轻型汽车转鼓台用CVS系统技术要求.doc

轻型汽车整车排放CVS分析系统
1.概述
1.1此系统用于在最大总质量不超过3.5吨的M1、M2、N1类车辆按欧III、欧IV、GB18352.3_2023、美国EPA，日本等标准规定进行整车的工况法排放实验中对被测车辆的尾气进行采样，同时满足发动机各工况法排放实验尾气采样，并对其中相关排放污染物的浓度及相关参数进行鉴定。
1.2该排放测试系统必须满足国家对柴油发动机为动力的汽车排放法规规定。
1.3该排放测试系统将重要用于汽车尾气净化器及相关电控系统的开发及认证实验。

2.总体规定
2.1 供货商规定
2.1.1必须通过ISO9001、ISO14001或对等质量体系认证。
2.1.2在全球范围内，最少为五家跨国性的车辆制造商或实验认证机构配套过相关的整车排放实验系统，投标设备应有良好的使用信誉。
2.1.3为中国大陆的相关用户提供过相应产品，并有良好的售后质保服务体系，在中国国内应有办事处（或代理机构）及上述系统设备专门的售后服务人员。供货商应提供中国国家质量技术监督局出具的进口计量器具许可证书。
2.2 供货范围
2.2.1 CVS单元供货范围
序号
货品名称
数量
1.
排放采样系统

1.1
一级通道
2套
1.2
PM采样单元
2套
1.3
CVS单元
1套
1.4
附件（前级采样单元、采样管、热过滤器等）
若干
2.
排放分析系统

2.1
气体排放污染物分析单元

2.1.1
主控单元
1套
2.1.2
各组分分析单元（CO（L）、CO（H）、CO2、THC、CH4、NOX、O2）
各1套
2.2
PM测量单元
1套
3.
标定单元

3.1
气体切割器
1套
3.2
系统泄漏标定仪（丙烷标定）
1套
3.3
VFM流量计（标定用流量计）可选项
1套
3.4
NOX转换效率检查仪
1套
3.5
标定CFV的流量计（用于CFV标定）
1套
4.
辅助设备（气象站）

4.1
温度湿度计
2个
4.2
压力计
2个
4.3
气体管路工程（可选项）

4.4
空气发生器（可选项）
1套
5.
主控计算机

5.1
硬件

5.2
软件

6.
司机助
2套
7.
其它符合欧III、欧IV排放认证规定的相关设备

8.
备件和售后服务设施

9.
其他规定

2.3 技术规定
2.3.1该设备必须满足中国GB、欧洲ECE、美国EPA及日本排放法规标准中规定的技术规定。
2.3.2该套设备所有材料、设备组件、设备配件及需用耗材必须符合国际的环保规定。
2.3.3该套设备所有机械部件、仪器、仪表显示及数据解决结果的计量单位采用国际单位制（SI）。
2.3.4该套设备所有高速旋转件、高温和低温部件及其他危险部件应有保护装置及提醒标记。
2.3.5该套设备应具有自我保护功能，如过流量、过电流、过电压、过热、断电、误操作等时，具有防止突发断电而损坏设备的能力，同时可报警。
2.3.6该套设备各子系统电力设备应满足我国相关电力法规规定，带有相应的变频降压起动装置。
2.3.7系统所有风机、泵等噪声均应符合我国相应法规的规定。
2.3.8该系统应是一套全新的、未使用过的、功能完整，可正常运转的完整设备，甚至涉及规格没有提到的每个具体构件或特殊部件和特殊之处。在机器开始生产初期，应提供完整的结构图及联接图以资证明，但供应商仍应负有技术上的责任。设备所有部件应为进口部件（含各式管路）。
2.3.9排放分析设备必须满足中国GB18352.3_2023、欧洲ECE（欧3、欧4）、美国EPA系列、日本法规等排放法规、标准中规定的技术规定，还应具有扩展至欧V的能力（如：超低排放和零排放法规）。
2.3.10排放分析设备必须是一套全自动控制的系统，主控制计算机应能按照法规规定自动完毕全过程的测量，并将测量结果存盘和打印；系统还必须具有记录、实时显示、打印重要测量曲线的图示功能。
2.3.11可以实现整车排放实验的连续取样分析、稀释袋取样分析和稀释连续模态分析。
可以实现燃用柴油车辆的颗粒物采样分析。
可以实现整车排放实验的催化前直接连续取样分析。
可以实现整车排放实验的催化后直接连续取样分析。
2.3.12可以实现两个轻型车转鼓实验台共用该套排放分析系统。
2.3.13排放分析设备的配套必须符合法规规定，保证其测量精度和准确度（如CVS的稀释限度与排放分析仪系统各分析仪的量程必须良好配套）。

