汽车性能检测技术教学课件第11章 环保性能检测技术.pdf

汽车性能检测技术第一篇技术基础篇第n章环保性能检测技术机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/目录、1汽车排气污染物排放控制 2汽油车排气污染物的检测3柴油车排气污染物的检测4汽车噪声检测5车内污染检测机 械工业 出版社 http:www、c mpedu c o m/CHINA MACHINE PRESS11环保性能检测技术I环保性能检测是指：在车辆不解体情况下，对涉及车辆有 关环境保护方面的项目进行检查和测试的技术。它主要包括 汽油车和柴油车排气污染物的检测、车辆噪声和喇叭声级测 试等。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.1汽车排气污染物排放控制1汽车排气污染物检测的意义2燃油品质对排放的影响3汽车排放污染物控制技术机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.1.1汽车排气污染物检测的意义一、汽车排气污染物检测的意义汽车在给人类带来交通便利的同时，也造成了排气污染物 对环境的污染。汽油车排放的尾气中，除了水和二氧化碳外,还常含有很多其他化合物，其中不少是对人体有害的。有害气体成分主要是：CO（一氧化碳）、HC（碳氢化合物 的总称）、NOx（氮氧化合物的总称）等。以前使用含铅汽油 作燃料时，废气中还会含有铅化合物。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.1.1汽车排气污染物检测的意义柴油车因使用柴油作燃料，而且运行时气缸中的温度、压 力等条件也与汽油车不同，所以柴油车排气中有害气体成分 也与汽油车有很大差别，其中CO和HC这两种成分都比较少（尤其是CO,大约不到汽油车的1/10）,主要污染物是炭烟（悬浮的微粒）和NOx。机 械工业 出版社 http:www、c mpedu c o m/CHINA MACHINE PRESS11.1.1汽车排气污染物检测的意义随着汽车保有量的迅速增加，汽车尾气污染已给人类生存 环境造成极大危害。治理汽车尾气污染问题已引起全球的重 视。为保护人类生存环境，减少大气污染，各国政府都制定 了相应的法律法规。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.1.2燃油品质对排放的影响二、燃油品质对排放的影响汽车燃油品质对汽车污染物排放的影响主要表现为：1）对于汽油：降低燃油硫含量，可显著减少SOx排放，有限度减少NOx、CO、HC和有毒物排放；降低芳烧含量，可明显减少尾气中有毒物质的排放；降低烯烧，可明显降低同臭氧结合的倾向；加入含氧化合物，可提高抗爆性，使燃烧完全，降低CO、HC排 放，但对NOx、有毒物排放影响不显著。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.1.2燃油品质对排放的影响2）对于柴油：随着燃油硫含量的增加，尾气中的SOx增加；随着多环芳煌的增加，NOx和PM（悬浮颗粒物）增加，而 CO、HC下降；随着十六烷值的增加，CO和HC排放显著下降,NOx排放略有下降，但PM增加。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.1.2燃油品质对排放的影响燃油品质对有害气体排放的影响如图所示（图中Toxics为毒性污染物，Ozone为臭氧）。Toxics-3ONO,，0a)HC-10-20CO NO.Toxics Ozeneio HC0b)CO-10-20-30-40NO.r Toxics-30I_I口c)a)b)c)硫含量从450 X 10-6降低至50 x 10-6烯烽含量从20%降低至5%芳煌含量从45%降低至20%燃油品质对有害气体排放的影响o机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.1.3汽车排放污染物控制技术三、汽车排放污染物控制技术为了从根本上减少有害气体排放，各国都一直致力于研究 和推广新技术。目前汽车发动机采用一些控制途径以尽量降 低汽车污染物排放。例如，汽车采用EF I（电控燃油喷射）技术、三元催化技 术和EGR（废气再循环）技术、汽油缸内直接喷射、PM捕集过 滤器及VVT技术后，与传统化油器式发动机相比，排气中的CO、HC和NOx都减少了很多。机 械工业 出版社 http:www、c mpedu c o m/CHINA MACHINE PRESS11.1.3汽车排放污染物控制技术又如，近年来正逐渐推广的代用燃料液化气、天然气汽车,若采用闭环控制和三元催化，其尾气中的CO和HC含量可减少 到很低水平。