè)診斷法是指利用車載測(cè)量隨車檢測(cè)診斷法是指利用車載測(cè)量 （On-Borad Measurement，OBM）系統(tǒng)或）系統(tǒng)或 車載診斷（車載診斷（On-Borad Diagnostics，OBD）系統(tǒng)）系統(tǒng) 隨車監(jiān)測(cè)汽車排放是否超標(biāo)的一種方法。隨車監(jiān)測(cè)汽車排放是否超標(biāo)的一種方法。 現(xiàn)代汽車的車載測(cè)量系統(tǒng)是一種就車安裝的排放測(cè)量系統(tǒng)，現(xiàn)代汽車的車載測(cè)量系統(tǒng)是一種就車安裝的排放測(cè)量系統(tǒng)，具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排放水平的能力，

34、能鑒別并記錄汽車具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排放水平的能力，能鑒別并記錄汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排放超標(biāo)的測(cè)量數(shù)據(jù)。在這種車上，人們可根據(jù)其測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)排放超標(biāo)的測(cè)量數(shù)據(jù)。在這種車上，人們可根據(jù)其測(cè)量數(shù)據(jù)隨時(shí)了解汽車的排放狀況。數(shù)據(jù)隨時(shí)了解汽車的排放狀況。 根據(jù)中國(guó)根據(jù)中國(guó)、階段（階段（GB18352.32005）汽車排放檢）汽車排放檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，將來輕型汽車必須裝有車載診斷系統(tǒng)。這種系統(tǒng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，將來輕型汽車必須裝有車載診斷系統(tǒng)。這種系統(tǒng)具有自診斷功能：當(dāng)汽車運(yùn)行時(shí)，若電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障、排放具有自診斷功能：當(dāng)汽車運(yùn)行時(shí)，若電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障、排放超標(biāo)、催化轉(zhuǎn)化器效率下降、氧傳感器損壞等，則故障指示燈超標(biāo)、催化轉(zhuǎn)化

35、器效率下降、氧傳感器損壞等，則故障指示燈（Malfunction Indicator Lamp，MIL）或檢查發(fā)動(dòng)機(jī)）或檢查發(fā)動(dòng)機(jī)（Check Engine Soon）指示燈就會(huì)閃爍，隨時(shí)提醒車主盡）指示燈就會(huì)閃爍，隨時(shí)提醒車主盡快去維修站檢修車輛。快去維修站檢修車輛。2.4汽車排放污染物檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)汽車排放污染物檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)1 汽車污染物排放量表示方法汽車污染物排放量表示方法 汽車排放污染物的排放量根據(jù)不同的排放項(xiàng)目，常用濃汽車排放污染物的排放量根據(jù)不同的排放項(xiàng)目，常用濃度排放量、質(zhì)量排放量、比排放量和排氣煙度來表示。度排放量、質(zhì)量排放量、比排放量和排氣煙度來表示。(1).濃度排放量濃度排放量 濃度

36、排放量常用體積分?jǐn)?shù)和質(zhì)量濃度表示。體積分?jǐn)?shù)是濃度排放量常用體積分?jǐn)?shù)和質(zhì)量濃度表示。體積分?jǐn)?shù)是指排氣體積中污染物所占的體積比，根據(jù)實(shí)際污染物濃度的不指排氣體積中污染物所占的體積比，根據(jù)實(shí)際污染物濃度的不同，可分別用同，可分別用%、10-6或或10-9來表示。來表示。 例如，對(duì)排氣中濃度較高的例如，對(duì)排氣中濃度較高的CO和和CO2一般用一般用%來表示；來表示；對(duì)濃度較低的對(duì)濃度較低的HC、NOx、用、用10-6表示；而對(duì)濃度更低的成分表示；而對(duì)濃度更低的成分可用可用10-9表示。質(zhì)量濃度是指單位排氣體積中污染物的質(zhì)量，表示。質(zhì)量濃度是指單位排氣體積中污染物的質(zhì)量，常用常用mgm3單位計(jì)量。單位計(jì)量。(2).質(zhì)量排放量質(zhì)量排放量 質(zhì)量排放量是指實(shí)際檢測(cè)時(shí)每小時(shí)或每測(cè)試循環(huán)中發(fā)動(dòng)質(zhì)量排放量是指實(shí)際檢測(cè)時(shí)每小時(shí)或每