3.具体规定
3.1 气体分析仪基本规定
3.1.1排放分析系统应与CVS定容采样系统良好匹配，其量程和测量精度，准确度 应满足法规规定，能对CVS送来的各种样气进行实时分析、记录。
3.1.2能进行气袋取样分析，连续稀释取样分析
3.1.3排放分析系统除能进行使用柴油机车辆的CO、THC、NOX、CO2、O2等排气成分的浓度分析外，还应保存有扩展分析仪的能力以满足未来法规变化的规定。
3.1.4分析单元与工业控制计算机的联接应为先进的LAN局域网通讯方式。
3.1.5为了提高测量精度，分析仪会根据实际测量的样气浓度自动选择最合适的量程，排放仪各使用量程自动进行标定。

3.2 气体分析仪控制部件
排放分析单元应使用通用工业计算机控制，它控制分析仪器的分析，标定（Zero－Span），量程转换，线性校正，NOX效率转换测试，对排放分析系统的气路作渗漏检查，及进行仪器维护检查，CO2、H2O干扰检查等，所有操作都由控制软件自动控制完毕，并能根据用户需要进行测量结果的计算等。

3.3 CVS定容采样系统
CVS定容采样系统重要由多采样文氏管、三级空气过滤、混合三通、全流稀释通道，热互换器、取样袋单元、BOLWER（负压泵）、颗粒采样系统、连续采样加热HC等部分组成。
3.3.1 采样单元
3.3.1.1 CVS取样单元应灵活改变流量文氏管流量范围，按法规规定，这样可以优化不同车辆的排气浓度测量范围。取样流量不得低于5L/min，并且不得超过稀释排气流量的0.2%。
3.3.1.2稀释空气与排气混合的位置离汽车排气的距离应尽量小，环境空气须经三级过滤。稀释空气从环境仓中取气，并采用加热解决，混合三通及稀释空气加热器应放置于环境仓内。
3.3.1.3 CVS系统具有连续稀释取样、充袋取样、模态分析能力。
3.3.1.4采用组合式临界文氏管CVS系统（CFV_CVS系统），根据不同车辆型号自动更换最佳的流量文氏管。最大流量不小于30m3/min，文氏管流量精度优于±2%。覆盖整个轻型车工作范围。
3.3.1.5采样文氏管的流量必须大于5L/min，并有三个不同的采样流量，可以根据排放浓度情况改变。
3.3.1.6样气袋的容量应大于110L，并且样气袋所用制造材料应保证在20min内气袋内的混合污染物的浓度变化不大于±2%，至少有9个气袋（3个用于背境空气，3个用汽油车，3个用于柴油车）。
3.3.1.7 带热互换器。
3.3.1.8 CVS定容采样系统的压力和温度传感器必须符合有关法规规定。
3.3.1.9 具有样气袋过量采样保护和样气袋抽空检查能力，具有渗漏检查能力。
3.3.2 控制部件
采样过程既可由主计算机控制或由本地计算机控制，它可以进行气袋的清洗、抽真空及标定和CFO检查。环境参数（温度、湿度、压力等）由各环境参数传感器（或气象站）提供，连续参与各种计算机和控制。
3.3.2.1临界文氏管的校正由系统控制完毕，并计算校正结果，存储使用和打印校正报告。
3.3.2.2将样气由各取样状况送排气分析系统分析。
3.3.2.3根据测量工况的规定，控制负压泵（BLOWER）的启停。
3.3.2.4由计算机控制丙烷喷射测试过程，进行实验结果分析计算和存储、打印。
3.3.2.5负压泵的功率应足以使CVS临界文氏管处在音速工作范围。
3.4 气体排放污染物分析单元
3.4.1 THC分析仪：用于柴油/汽油、稀释采样（CVS）（1套）
分析仪型式：HFID
量程：Min：0~10ppmc；Max：0~5000ppmc
线性度：≤±1%FS
反复性：≤±0.5%FS
O2的干涉：≤3%
零点漂移：≤±1%FS/24h
满度漂移：≤±1%Pt/24h
噪声：10s内≤±0.5%FS