另外，当前各国大力研究发展的电动汽车、电动机与内燃 机共存的“混合动力”汽车和燃料电池汽车等，其主要目的 也是进一步降低污染物排放。其中，燃料电池汽车甚至可以 达到“零排放”，成为真正的清洁汽车。机 械工业 出版社 http:www、c mpedu c o m/CHINA MACHINE PRESS11.2汽油车排气污染物的检测I1废气主要污染物产生的原因匚2废气主要污染物的危害 一3汽油车排气污染物限值及测量方法规定 匚，4国01、国IV和国V标准简介5废气检测原理机 械工业 出版社 http:www、c mpedu c o m/CHINA MACHINE PRESS11.2.1废气主要污染物产生的原因一、废气主要污染物产生的原因汽油车排气中有害污染物的主要成分是：CO、HC、NOx等,各种污染物产生的多少，与汽车发动机的种类、使用的燃料 和运行工况有很大关系，主要与空燃比和点火提前角的关系 最大。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.1废气主要污染物产生的原因1、与空燃比的关系由于CO、HC和NOx的生成与空燃比、发动机内温度和发动 机负荷等有直接关系，所以发动机在不同工况下CO、HC和NOx 的排放量也不相同。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/1L2.1废气主要污染物产生的原因CO、HC和NOx的生成与空燃比的关系如图所示。_ -5 2 9 6 3 0 1 IX)0300o O o O o O 2 1(90【X)X0 ZOco是在燃料缺氧的条件下燃烧生成的。所以空燃比越小,氧气越少时，co生成得越多，排气中co的含量也越高。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.1废气主要污染物产生的原因HC是废气中多种碳氢化合物的总称，是部分燃料未完全参 加燃烧的剩余物。在理想空燃比情况下，燃料燃烧最充分，所生成的HC最少。当空燃比较大时，混合气被稀释，火焰传播速度减慢，甚 至会断火。此时燃料不能被完全燃烧，故HC含量增大。而当 空燃比过小时，由于氧气不足，燃料也不能充分燃烧，故此 时HC也会增多。止匕外，供给系统中燃油的蒸发和滴漏，也会 导致挥发的HC气体直接进入大气。机 械工业 出版社 http:www、c mpedu c o m/CHINA MACHINE PRESS11.2.1废气主要污染物产生的原因对NOx而言，情况则很不相同。NOx是高温情况下空气中的 N2参加反应后的产物，所以在理想空燃比条件下，燃料燃烧 最完全、温度最高时，生成的NOx最多。反之，在燃气过浓或 过稀时，燃烧温度都偏低，生成的NOx也比较少。发动机在冷态、怠速或低速、小负荷工况下时，需供给较 浓混合气。此时空气不足、燃烧温度低，故CO、HC均较多，而NOx较少。发动机在高速、高温、大负荷工况下运行时，空 燃比接近理想状态，此时CO、HC均较少而NOx较多。机 械工业 出版社 http:www、c mpedu c o m/CHINA MACHINE PRESS11.2.1废气主要污染物产生的原因汽车的尾气排放情况与车辆使用年限有关。一般来说，车 辆排放随着使用年限或行驶里程的增长而逐渐恶化。恶化速 度与汽车的质量状况和是否经常维护有关。因此，加强汽车 的维护和定期检查是减少、改善汽车排放的重要措施。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.1废气主要污染物产生的原因2、与点火提前角的关系点火提前角对CO的排放影响不大，但过分推迟点火，会使 CO没有充分的时间完全氧化，而引起CO排放的增加。推迟点火则HC排放降低，这是因为排气温度增高，会促使 CO和HC的后氧化。另外，燃烧时降低了气缸的容积比，燃烧 室内的淬冷面积减小，使排出的HC减少。但采用推迟点火来 降低HC的排放，会使发动机的燃油经济性变差。在任何转速与负荷下，加大点火提前角，均使NOx的排放 增加。这是因为点火时间提前时，燃烧温度升高的缘故。机 械工业 出版社 http:www、c mpedu c o m/CHINA MACHINE PRESS11.2.2废气主要污染物的危害二、废气主要污染物的危害1、一氧化碳(CO)co是无色、无味的有毒气体，被人体吸入后，会经肺部进 入血液。由于co与血红蛋白的结合力是氧与血红蛋白结合力 的250300倍，所以C0一旦进入血液后，直接阻碍了血红蛋白 与氧的结合，亦即影响了血液输送氧的能力，使人体缺氧而 中毒。机 械工业 出版社 http:www、c mpedu c o m/CHINA MACHINE PRESS11.2.2废气主要污染物的危害中毒后会引起头晕、呕吐和神经系统障碍等症状，严重时 可造成死亡。