汽车试验技术课件.pptx

1、汽车尾气排放测试汽车尾气排放测试 姓 名： 班 级： 目目 录录010203 概论国内外汽车排放标准尾气排放污染物限值的测试方法1.汽车排放概论随着汽车尾气污染的日益严重，汽车尾气排放立法势在必行，世界各国早在六、七十年代就对汽车尾气排放建立了相应的法规制度，通过严格的法规推动了汽车排放控制技术的进步，而随着汽车排放控制技术的不断提高，又使更高标准的制订成为可能。汽车排放是指从废气中排出的CO（一氧化碳）、HC+NOx（碳氢化合物和氮氧化物）、PM（微粒，碳烟）等有害气体。国中轻型汽车即指最大总质量不超过35000kg的 类、 类和 类的汽车。1M2M1N有害排放物产生原因危害CO1、CH燃料

2、的不完全燃烧； 2、燃烧过程中高温热分解； 3、氧气不足，燃烧温度过低； 4、燃烧室容积过小而使燃烧滞留时间不充分；空气和燃料混合不充分等 CO有毒，在含量到达10ppm时，人就会慢性中毒，贫血、心脏及呼吸道恶化，含量越高，越会造成人员中毒死亡。HC1、燃烧不完全； 2、燃料供给系统泄漏； 3、燃烧室内的氧气量不足，燃烧室壁面温度过低； 4、混合气形成不充分 HC吸入人体后会破坏造血机能，造成贫血、神经衰弱等，同时也会致癌。NOx1、混合气氧气含量过高2、燃烧温度过高 NO2会造成血液中血红蛋白变性，易于HC在阳光紫外线的作用下，产生素性很大的光化学烟，含量越高，对人类及动植物危害越大；含量在

3、100- 150ppm时，人在30min左右就会因肺水肿而死亡。PM燃料的燃烧状态 铅化物：使人贫血、牙齿变黑、神经麻痹，已引发血管病、脑溢血和慢性肾炎等疾病。 碳烟：极小的颗粒（0.10.5m）有致癌作用，会导致慢性病、肺气肿、皮肤病及变态性疾病。2.国内外汽车排放标准第一阶段：1960年美国加利福尼亚州政府正式立法汽车排气污染物，1963年颁布限制汽车排放的新法规；1970年美国联邦又通过了环境保护法案，严格了汽车排放CO及的标，1973年又对NOx提出了限制标准。欧洲经济委员会于1970年颁布实施第一排放法规，控制轻型汽油车排气污染物和曲轴箱物排放，以后限值每3-4年修订加严一次；197

4、5年前规定只限制CO和HC排放量；1976年起，增加了对NOx的限值，从1975年开始实施整套ECE规。第二阶段：20世纪70年代以后，世界上各大汽车生产国相继颁布了汽车排放控制标准，以欧洲和美国及日本为代表，并逐渐形成三个排放法规体系。欧洲在1972年起实施ECE15/03标准，20世纪80年代中期加严到ECE15/04，20世纪90年代初欧洲颁布了轻型车排放标准及第一阶段重型车排放标准(简称欧I标准)，20世纪90年代中期实施了加严的轻型车排放标准及第二阶段重型车排放标准(简称欧I标准）。第三阶段：20世纪90年代初，美国加州政府根据其自己的环保目标，制订了一套更为严格的车辆排放标准低排放

5、车辆法规。该法规将轻型车分为过渡低排放车辆(TLEV)、低排放车辆(LEV)、超低排放车辆(ULEV)和零排放车辆(ZEV)。欧盟在20世纪90年代开始实施了更加严格的排放法规，对汽车废气排放的限制越来越严格，相继制定实施了欧洲I号、欧洲号、欧洲号标准、欧和欧标准及欧标准。中国从80年代开始着手制定排放法规，20世纪末，参照欧盟排放法规，逐步制定了国I、国、国。目前我国轻型汽车实行的GB18352.3-2005轻型汽车排放污染物及测量方法（中国、阶段），2018年全国实施国标准。常见的排放标准：排放标准美国加州标准联邦标准欧洲日本中国国家标准地方标准 国家机动车污染物排放标准推行时间轴（由于柴

6、油车推行时间分地域、分车型，故此时间轴仅归纳汽油车标准推行时间） 从2016年4月1日起，北京市、天津市、上海市、河北省、辽宁省、江苏省、浙江省、福建省、山东省、广东省和海南省的所有进口、销售和注册登记的轻型汽油车（乘用车）、轻型柴油客车和重型柴油车均需满足国五排放标准。随后从2017年1月1日起，全国所有制造、进口、销售和注册登记的轻型汽油车和重型柴油车将全部执行国排放。A概念B排放限值C燃料性能指标国四与国五汽车排放标准对比 国四指的是轻型汽车污染物限值及测量方法（中国、阶段），该标准由环保部门于2005年4月15日发布。汽油车从2010年七月1号开始执行，全国范围内柴油机实施国四标准的左

7、后时间为2013年七月。 国五指的是轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国五阶段），环保部于2013年9月17日发布，2018年1月1日起，全国机动车将全面实施国五排放标准。目前北上广三地已率先实施汽油车国排放标准。A:B： 检测颗粒物浓度是针对缸内直喷，主要是因为燃油直接喷入高温的气缸内，留给燃油气化的时间很少，且有可能会在局部形成过浓的混合气或类似于柴油机的液态油滴扩散燃烧，造成排放更多微粒。所以有必要对缸内直喷检测颗粒物浓度。对于柴油车，氮氧化物（NOX）排放限制严格了28%，碳氢化合物和氮氧化物（HC+NOX）总和指标严格了23%，而对于柴油车的颗粒物浓度（PM）限制提升了82%！还有