响应时间：≤1.5s
温度影响：≤±2%FS 10℃/h
过滤器规定：2μm
应用气体：H2 40%/He,空气
3.4.2 CH4分析仪：用于柴油/汽油、CVS袋采（1套）
分析仪型式：HFID
量程：Min：0~10ppmc；Max：0~5000ppmc
线性度：≤±1%FS
反复性：≤±0.5%FS
O2的干涉：≤3%
零点漂移：≤±1%FS/24h
满度漂移：≤±1%Pt/24h
噪声：10s内≤±0.5%FS
响应时间：≤1.5s
温度影响：≤±2%FS 10℃/h
过滤器规定：2μm
应用气体：H2 40%/He,空气
3.4.3 NOX分析仪：用于柴油/汽油、CVS袋采
分析仪型式：CLD；（冷态、干基、常压）
量程：Min：0~10ppm；Max：0~5000ppm
线性度：≤±1%FS或±2%RS
反复性：≤±0.5%FS
抗CO2干扰：≤-3%FS（当CO2=16%时）
零点漂移：≤±1%FS/24h
满度漂移：≤±1%Pt/24h
NO2/NO转换器效率：≥95%
噪声：≤±1%FS(不含峰值噪声)
响应时间：NO：≤0.8s NOx：≤1.6s
温度影响：零位漂移：≤±1.0%FS 10℃/h，满度漂移：≤±1.0%Pt 10℃/h
过滤器规定：2μm
应用气体：O2 100%或空气或O2/Ar
3.4.4 CO（L）分析仪：用于柴油/汽油、CVS袋采
分析仪型式：NDIR
量程：Min：0~50ppm；Max：0~3000ppm
线性度：≤±1%FS或±2%RS
反复性：≤±0.5%FS
零点漂移：≤±1%FS/24h(>100ppm)，≤±2%Pt/24h(50~100ppm)
满度漂移：≤±1%Pt/24h(50~100ppm)
噪声：≤±1.0%FS
响应时间：≤2s(≥100ppm)，≤3s(<100ppm)
温度影响：零位漂移：≤±1.0%FS 10℃/h；满度漂移：≤±1.0%Pt 10℃/h
过滤器规定：2μm
应用气体：N2
3.4.5 CO2分析仪：用于柴油/汽油、CVS袋采（1套）
分析仪型式：NDIR
量程：Min：0~0.25vol%；Max：0~6vol%
线性度：≤±1%FS或±2%RS
反复性：≤±1%FS
零点漂移：≤±1%FS/24h
满度漂移：≤±1%Pt/24h
噪声：≤±1.0%FS
响应时间：≤1.5s
温度影响：零位漂移：≤±1.0%FS 10℃/h；满度漂移：≤±1.0%Pt 10℃/h
过滤器规定：2μm
应用气体：N2
3.4.6 CO（H）分析仪：用于柴油/汽油、CVS袋采（1套）
分析仪型式：NDIR
量程：Min：0~0.5vol%；Max：0~10vol%
线性度：≤±1%FS或±2%RS
反复性：≤±0.5%FS
零点漂移：≤±1%FS/24h
满度漂移：≤±1%Pt/24h
噪声：≤±0.5%FS
响应时间：≤1.5s
温度影响：零位漂移：≤±1.0%FS 10℃/h；满度漂移：≤±1.0%Pt 10℃/h
过滤器规定：2μm
应用气体：N2
3.4 全流稀释通道基本规定：
3.4.1最大流量不小于30m3/min 。
3.4.2保证稀释后的颗粒采样温度在52°C以下。
3.4.3满足GB18352.3－2023，ECE R83、 EPA FTP75 等 有 关 法 规 要 求。
3.4.4工作过程受CVS定容采样系统和系统中心计算机管理和控制。
3.4.5材料：不锈钢
3.5 微粒取样系统基本规定
3.5.1.采集系统：可变流量采样（自动转换控制），采样流量符合法规规定
流量精度控制：≤±5%
3.5.2 PM采样泵
3.5.3不少于3个PM采集器：
采集探头：最小内径12.7mm
材料：不锈钢

