摩托车工况排放试验方法及排放控制课件.pptx
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1、摩托车工况排放试验方法及摩托车工况排放试验方法及排放控制排放控制怠速排放与工况排放的区别?摩托车和轻便摩托车第二阶段排放标准限值及执行日期?二次空气系统包括那些主要元件,各元件的主要功用?12/7/2022一、摩托车排气污染物排气污染物排气污染物:指摩托车排气管排出的一氧化炭(CO)、碳氢化合物 (HC)和氮氧化物(N0 x)。氮氧化物以二氧化氮当量表示。排气污染物危害:排气污染物危害:1.CO 阻碍人体的血液吸收和氧气输送、影响人体造血机能,随时诱发心绞痛、冠心病等。2.HC形成具有很强毒性的光化学烟雾,伤害人体,并会产生致癌物质。产生白色烟雾,对家畜、水果以及橡胶制品和建筑物均有损坏。3.
2、NOx使人中毒比CO还强,损坏人的眼睛和肺,并形成光化学烟雾,是产生酸雨的主要物质,可使植物由绿色变成褐色,直至大面积死亡。4.CO2、CH4为主要的室温气体,使地球表面吸收太阳光反射的红外线增加,防碍了热量向宇宙间扩散。12/7/2022摩托车有害排放物的来源 排气(尾气):CO、HC、NOx、CO2 曲轴箱窜气:CO、HC、NOx 燃油蒸发:HC 白烟:HC12/7/2022二、怠速法排气污染物试验怠速排放怠速排放:指车辆怠速运转时的尾气中排气污染物的体积浓度。试验依据试验依据:GB14621-2002摩托车和轻便摩托车排气污染物排放限值及测量方法(怠速法)排放限值规定:排放限值规定:怠速
3、法测量排气污染物限值试验类别 CO,%HC1),10-6 四冲程 2003年1月1日起型式核准试验3.88002003年7月1日起生产一致性检查试验4.010002003年7月1日起生产的在用车检查试验4.512002003年7月1日以前生产的在用车检查试验4.52200注:1)HC浓度按正己烷用量 2)曲轴箱通风系统不允许有任何曲轴箱子气体排向大气 12/7/2022怠速法排气污染物排放测量方法怠速法排气污染物排放测量方法简介预热方式预热方式预热方式1:摩托车 以车速50km/h、轻便摩托车以车速40km/h运行10km。预热方式2:摩托车按GB14622规定工况、轻便摩托车按GB18176
4、规定工况在底盘测功机上运行四个循环。预热方式3:摩托车和轻便摩托车在正常道路交通条件下行使至少15分钟。选择以上三种方式中的一种进行摩托车预热。排放测试:排放测试:车辆预热后10min内应完成怠速排放测量。在排气消声器尾部加一长600mm、内径40mm的专用密封接管,使摩托车尾气全部通过接管。维持怠速工况,将取样探头插入接管,保证插入深度为400mm,同时读取探头插入后30s时的CO和HC的指示值作为测量值。间隔1min,重复进行测试。测量结果取两次的算术平均值。若为多个排气管时,取各排气管测量结果的算术平均值。12/7/2022设备测试原理测试设备测试设备:怠速排放分析仪不分红外线分析仪:不
5、分红外线分析仪:利用每种气体对特定波长红外线的吸收率不同来测定被测气体的浓度。测定成份测定成份:CO、CO2、HC注:注:HC的测量值为正己烷当量12/7/2022三、工况法排放试验工况排放工况排放:按照特定的城市道路模拟循环行驶一定时间,测量车辆排气管排放的排放污染物的质量。以每行驶1公里排出污染物质量作为衡量指标。试验依据试验依据:GB14622-2002摩托车排气污染物排放限值及测量方法(工况法)GB18176-2002轻便摩托车排气污染物排放限值及测量方法(工况法)排放限值规定:排放限值规定:工况法测量排气污染物限值排气污染物限值g/km COHCNOxHC+NOx 摩托车第一阶段13
6、30.3/摩托车第二阶段 5.51.20.3/轻便摩托车第一阶段6/3轻便摩托车第二阶段1/1.212/7/2022实施日期型式认证 生产一致性认证 摩托车第一阶段限值2003.1.12003.7.1摩托车第二阶段限值2004.1.12005.1.1轻便摩托车第一阶段限值2003.1.12003.7.1轻便摩托车第二阶段限值2005.1.12006.1.1工况法测量排气污染物限值实施日期12/7/2022欧排放限值摩托车分类排气污染物限值g/km COHCNOxHC+NOx 150CC2.00.830.15/150CC2.00.30.15/实施日期:2006年1月1日起型式核准试验,2007年