尤其危险的是，co无色无味，往往不易察觉，使人在不知不觉中中毒。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.2废气主要污染物的危害2、碳氢化合物（HC）HC所包含的成分很复杂，除煌类化合物外，还含少量的醛、醇、酮以及多环芳香烽等。其中，煌类化合物对人体健康并 无大的影响，但醛类（甲醛、丙烯醛）对人的眼、鼻和呼吸 道有明显的刺激作用，多环芳香烽（苯并花）则是一种致癌 物。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.2废气主要污染物的危害3、氮氧化合物（NOx）NOx是氮氧化合物的总称，包括NO、N0 2、N20等多种气体 成分。NO本身毒性不大，但它容易氧化成有毒的N0 2。NO和 N0 2被吸入肺部后能与水分结合成HNO2（亚硝酸）和HNO3（硝 酸），对呼吸系统有强烈的刺激作用。亚硝酸盐还能与血红 蛋白结合而导致人体组织缺氧。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.2废气主要污染物的危害NOx与HC在受到阳光紫外线照射后，会发生光化学反应，形成光化学烟雾（含有臭氧、醛和酮等，毒性很大）。它能 刺激眼结膜，引起眼流泪并导致红眼病；刺激呼吸系统引起 咽喉肿痛以至呼吸困难。止匕外，光化学烟雾还能损害植物生 长。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定三、汽油车排气污染物限值及测量方法规定我国在用车的排气污染物检测方法大体可分为不加载试验（怠速法与双怠速法）、加载试验（稳态工况法、瞬态工况 法、简易瞬态工况法）两大类。以前检测汽油车排气污染物普遍采用的方法是怠速法，即 在怠速工况下测试CO、HC含量。这种传统的怠速方法已趋于 淘汰。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定按GB 1828520 0 5点燃式发动机汽车排气污染物排放限 值及测量方法（双怠速法及简易工况法）的规定，目前全 国点燃式发动机在用汽车排放的监控，应采用该标准规定的 双怠速法检测排气污染物排放；在机动车保有量大、污染严重的地区，也可按规定采用加 载工况试验方法。各省级环境保护行政主管部门可根据当地 实际情况，确定在用汽车排放监控方案。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定1、双怠速工况法怠速工况指：发动机无负载运转状态，即离合器处于接合 位置、变速器处于空挡位置（对于自动变速器的车应处于“停车”或“P”位）。高怠速工况指：用节气门踏板将发动机转速稳定控制在 50%额定转速或制造厂技术文件中规定的高怠速转速时的工况。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定GB 182852005中将轻型汽车的高怠速转速规定为(2500100)r/min；重型车的高怠速转速规定为(1800+100)r/mino汽车处于怠速工况时，其燃烧条件比较恶劣，怠速燃烧质 量的稳定是其他工况燃烧质量稳定的前提条件，测量怠速工 况下排气中各种排放物的浓度，可以判断发动机燃烧质量的 好坏。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定现代汽车所装的三元催化器只有在高排气温度下，才能正 常工作。高怠速的排气温度较高，这样可有效测试催化器的 转换效率。稳定 读平均值 稳定 鼾均值70%额定转速50%额定转速怠速我速30s15s30s15s30s双怠速排放测量程序机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定其测试程序及限值按GB 182852005的规定执行。进行测试前，汽车发动机应达到规定的热车状态，然后发动机 由怠速工况加速到70%额定转速，维持30 s,再降至高怠速；在高怠速状态维持15s开始采样，读取30 s内的平均值；,从高怠速降至低怠速，在低怠速状态维持15s后，读取30 s内的 平均值（见前页图）。若为多排气管时，则分别取各排气管高怠速测量结果的算术平 均值和怠速排放测量结果的平均值。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定国标规定的采用双怠速方法测量轻型汽车排气污染物的排 放限值见下表。