3.6微粒天平(选项)
3.6.1精密天平：测量准确度和精度1µg，量程大于500mg。
3.7 主控计算机
3.7.1 功能：管理并控制CVS系统、气体分析单元和转鼓系统，并支持司机助通讯与控制，实时采集各数据并进行实时图形记录，支持手动数据输入。
3.7.2 软件系统：英文或中文，采用WINDOWS或LINUX系统。应带有系统维护和备用工具，实验数据输出文献应当为标准数据库文献，适应数据储存、备份、传输以及相关的后解决。
3.7.3 软件在操作中应具有的功能：
3.7.3.1预测试状态
3.7.3.1.1预测试数据：为车辆定义操作信息；采样选择和调零选择；变化表/事件表/燃油表/延时模式；用户定义信号和计算；在测试区可以选择环节（如跳过某一阶段/增长或减少怠速检查/增长或减少减速等）；装置的信息（如CVS的流量等）
3.7.3.1.2磁盘空间的检查
3.7.3.1.3操作命令：信息和命令被显示在测试单元或辅助驾驶显示。
3.7.3.1.4环境温度条件：读取当前环境数据，当超过定义值可以报警。
3.7.3.1.5 CVS初始化：检查CVS的在线情况；气袋的选择；针对柴油车情况设定实验条件；促使排清气袋；控制风机和热互换器；报警检查；由软件完毕根据测试过程的阶段和测试时间改变CVS流量比。
3.7.3.1.6微粒采样初始化：设定颗粒流量比和模式；设定泵的开。
3.7.3.1.7分析单元初始化：和CVS的初始化同时进行；软件会自动确认CVS是否在线，然后自动设立柴油车状态；选择采样线路；选择分析单元并分析；调零和设立范围模式；检查警报；净化和冲洗采样管路；执行泄漏检查（流量/容量类型）；执行响应检查；显示操作提醒；测量环境浓度；设立范围。
3.7.3.1.8记录所有分析单元的反映，并储存。
3.7.3.1.9驾驶辅助功能：司机助可显示驾驶轨迹，变化点，驾驶员信息等。
3.7.3.1.10实时图形：专用软件用于提供实时数据显示。它的重要特性涉及：数字显示；图表显示；用户定义常数；用户定义计算；在测试模式中进行实时运算；实时抵消延时。
3.7.3.2实际测量状态
3.7.3.2.1遥控器可以远程发送指令。
3.7.3.2.2数据逻辑：数据应被记录并作为原始资料实时储存。
3.7.3.2.3测试解决：预先定义测量顺序来控制测量操作。操作人员可选择或者定义文献去控制样机的延时事件，变化点，环境限制，燃料类型，和政府法规型式实验。更多信息可在测试顺序编辑器中看到。
3.7.3.2.4同步事件设定涉及：CVS袋状态，CVS流量变化，测量范围变化，风机控制，常规目的数据输出，驾驶轨迹的操作信息。（动态窗口显示驾驶轨迹）
3.7.3.2.5数字模拟转换通道：客户可以使用两个数字模拟转换通道，手动控制车速变化率。
3.7.3.2.6驾驶偏差：实时监控驾驶偏差。
3.7.3.2.7读袋：读袋功能由分析单元和CVS的类型决定。内容涉及：吸气，选择分析仪，选择范围，Z/S/Z，采样袋，空气袋，Z/S漂移检查，显示结果，自动检查读袋稳定性，读袋的流量警告，储存所有数据并有时间标记，Q气袋附着物排清测试，允许单独气袋吸气和气袋的Z/S/Z标定，根据气袋读数执行柴油机THC分析。(具体说明)
3.7.3.2.8热浸泡：热浸泡顺序由分析单元和CVS的类型决定。热浸泡顺序涉及：风机关；完毕柴油车读数顺序，改变读袋的分析设立，读袋顺序（同上），重配置BENCH，开电源（延时），规定测量所有BENCH，热浸泡时连续记录数据，特别是气象站和辅助通道的信号。
3.7.3.3测试结果阶段
3.7.3.3.1测试结束环节涉及：设立设备待机，完毕信息，和对操作者的指示。操作者还可以对测试记录进行注释。
3.7.3.3.2报告：操作者可对其进行定义和修改格式。以前的测试报告可指定为默认或作为特定报告。用户可手控编辑数据库中任意数据作为附加报告。标准报告将涉及以下数据：以前的测试信息，读袋结果，型号类型数据，频率类型数据，Z/S/Z数据，警告日记，客户规定的变化能被计算和报告，数据标图可用EXCEL制作，所有型号和频率数据可根据不同分析仪的延时重新计算，附加的软件将可以规定更多的复合标图以及标图之间的比较。