8、新增的颗粒物粒子数量（PN）也是冲着柴油车来的，PN标准只对柴油车检测。相比于汽油车，国五排放标准显然对柴油车要求更高。C: 当然，只有发动机技术提升玩“单挑”是不可能达到国五的排放标准，必须要连带喝下去的油品质提升方能达标。说到油品，国五的油品标准也比国四要高，主要体现在硫含量上。内部文件，注意保密15欧标准排放限值注：PI=点燃式 CI=压燃式 1) 应在4.5mg/km的限值实施之前引入修订后的测量程序2) 应在该限值实施之前引入新的测量程序3) 点燃式PM质量限值仅适用于装直喷发动机的车辆3.尾气排放污染物限值的检测方法及原理汽车排放尾气进入大气的途径由发动机排气管、曲轴箱窜气、燃油蒸

9、发、渗漏四中方式。 原理：由于惰性气体不吸收红外线能量，而由原子组成的气体（如CO、HC ）能够吸收一定波长的红外线能量，吸收的能量与其浓度成正比。通过废气取样装置除碳渣、水分、灰尘，送入分析装置。检测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，并将其转化为电信号传送给指示器。 所用设备：不分光红外线排气分析仪图图 四种气体吸收红外线的情况四种气体吸收红外线的情况 分 析 装 置 原 理 图简易稳态工况法是美国加州汽车维修管理局（简称Bar）提出的一种更为简单的工况法，该方法主要是稳定的匀速过程，加载保持固定值。有两个等速工况段：一是ASM5025工况，车速为25

10、公里/小时。按车辆加速度为1.47米/秒平方时负荷的50%作为设定功率对车辆进行加载。二是ASM2540工况，车速为40公里/小时。按车辆加速度为1.47米/秒平方时负荷的25%作为设定功率对车辆进行加载。 0 5 15 25 90 0 5 15 25 90 时间(秒)4025车速（km/h）快速检查工况快速检查工况ASM2540ASM5025 (1) 启动：经预热后的车辆加速至25.0km/h，测功机以车辆速度为25.0km/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，工况计时器开始计时（t=0s）。车辆25.0km/h1.5km/h的速度持续运转5s，如果底盘

11、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。(2) 10s快速检查工况: 系统开始预置10s 之后开始快速检查工况，计时器为t=15s 时分析仪器开始测量，每秒钟测量一次，并根据稀释修正系数及湿度修正系数计算10s 内的排放平均值。运行10s（t=25s）ASM5025 快速检查工况结束。快速检查工况的10s 内的排放平均值经修正后如果等于或低于限值的50，则测试合格，检测结束； (3) 90s检查工况: 车辆运行至90s（t=90s）ASM5025 工况结束。测功机在车速25.0 km/h1.5km/h 的允

12、许误差范围内，加载扭矩应随车速的变化做相应的调整，保证加载功率不随车速改变。扭矩允许误差为该工况设定扭矩的5%，测试结果有效。如果所有检测污染物连续10 秒的平均值均低于或等于限值，则该车应判定为ASM5025 工况合格，继续进行ASM2540 检测；如任何一种污染物连续10 秒的平均值超过限值，则测试不合格，检测结束。在检测过程中如任意连续10s 内的任何一种污染物10 次排放值经修正后均高于限值的500，则测试不合格，检测结束。（1) 启动：车辆从25km/h 直接加速至40km/h，测功机根据测试工况要求加载，工况计时始计时（t=0s），车辆保持40 km/h1.5km/h 持续运转5s

13、，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。系统将根据分析仪最长响应时间进行预制，（如果分析仪响应时间为10s，则预时间为10s，t=15）然后系统开始取样。 (2) 10s快速检查工况:系统开始预置10s 之后开始快速检查工况，计时器t=15s 时分析仪器开始测量，每秒钟测量一次，并根据稀释修正系数及湿度修正系数计算10s 内的排放平均值。运行10s（t=25s）ASM2540 快速检查工况结束。快速检查工况的10s 内的排放平均值经修正后如果等于或低于限值的50，则测试合格，检测结束； (3)

14、90s检查工况:车辆运行至90s（t=90s）ASM2540 工况结束。测功机在车速40.0km/h1.5km/h 的允许误差范围内，加载扭矩应随车速的变化做相应的调整，保证加载功率不随车速改变。扭矩允许误差为该工况设定扭矩的5%。测试结果有效。如果所有检测污染物连续10 秒的平均值均低于或等于限值，则该车应判定为合格。如任何一种污染物连续10 秒的平均值超过限值，则测试不合格，检测结束。在检测过程中如任意连续10s 内的任何一种污染物10 次排放值经修正后如高于限值的500，则测试不合格，检测结束。此方法用于检测在道路上行驶的车辆的排气污染物，其主要利用的是分子对不同波段的吸收光谱特性原理。当遥测设备的光源发生器发出红外光(或激光)和紫外光光束时，其道路对面的红外线(或激光)和紫外光反光镜又将其反射回设备的光源检测器，道路上行驶的车辆通过这些光束时，发动机排出的尾气会对红外光(或激光)产生吸收，红外线发射接收器通过分析接收光光谱的变化情况，计算出车辆行驶中排放各种污染物的容积浓度，并同时由车辆辨别系统记录下车辆的车牌号码、速度传感器测量车辆行驶速度和加速度、气象仪器记录环境参数。