车 型怠速高怠速CO(%)HC(xlO-6)CO(%)HC(xlO-6)1995年7月1日前生产的轻型汽车4、512003、09001995年7月1日起生产的轻型汽车4、59003、09002000年7月1日起生产的第一类轻型汽车0、81500、31002001年10月1日起生产的第二类轻型汽车1、02000、51502005年7月1日起新生产的第一类轻型汽车0、51000、31002005年7月1日起新生产的第二类轻型汽车0、81500、5150机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定国标还规定，发动机在高怠速时过量空气系数入应在1.000.03或制造厂规定的范围内。双怠速法测量的排放值并不能真实反映汽车实际运行的排 放特性，它只是无载荷测试到有载荷测试中间过渡的折衷办 法。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定2、稳态工况法（简易工况法）稳态工况法是指:汽车预热到规定的热状态后，加速至规 定车速，根据汽车规定车速时的加速负荷，通过测功机对汽 车加载使汽车保持等速运转工况，测定汽车发动机排出的各 种废气成分的浓度值。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定这种测试方法又称加速模拟工况法(AccelerationSimulation Mode,ASM),加速模拟工况在两种稳态工况下检测:高负荷低速工况,中负荷中速工况,即50%节气门开度，即km/h；即25%节气门开度，40 km/h o机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定ASM法仅适用于最大总质量不大于380 0 kg的汽车。ASM试验 规定条件如下：(1)对底盘测功机的要求通常由于模拟一定的车速，必须施加对应于该车速的负荷,所以要配置功率吸收装置。除通过底盘测功机对汽车施加与 车速相对应的负荷外，还需添加额外负荷，用于模拟加速工 况。因此，能进行ASM试验的底盘测功机还必须按规定配备惯 性飞轮(或电模拟惯量)。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定(2)对排气分析仪的要求仪器要求能测量CO、HC、NOx等污染物。其中，CO、HC和 C0 2采用不分光红外法(Non-Dispersive Inf rared,NDIR),NOx和0 2采用电化学法。排放结果以体积分数表示，原始排气 不经稀释直接采样。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定我国2001年7月1日实施的标准中规定，加速模拟工况采用 ASM 5025和ASM 2540两个工况。汽车在底盘测功机上进行的ASM 5025和ASM 2540工况试验运转循环如图所示。0 5 15 25 90 0 5 15 25 90时间/s加速模拟工况（ASM）试验过程机 械工业 出版社 http:www、c mpedu c o m/CHINA MACHINE PRESS11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定ASM试验方法如下：(1)ASM 5025工况经预热后的汽车加速至25km/h,底盘测功机以汽车车速为 25km/h 加速度为1、475m/s2时的输出功率的50%作为设定功 率对汽车加载，工况计时器开始计时(t=0 s)o汽车以(251、5)km/h的速度持续运转5s,如果底盘测 功机模拟的惯量值在计时开始后持续3s超出所规定误差范围,工况计时器将重新开始计时(t=0 s)o机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定如果再次出现该情况，检测将被停止。系统将根据排气分 析仪最长响应时间进行预置(如果排气分析仪响应时间为10 s,则预置时间为10 s,t=15s),然后系统开始取样，持续运行 10 s(t=25s),即为ASM 5025快速检查工况。ASM 5025快速 检查工况结束后，继续运行至90 s(t=90 s),即为ASM 5025 工况。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定(2)ASM 2540工况ASM 5025工况检测结束后汽车立即加速至40 km/h,底盘测 功机以汽车车速为40 kni/h、加速度为1、475m/s2时的输出功 率的25%作为设定功率对汽车加载。工况计时器开始计时(t=0 s)o汽车以(401、5)km/h 的速度持续运转5s,如果底盘测功机模拟的惯量值在计时开 始后持续3s超出所规定误差范围，工况计时器将重新开始计 时(t=0)。如果再次出现该情况，检测将被停止。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定系统将根据排气分析仪最长响应时间进行预制(如果排气 分析仪响应时间为10 s,则预置时间为10 s,t=15s),然后系 统开始取样，持续运行10 s(t=25s),即为ASM 2540快速检 查工况。