3.7.3.3.3独立数据进入：涉及：微粒重量（并再次报告），EVAP数据。
3.7.3.3.4完毕文献的解决：数据完毕，数据删除、数据加密等操作。
10.3.3.5提供数据的解决公式，污染物由于部分缺失，进行污染物补偿计算，分别给出袋采和直采的污染物数值。
3.7.3.3.6测试形式：欧III、欧IV、GB18352.3_2023、美国EPA，日本等标准规定进行整车的工况法排放法规。(EPA_75（78），所有测试，EPA_75，环节1和2，HOT505（EPA_75，环节3），HWFET，JAPAN10/10.15/11型号，ECE 15.04 COLD/HOT，ECE15.04 COLD/HOT（以及EUDC），稳定性陈述，定制型号。)
3.7.3.3.7工具功能：可存储在数据库，并提供报告。
3.7.3.3.8分析仪的线性：所有线性化是流量控制的一部分，不在主控计算机系统内；数据能被传输和报告，由主控计算机完毕；所有线性化将被记录在历史；客户定义数据将通过EXCEL文献用于线性化报告。
3.7.3.3.9 NOx转换效率的检查：作为流量控制功能的一部分。
3.7.3.3.10 CVS校准：涉及ISO-9000标准；主控计算机可以维护CVS校准的历史。
3.7.3.3.11系统标定：考虑到ISO-9000规定；主控计算机可以维护系统查证历史和结果。
3.7.3.3.12辅助信号线性：手动操作决定于标准工具的支持软件。
3.7.3.3.13诊断：LAN；DO/ADC/DAC/频率
3.7.3.3.14编辑功能：单元配置；驾驶轨迹；调整变化点；测试配置；传输文献；燃料文献；系统时钟；结果文献确认；客户定义数据；事件平台；典型延时；NOx分析仪响应修正。
3.7.3.3.15系统的备份：在特定期间可自动备份所有数据；手动备份；从数据库中选择需要的数据备份。
3.7.3.3.16密码保护：根据ISO-9000，所有计算机系统的可更改的部分都需要密码保护。
3.7.3.4数据库信息
3.7.3.4.1应提供便利的Microsoft Access功能、也可运用其它常用数据库
3.7.3.4.2CVS文献：提供操作简便功能将数据库中的数据输出到ASCII文献。用户可选择文献中的数据，此文献可使用在任何操作程序并读取。
3.7.3.4.3具有标准的连接数据库软件。具有一定计算机基础的客户可使用它检查数据库或者可写SQL文献。
3.7.3.4.4客户管理：一些认证过的客户端可以有权利去允许信息进入数据库。客户管理人员不允许改变现有数据，但他们可以增长新的连接。
3.7.3.4.5标准报告
3.7.3.4.6数据储存
3.7.3.4.7制图
3.8 配套部件
3.8.1 标定单元
3.8.1.1 气体切割器
标定点：至少在量程范围的0~100%之间有20点以上
精度：每个分析仪设定值的±0.5%
反复性：设定值的±0.5%
应能与排放测量系统共用
3.8.1.2 系统泄漏丙烷标定
配置：便携式
标定精度：≤2%
3.8.1.3 NOX转换效率检查仪
便携式或安装在分析仪上
应能与重型发动机排放系统共用
符合排放法规的规定
3.8.1.4 CFV标定流量计
用于组合文氏管（CFV）标定
3.8.2辅助设备（气象站）
3.8.2.1温度湿度计
湿度范围：10~100%RH
温度范围：0~60℃
湿度精度：2%RH
温度精度：0.3℃
3.8.2.2压力计
测量范围：870~1090mb
精度：0.5mb
3.8.3司机助
3.8.3.1 应涉及LCD显示驾驶踪迹、手动控制单元
3.8.3.2 通过显示器可以观测驾驶踪迹、测试结果、时间、仪表盘等
3.8.3.3 软件部分：有工具软件，用户可以进行设立、编辑
3.8.4排放分析系统外部规定：
外部电源：380V，400KVA以上；220V，4KVA以上
压缩空气：6 大气压以上。
冷却水：20℃，流量不小于3m3/h。

4.其他规定
其他相关规定跟随《轻型汽车转鼓台架技术规定》