第四章汽车环保性能试验

第四章汽车环保性能试验1TUTE—汽车与交通学院第四章汽车环保性能试验§4.1汽车排放试验§4.2汽车噪声试验第四章汽车环保性能试验2TUTE—汽车与交通学院§4.1汽车排放试验4.1.1汽车排放试验简介4.1.2汽车的排放污染物4.1.3排放污染物的检测标准4.1.4汽油车污染物检测仪结构与原理4.1.5柴油车污染物检测仪结构与原理4.1.6汽车排放污染物检测方法第四章汽车环保性能试验第四章汽车环保性能试验3TUTE—汽车与交通学院4.1.1汽车排放试验简介试验目的：①按照国家排放法规，对产品进行认证、验证，以及对产品质量进行评定。②采用净化新技术，开发发动机新产品，提高排气净化水平。试验分类：整车测试、台架测试试验项目：怠速排放试验、汽车运行工况试验、曲轴箱废气测定、汽油蒸发试验试验对象：整车、发动机、排气净化装置评价指标：浓度排放量、质量排放量§4.1汽车排放试验第四章汽车环保性能试验4TUTE—汽车与交通学院§4.1汽车排放试验4.1.1汽车排放试验简介4.1.2汽车的排放污染物4.1.3排放污染物的检测标准4.1.4汽油车污染物检测仪结构与原理4.1.5柴油车污染物检测仪结构与原理4.1.6汽车排放污染物检测方法第四章汽车环保性能试验第四章汽车环保性能试验5TUTE—汽车与交通学院4.1.2汽车的排放污染物一、汽车排放污染物的主要成分排放污染物主要来源：废气窜气泄漏排放污染物主要成分：COHCNOX微粒硫化物§4.1汽车排放试验第四章汽车环保性能试验6TUTE—汽车与交通学院二、汽车排放污染物的危害一氧化碳（CO）：无色、无刺激，废气中浓度最大；易和血红蛋白结合，阻碍血红素带氧，造成体内缺氧窒息。碳氢化合物（HC）：浓度高时对人体产生影响，一般情况下危害不大；是产生光化学烟雾的重要成分。§4.1汽车排放试验第四章汽车环保性能试验7TUTE—汽车与交通学院氮氧化合物（NOx）：HC与NO2的混合物在紫外线作用下进行光化学反应而形成的黄色烟雾，称为“光化学烟雾”。O3对人的眼、鼻和咽喉黏膜有较强的刺激作用，引起结膜炎、鼻炎、支气管炎等症状，并伴随难闻臭味，严重时可致癌。浮游微粒：会被人体吸入肺部沉淀下来，往往粘附有SO2及致癌物质。硫氧化物：危害催化剂的使用寿命和人体健康；SO2是造成酸雨的主要物质。§4.1汽车排放试验成分：臭氧、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯等二次污染物。第四章汽车环保性能试验8TUTE—汽车与交通学院§4.1汽车排放试验4.1.1汽车排放试验简介4.1.2汽车的排放污染物4.1.3排放污染物的检测标准4.1.4汽油车污染物检测仪结构与原理4.1.5柴油车污染物检测仪结构与原理4.1.6汽车排放污染物检测方法第四章汽车环保性能试验第四章汽车环保性能试验9TUTE—汽车与交通学院4.1.3排放污染物的检测标准世界排放标准三大体系：欧洲、美国和日本体系；70%国家选用欧洲体系，20%多采用美国体系。中国标准：GB18285-2005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速及简易工况法）》GB3847-2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》GB18352.1-2001《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(Ⅰ)》GB18352.2-2001《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(Ⅱ)》§4.1汽车排放试验第四章汽车环保性能试验10TUTE—汽车与交通学院补充内容：欧洲排放法规简介欧盟国家为限制汽车排放污染物对环境造成的危害而共同采用的汽车废气排放标准。对几乎所有类型车辆排放的NOx、HC、CO和悬浮粒子(particulatematter，PM）都有限制。