ASM 2540快速检查工况结束后继续运行至90 s(t=90 s)，即为ASM 2540工况。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定加速模拟工况（ASM）试验运转循环见下表。工 况运转次序速度/(km/h)操作时间/s测试时间/s502512552251532525104259065254054056401574025108409065机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定加速模拟工况法是汽车排气污染物检测的飞跃，其工况涵 盖了汽车的多种车速，有负荷的稳定工况、多种车速加速的 非稳定工况，所以它比怠速法更能反映汽车的运行状态。该 测试法需配置底盘测功机，使用操作也有一定的难度，目前 在我国已广泛使用。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定目前我国各地区针对本区域实际情况制定了各区域的排放 限值。广东省稳态工况（ASM）排气污染物排放限值见下表。I类限值车辆基准质量 R M/kgASM50 25ASM2540CO(%)HC(IO-6)厢（HjT）CO(%)HCND(W-6)R M12502、0 020 040 0 02、5020 0350 01250 R M170 01、50160280 02、0 0160260 0170 0 R M1、20130210 01、6013020 0 0n类限值车辆基准质量 R M/kgASM50 25ASM2540CO(%)HC(UT6)NO CIO-6)CO(%)HCR M12500、9515016500、90120140 01250 R M170 00、8011512500、80no1150170 0 R M0、75959500、7010 0850机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定HI类限值车辆基准质量 R M/kgASM50 25ASM2540CO(%)0c(10-6)NO(10-6)CO(%)HC(10-6)ND(ICfT)R M130 50、9515016500、90120140 0130 5R M17600、8011512500、8011011501760 R M0、75959500、7010 0850其中，第I类限值适用于2000年7月1 口以前登记注册并取 得号牌的第一类轻型汽车，以及2001年10月1日以前登记注册 并取得号牌的第二类轻型汽车；机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定第II类限值适用于2000年7月1日以后且于2008年6月30日 以前登记注册并取得号牌的第一类轻型汽车，以及2001年10 月1日以后且于2008年6月30日以前登记注册并取得号牌的第 二类轻型汽车；第III类限值适用于2008年7月1日以后登记注册并取得号牌 的轻型汽车。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定3、瞬态工况法瞬态工况法是使汽车在底盘测功机上运转，以模拟汽车真 实运行工况的方法，在加载情况下测定汽车发动机排出的各 种废气成分的瞬态浓度值，可以真实反映汽车实际行驶时的 排放特征。瞬态工况法的试验循环包含了怠速、加速、匀速和减速等 各种工况，所以要比双怠速法和ASM法复杂。瞬态工况法的排 气污染物测量值的单位以g/km表示。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定由于该方法来源于美国I/M制中的瞬态工况试验，全部试 验循环共需195s,所以这种方法又简称为IM195。这种排放测 试系统不仅体积庞大，而且造价昂贵，从而限制了它的广泛 使用。至今，各国按瞬态工况法制定的汽车行驶排放标准仅 作为定型车鉴定、科研和生产车抽检（多为2%）之用。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定瞬态工况法排放测试系统的基本配置如图所示。它采用的 测试设备有底盘测功机、排气取样系统和排气分析仪等。4瞬态工况法排放测试系统1排气分析仪2CVS取样系统3底盘测功机 4变频器5风机6测功机控制台7监视器机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定底盘测功机应配备功率吸收装置和惯性飞轮组（或电模拟 惯量），以模拟道路行驶阻力和汽车加速惯量。它应装备双 滚筒，且滚筒直径为200530 mm,可适用于最大总质量不大于 350 0 kg的轻型客车和货车。