7、1月1日起生产一致性检查。12/7/2022工况排放测试设备 底盘测功机 CVS采样系统 CEB排放分析系统 主控计算机 油耗仪12/7/2022底盘测功机功用:功用:提供模拟道路行驶条件1、提供车辆运转的条件:转鼓直径大于等于400mm2、车辆行驶惯量模拟:车辆惯量整备质量+75kg 注:工况排放试验时按照当量惯量设置3、道路行驶阻力模拟(功率吸收)F=F1+F2V+F3v2摩托车道路行驶阻力方程:F=Ff+Fi+Fw+FmFf:道路摩擦阻力 Fi:坡道阻力Fw:风阻 Fm:惯性阻力4、冷却风速模拟 n=n1+n2V+n3v2 出风口最小截面积为0.4m2 离地高度:0.15!0.2m;至车
8、轮前端距离:0.30.45m12/7/2022CVS采样系统功用功用:进行排放气体稀释和采集,气体总体积的计算1.尾气稀释尾气稀释作用:A、模拟实际运行状况,使排气出口能保持大气压力(标准要求排气背压为大气压或压差+1.25kPa)B、防止尾气中水蒸汽的冷凝 C、尾气中的HC浓度高时,冷却后容易凝结2.定容采样定容采样:利用文氏管原理进行等比例采样,计算排气总体积。临界流量文氏管原理(CFV):当气体在文氏管处的流速达到音速后,其流量就不再变化。(流体力学原理)采样:稀释尾气采样和空气采样,利用文氏管等比例的采样到气袋中。12/7/2022CEB排放分析系统功用功用:进行排放污染物气体浓度分析
9、,和分析仪自动标定、检查等功能。分析仪原理:分析仪原理:1.1.COCO、COCO2 2气体分析:气体分析:采用NDIR不分光红外线吸收法测量2.2.CH CH 气体分析:气体分析:采用氢火焰离子分析仪FIAFIA法:法:当排气中各种HC在2000左右的氢火焰中燃烧时部分分子或原子就会离子化而生成自由离子,这些电离的离子数与HC分子中的碳原子数成正比,且对各类HC的灵敏度相同,在外加直流电场作用下,形成电子流产生电信号,电流的大小和待测气体的流量、浓度成正比。3.NOxNOx气体分析:气体分析:化学发光气体分析仪,测量NOx浓度。CLACLA基本原理:基本原理:利用NO和O3发生化学反应时,产
10、生化学反应,其强度与NO的浓度成正比,从而测量出NOx的浓度。转化效率:NO2转化为NO的转化效率,(通过转化器)一般要求大于90%。4.4.O O2 2分析仪:分析仪:PDM顺磁型分析仪12/7/2022CESAR主控计算机功用:功用:工况排放试验循环生成控制、各子系统协调控制、试验数据记录和试验结果计算及试验报告的生成1.各种标准工况循环,ECE R40、ECE R47、EPT-75、IDC等;2.各种标准测试循环试验,ECE R40、ECE R47、EPT-75、IDC等;3.记录测试试验数据和曲线;4.生成试验报告。5.模拟循环工况综合油耗测试12/7/2022城市道路模拟工况循环EC
11、ER40工况循环(热机状态测试)(GB14622-2002 摩托车测试循环)12/7/2022ECER47工况循环(热机状态测试)(GB18176-2002 轻便摩托车测试循环)12/7/2022印度测试循环工况印度测试循环工况(IDC)IDC)12/7/2022美国美国EPAEPA排放法规采用排放法规采用FTP-75FTP-75工况循环工况循环(冷机、热机状态都测试)测试距离:约17.9km;平均车速:约31.7km;最高车速91.2km;注:测试计算公式(环境修正)与欧洲标准不同欧欧排放循环(排放循环(ECER40+EUDCECER40+EUDC循环)循环)6个ECER40循环+EUDC试
12、验时间:1220s;当量里程:约11km;平均车速:32.5km/h;最高车速:120km/h;小排量汽车最高车速:90km/h 日本10、15工况循环时间:600s;每循环里程:4.16km;平均车速:22.7/h;最高车速:70km/h;12/7/2022油耗仪功用:功用:进行油耗测试油耗仪油耗仪:称重式油耗流量计1.和底盘测功机联机使用进行等速油耗等速油耗或实时油耗消耗率测试;2.和CESAR主控计算机联机使用进行循环工况综合油耗测试,可以进行油耗消耗率测试。12/7/2022四、排放控制措施1 1、排放污染物产生机理、排放污染物产生机理1).CO产生机理产生机理:一般是由于燃油在汽缸中
13、燃烧不充分所致,是氧气不足而生成的中间产物。CmHn+m/2 O2=mCO+n/2 H2 排气中一氧化碳产生及其浓度基本上取决于空燃比。CO随空燃比增大(混合气变稀)产生CO浓度的降低,达到理论空燃比(14.3)后基本稳定。12/7/20222 2)HCHC产生机理产生机理:HC指未燃的或部分燃烧的碳氢化合物燃料 A.点火系工作不可靠或燃烧室狭缝太小(狭隙效应)造成燃烧不完全造成 B.由燃烧所产生HC的两个只要来源是中间产物(燃烧不充分)和壁面激冷效应中间产物:不完全燃烧的产物,如醛、酮等,在过程反应中,反应条件不适合而产生 的氧化物。影响完全燃烧三个方面:影响完全燃烧三个方面:空燃比:局部混
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