一般四年更新一次。相对于美国和日本排放标准，测试要求比较宽泛，是发展中国家大都沿用的汽车废气排放体系。§4.1汽车排放试验第四章汽车环保性能试验11TUTE—汽车与交通学院第四章汽车环保性能试验12TUTE—汽车与交通学院§4.1汽车排放试验4.1.1汽车排放试验简介4.1.2汽车的排放污染物4.1.3排放污染物的检测标准4.1.4汽油车污染物检测仪结构与原理4.1.5柴油车污染物检测仪结构与原理4.1.6汽车排放污染物检测方法第四章汽车环保性能试验第四章汽车环保性能试验13TUTE—汽车与交通学院（一）检测原理1.CO、HC、CO2都能吸收红外线能量，但三者吸收红外线的波长范围（吸收带）不同。当红外线能量被吸收后，自身能量将减少。4.1.4汽油车污染物检测仪结构与原理检测仪：不分光红外线吸收型检测仪Non-DispersiveInfraredAnalyzer（NDIR）2.红外线被吸收程度与被测气体浓度有对应关系。气体浓度越高，吸收红外线能力越强。§4.1汽车排放试验第四章汽车环保性能试验14TUTE—汽车与交通学院①对比室充不吸收红外线的氮气；②试样室连续流过被测汽车废气，某种废气(如CO)浓度越高，则红外线能量在试样室就被吸收的越多；③检测室左、右腔充相同浓度的被测气体（如CO）；④2光源发出2束一定波长红外线，在通过旋转遮光片时，被同时导通或遮断而形成红外线脉冲。废气分析仪工作原理试样室对比室§4.1汽车排放试验检测室第四章汽车环保性能试验15TUTE—汽车与交通学院④检测室左腔：因通过对比室到达检测室的红外线能量未被吸收，故检测室左腔中的被测气体就能吸收较多能量；⑤检测室右腔：因通过试样室的红外线已被废气吸收了部分能量，故检测室右腔中被测气体只能吸收较少能量；⑥检测室左、右腔吸收能量不同，导致两腔气体温度不同而产生压力差，该压差将造成中间金属膜片产生弯曲振动；⑦膜片振幅取决于所测气体浓度。废气分析仪工作原理§4.1汽车排放试验试样室对比室检测室第四章汽车环保性能试验16TUTE—汽车与交通学院（二）结构组成排气取样装置，分析装置，含量指示装置，校准装置1.排气取样装置作用：保证无水、无尘、无碳渣的废气进入分析装置。组成：探头、滤清器、导管、水分离器、气泵－开关控制。不分光红外线气体分析仪1-导管；2-滤清器；3、4-低浓度与高浓度取样探头；5、6-CO与HC指示仪表；7、8-标准CO与HC气样瓶§4.1汽车排放试验第四章汽车环保性能试验17TUTE—汽车与交通学院2.分析装置光源：两红外光源平行发射，发射能量严格相等。切光器：电机带动扇形遮光板旋转，交替打开、遮断红外光而形成脉冲光。对比室与试样室传感器：检测室装电容式传感器。废气浓度变化→可吸收光能变化→温度变化→压力变化→电容变化→充、放电电压变化→电压信号放大送给指示装置。废气多，光能变化大。对比室：内充不吸收红外能量的氮气试样室：内充汽车所排出的废气§4.1汽车排放试验检测室第四章汽车环保性能试验18TUTE—汽车与交通学院3.含量指示装置放大的电压信号用数字式或指针式仪表显示。CO为体积百分数。HC为体积百万分数，（换成百分数×10－4）。不分光红外线气体分析仪面板图1-HC标准调整旋钮；2-HC零点调整旋钮；3-HC读数转换开关；4-CO读数转换开关；5-简易校准开关；6-CO标准调整开关；7-CO零点调整开关；8-电源开关；9-泵开关；10-流量计；11-电源指示灯；12-标准气样入口；13-CO指示仪表；14-HC指示仪表§4.1汽车排放试验第四章汽车环保性能试验19TUTE—汽车与交通学院4.校准装置保持分析仪指示精度的装置。一般包含：标准气样校准装置、简易校准装置。标准气样校准：把分析仪生产厂附带的供校准用的标准气样（CO和HC），从分析仪上专设的标准气样注入口直接送到废气分析装置，再通过比较标准气样浓度值和仪表指示值的方法来进行校准。简易校准：用遮光板把废气分析装置中通过试样室的红外线遮挡住一部分，用减少一定量红外线能量的方法进行简单校准。