其最大功率要保证当速度在10 0 km/h时为56kW,最大安全 测试速度为130 km/h。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定排气取样系统采用临界流量文氏管(F V)式定容取样系统(CVS),可以连续计量和在控制的条件下用环境空气稀释采 集排气样气。取样探头安装在CVS系统内，其结构应保证采集 的样气为连续的、等容积的。由于设备所在试验场地环境温度可能较低，故要求取样管 为加热式，加热温度最低为50、最高为120 C,试验期间应 能够对该温度进行监控。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定I排放分析系统应能对HC、CO、C0 2、NOx几种排气污染物自 动取样、积分和记录。总碳氢化合物分析采用火焰离子检测 器(F lame Ionization Detector,F ID)法，CO和C0 2分析均 采用不分光红外线(NDIR)原理。NOx分析应采用化学发光法(Ch emiluminescent Detector,CL D)。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定在底盘测功机上进行的瞬态工况法运转循环如图所示。K：矶 km/h)离合器脱开K1:一档 PM:1 K2：离合器用2：二档-档R：怠速Z开，变速器在一档或二档 3：三档|:换档J:每(+2kin(+1s)f 如插L u一点白 小）才 内复 a所X勺军 和时 合27K 一速 间*差一律褥理 州线乙:60 km/l/寻y-,-:50 km/h-40 km/h-35km/h 32km/h-20 km，h/zf37/t11.5-J11*_、_、12 3 4/K-、JI一一/旷t、21 屋x.、，亘15km10 km/1 R Mh1NL1_1.PM R K1(/?/_-14 R K(/1、L.、-h1炊本艇 R-_0111运转114 审 244 23 4 18：3一552 _6215015：715-f c-92_ 21024811-_ 21 _-A13215 2916 1262 81-7 18k11912：02_120813：-21 y13 _必 例 唯3:4772001工猊h寸Hl.况时间机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定4、简易瞬态工况法简易瞬态工况法(Veh icle Mass Analysis System,VMAS)是美国开发的一种在用车排放测试方法，用以克服瞬态工况 法费用太高的缺点。该方法成本略高于稳态工况法，但比瞬 态工况法低，测试精度较高。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定简易瞬态工况污染物排放试验设备由组成包括：1)一个至少能模拟加速惯量和匀速负荷的底盘测功机；2)一个五气排气分析仪和一个气体流量分析仪组成的采 样分析系统。它可以实时地分析汽车在负荷工况下排气污染物的排放质 量。简易瞬态工况法排气污染物测量值的单位也用g/km表示o机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定简易瞬态工况法和瞬态工况法的测试工况循环过程和所使 用的底盘测功机是相同的。五气排气分析仪对CO、HC和CO采 用NDIR法进行分析，对NOx采用电化学法进行分析。气体流量分析仪的作用是：最终检测出排放污染物的质量。其结构由组成包括：微处理器、错氧传感器、鼓风机、通 气室、流量传感器、温度和压力传感器。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定其中，错氧气传感器是用来测试在试验过程中稀释气体的 氧气浓度的传感装置，可以测量测试开始时环境空气的氧气 浓度。通过与五气排气分析仪氧气浓度的比较，还可以用来 计算稀释比率。流量传感器测得的流量值是稀释气体的实际流量，该流量 值经过温度和压力补偿校正后，就可以得到稀释气体的标准 流量。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定汽车排放的尾气一部分进入到废气分析仪，对尾气中的各成分进行测量，并将测量值送入计算机；另一部分与环境空气混合后经风机引入到流量测量装置，测量得到的流量值由R S232串口送入计算机。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定稀释的排气流量和尾气各成分值，经分析计算后即可得到 每千米排放污染物的质量(g/km)o汽车排放总质量分析系 统的测量原理如图所示。O流量测量装置串行通信主机系统，废气分析系统原始的样气风机车辆排气-环境空气 一稀释的排气车辆排气 环境空气汽车排放总质量的测量机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定稀释的排气的流量测量原理 如图所示。当气流通过涡旋发生柱时，在其后面会形成涡旋（又称卡 门涡流）。这些涡旋的频率与 气体流量成比例。超声波从传 送端发射到接收端，由于受到 卡门涡流造成的空气密度变化 的影响，使超声波频率的相位 随之发生变化，形成疏密波。气体流量测量原理机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定接收器检测出这种疏密波 信号，通过整形使之形成矩形 波，此矩形波的脉冲频率即为 卡门涡流的频率，其与空气流 速成比例。计算机根据接收器接收到 的脉冲信号频率，即单位时间 内产生的涡流数计算出空气流 速和体积流量。一一接电控单元 超声波接收器脉冲波JUUUUUl 疏密波 L-imiiiiimm气体流量测量原理机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定实际流量是由超声涡旋流量计直接测量的流量，没有校正 温度和压力。标准流量是实际流量经过温度和压力修正的流 量值。在数据采集过程中，系统将实时测量的排放气体浓度和流 量值送给VMAS的微处理器，并由微处理器计算每秒的污染物 排放质量值为：排放质量二浓度义密度义排放气体流量机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定其中，浓度（HC、CO、C0 2、NOx）由气体浓度分析仪采样 原始排放气体而获得。标准状态下，每种气体的密度都是一 常量。排放气体流量无法直接测量，由稀释气体的标准流量 和稀释比计算得到，计算公式为：排放气体流量二稀释气体标准流量又稀释比稀释比的值为0100%,其计算公式为：稀释比二（环境02-稀释02）/（环境02-原始02）机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定其中，环境02和稀释02的值通过流量分析仪中具有快速反 应能力的氧传感器测取，原始02的值通过气体浓度分析仪采 样测取。环境02是每次检测前大气中的氧气含量，稀释02则 是稀释后气体中的氧气含量。机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定各污染物排放因子（g/km）最后由系统主机计算，计算公式如下：排放因子（g/km）二单位时间排放质量（g/s）/车辆单位 时间当量行驶距离（km/s）机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定与ASM工况法类似，我国各地区针对本区域实际情况制定 了各区域的排放限值。广东省简易瞬态工况（VMAS）排气污 染物排放限值见下表。限值I基准质量/kgCO/(g/km)HC/(g/km)N0 x/(g/km)R M10 2041、95、96、710 20 R M147045、26、66、91470 R M193051、88、07、2限值II车辆类型基准质量R M/kgCO/(g/km)HC+NOX/(g/km)第一类车全部8、83、1第二类车R M125012、04、51250 R M170 017、84、6机械工业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.3汽油车排气污染物限值及测量方法规定其中，限值I为2000年7月1日以前经登记注册并取得号牌 的第一类点燃式轻型汽车，和2001年10月1日以前经登记注册 并取得号牌的第二类点燃式轻型汽车。对于2000年7月1日起登记注册并取得号牌的第一类点燃式 轻型汽车，和2001年10月1日起登记注册并取得号牌的第二类 点燃式轻型汽车，则采用限值H。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.4国III、国IV和国V标准简介四、国III、国IV和国V标准简介随着人们对环境保护意识的加强和科学技术水平的提高，国家对汽车排气污染物控制的要求越来越高，发布了标准GB 18352、320 0 5轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中 国III、IV阶段）和GB 18352、520 13轻型汽车污染物排 放限值及测量方法（中国第五阶段），对汽车出厂的污染 物排放进行了严格的限制。GB 18352、52013将于2018年1月1日起正式实施。机械工、业出版社CHINA MACHINE PRESShttp:www、c mpedu、c o m/11.2.