§4.1汽车排放试验第四章汽车环保性能试验20TUTE—汽车与交通学院（三）、各种气体成分所采用的检测仪①CO2、CO、HC利用不分光红外气体分析仪测定。②HC也可用氢火焰离子法。③O2用氧传感器（监测空燃比，保护三元催化器、控制排放）④NOX也可用红外线检测。同CO，但检测不准。⑤NOX（NO、NO2）的检测——常采用化学发光分析仪。§4.1汽车排放试验第四章汽车环保性能试验21TUTE—汽车与交通学院化学发光分析仪检测NOX的原理a.用化学物质（碳化物）使排气中NO2还原为NOb.生成的NO2中有10％处于激励态NO2*，当激励态NO2*恢复至基本态时将发出波长为0.59～2.5μｍ的光量hγ（h为普朗克常数、γ为光子的频率），其发光强度与废气中NO成正比。用光电检测器即可根据其输出电信号强弱换算出NO的含量。反应式：NO+O3→NO2+O2NO2*→NO2+hγ§4.1汽车排放试验第四章汽车环保性能试验22TUTE—汽车与交通学院§4.1汽车排放试验4.1.1汽车排放试验简介4.1.2汽车的排放污染物4.1.3排放污染物的检测标准4.1.4汽油车污染物检测仪结构与原理4.1.5柴油车污染物检测仪结构与原理4.1.6汽车排放污染物检测方法第四章汽车环保性能试验第四章汽车环保性能试验23TUTE—汽车与交通学院1-脚踏开关；2-电磁阀；3-抽气泵；4-滤纸卷；5-取样探头；6-排气管；7-进给机构；8-被染黑滤纸；9-光电传感器；10-指示仪表4.1.5柴油车污染物检测仪结构与原理1.滤纸式烟度计测量原理：抽气泵3定时将一定容量的废气吸入，在废气穿过滤纸4时，将排出的污染物（碳烟）隔离在滤纸上，形成污斑，这块污斑的颜色深浅(黑的程度)与车辆废气的烟度有关，测量这块污斑的黑度指标，就测出该汽车的污染程度。§4.1汽车排放试验第四章汽车环保性能试验24TUTE—汽车与交通学院检测传感器与指示装置用光束照射滤纸，滤纸上方放置环形光电池。未经污染的滤纸较白，入射光大部分反射到光电池上（光电管），光电池吸收光能就多，光电压较高，仪表指零。滤纸经污染后颜色发黑，入射光大部分被黑色吸收，只有少量反射，光电压就小，烟度计示置增大。烟度单位（波许，Rb），用0～10.0Rb表示，“0”是纯白色滤纸烟度，“10”是全黑色滤纸烟度。最小分度为0.01Rb。§4.1汽车排放试验第四章汽车环保性能试验25TUTE—汽车与交通学院2.不透光烟度计2001年10月1日起生产的在用柴油车，应按照自由加速—不透光烟度法对排放废气烟度进行检测。由光电管测出光线强度的衰减量。利用透光衰减率测定排气烟度。废气光源灯光电管不透光烟度计能测定稳态、非稳态和过渡工况下的烟度值。由于烟度污染，水滴与油滴作用，容易产生误差，需要定期清洗。§4.1汽车排放试验第四章汽车环保性能试验26TUTE—汽车与交通学院§4.1汽车排放试验4.1.1汽车排放试验简介4.1.2汽车的排放污染物4.1.3排放污染物的检测标准4.1.4汽油车污染物检测仪结构与原理4.1.5柴油车污染物检测仪结构与原理4.1.6汽车排放污染物检测方法第四章汽车环保性能试验第四章汽车环保性能试验27TUTE—汽车与交通学院4.1.6汽车排放污染物检测方法1.双怠速工况排气污染物检测（怠速、高怠速）使用便携式排气分析仪检测CO和HC含量2.工况法排气污染物检测底盘测功机、尾气分析仪、转速计、温度计、湿度计、计时器。（1）稳态工况法（加速模拟工况法）：ASM5025与ASM2540（2）瞬态工况法：常用工况与排气污染严重工况3.柴油机烟度检测（1）稳态烟度检测：全负荷、需要加载（2）非稳态烟度检测（自由加速法）：空载，怠速突然至高转速§4.1汽车排放试验第四章汽车环保性能试验28TUTE—汽车与交通学院§4.1汽车排放试验适用对象：M1、M2、N1类汽油机适用对象：除M1、M2、N1类之外的其他在用汽油机第四章汽车环保性能试验29TUTE—汽车与交通学院适用对象：M1、M2、N1类