HJ451-2008柴油机排气后处理装置试验方法

HJ中华人民共和国国家环境保护标准HJ451－2008环境保护产品技术要求柴油车排气后处理装置TechnicalrequirementforenvironmentalprotectionproductAftertreatmentdevicesfordieselvehicleexhaust(发布稿)本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2008-12-10发布2009-03-01实施环境保护部发布I目次前言................................................................................................................................II1适用范围..........................................................................................................................12规范性引用文件..............................................................................................................13术语和定义......................................................................................................................14技术要求..........................................................................................................................35试验条件..........................................................................................................................46试验仪器和设备..............................................................................................................57试验方法..........................................................................................................................58标志、包装、运输、储存...............................................................................................9附录A（规范性附录）颗粒过滤器（DPF）称重方法和电加热炉再生（清洁）方法.......11附录B（资料性附录）后处理装置一般资料及试验结果记录...........................................12II前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，控制汽车排气污染物的排放，改善环境空气质量，制定本标准。本标准参照采用《汽油车用催化转化器的技术要求和试验方法》（GB/T18377）体系结构以及《北京市柴油车颗粒物排放治理技术指南》有关技术内容。本标准规定了柴油车排气后处理装置的主要技术要求和试验方法。本标准为首次发布。本标准的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准起草单位：中国汽车技术研究中心、天津索克汽车试验有限公司、无锡威孚力达催化净化器有限责任公司、巴斯夫催化剂（上海）有限公司、云南菲尔特环保科技有限公司。本标准环境保护部2008年12月10日批准。本标准自2009年3月1日起实施。本标准由环境保护部解释。1环境保护产品技术要求柴油车排气后处理装置1适用范围本标准规定了柴油车排气后处理装置的技术要求和试验方法。本标准适用于柴油车发动机排气后处理装置，包括氧化型催化转化器（DOC）、颗粒过滤器（DPF）、选择性催化还原装置（SCR）。由以上基本后处理装置单元衍生组合的装置参照本标准执行。2规范性引用文件本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。GB17691车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法GB18352.3轻型汽车污染物排放限值及测量方法GB11122柴油机油GB/T5181汽车排放术语和定义GB/T18297汽车发动机性能试验方法GB/T18377汽油车用催化转化器的技术要求和试验方法3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1.柴油车排气后处理装置aftertreatmentdevicesfordieselvehicleexhaust指安装在柴油车发动机排气系统中，能通过各种理化作用来降低排气中污染物排放量的装置。3.2.氧化型催化转化器dieseloxidationcatalyst（简称DOC)指安装在柴油车发动机排气系统中，通过催化氧化反应，能降低排气中一氧化碳（CO）、总碳氢化合物（THC）和颗粒物（PM）中SOF等污染物排放量的排气后处理装置。3.3.颗粒过滤器dieselparticulatefilter（简称DPF）指安装在发动机排气系统中，通过过滤来降低排气中颗粒物的装置。当DPF载体的表面涂覆有催化剂，称为催化型颗粒过滤器（catalyzeddieselparticulatefilter，简称CDPF）。23.4.选择性催化还原装置selectivecatalyticreduction（简称SCR）指安装在发动机排气系统中，将排气中的氮氧化物（NOx）进行选择性催化还原，以降低NOx排放量的排气后处理装置。该系统需要外加能产生还原剂的物质（例如，能水解产生NH3的尿素）。3.5.CDPF的平衡点温度balancepointtemperature（简称BPT）CDPF在指定的发动机工况下进行PM加载时，CDPF的压降从上升到没有明显下降时的入口温度。3.6.催化转化器的转化效率catalyticconverterefficiency试验车辆或发动机按照指定的工况运行时，催化转化器入口和出口的某种污染物排放量的变化率。100%放量催化转化器前污染物排放量催化转化器后污染物排放量催化转化器前污染物排催化转化器转化效率×−=3.7.颗粒过滤器的过滤效率DPFfiltrationefficiency试验车辆或发动机按照指定的工况运行时，单位时间DPF颗粒物捕集量与DPF入口中气体所含颗粒物量的比值。−×=单位时间DPF前的PM排放质量单位时间DPF后的PM排放质量DPF过滤效率100单位时间DPF前的PM排放质量%3.8.氧化型催化转化器的起燃温度（T50）DOClight-offtemperature催化转化器对气相组分的CO、THC的转化效率达到50%时所对应的催化转化器入口的气体温度。3.9.空速spacevelocity在温度为25℃和压力为100kPa的标准状态下，每小时进入催化转化器的气体容积与催化转化器的容积之比。3.10.颗粒过滤器的再生DPFregenerationDPF使用一段时间以后，收集在DPF里的PM需要定期去除掉，从而恢复DPF过滤性能的过程。可分为主动再生和被动再生。主动再生指利用外加能量（如：电加热器、燃烧器或发动机操作条件的改变以提高排气温度）使DPF内部温度达到PM的氧化燃烧温度而进行的再生。被动再生指利用柴油机排气本身所具有的能量进行的再生，一般针对于CDPF或DOC+DPF等系统。3.11.颗粒过滤器的再生效率DPFregenerationefficiencyDPF在指定的PM加载水平（或指定工况）下进行再生，再生前后DPF中的PM的质量变化率。DPF质量在DPF床温125℃时称量。3×−=100%再生前DPF中PM的质量再生后DPF中PM的质量DPF的再生效率再生前DPF中PM的质量3.12.颗粒过滤器加载工况DPFloadingcondition能使DPF中收集到的PM增加至加载水平的发动机稳态工况。3.13.颗粒过滤器的加载水平DPFloadinglevelDPF载体加载前后单位容积内的质量增加量。DPF质量在DPF床温125℃时称量。−=DPF加载后的质量DPF加载前的质量DPF的加载水平DPF的载体容积3.14.床温bedtemperature排气流经排气后处理装置载体内部的温度。3.15.入口温度Inlettemperature若本标准以下条文中对入口温度的测量位置没有明确定义,则指在排气后处理装置入口端面上游25mm的中心线上测得的排气温度。3.16.劣化率deterioraterate后处理装置劣化前后对某种污染物转化效率（或过滤效率）的变化率。=劣化前装置的转化效率（或过滤效率）-劣化后装置的转化效率（或过滤效率）劣化率劣化前装置的转化效率（或过滤效率）3.17.轻型柴油车light-dutydiesel最大总质量不超过3500kg的柴油车。3.18.重型柴油车heavy-dutydiesel最大总质量超过3500kg的柴油车。4技术要求4.1.一般要求4.1.1后处理装置应使用永久性的标记标明生产厂家名称或商标、类别、装置型号以及排气进出流向。4.1.2后处理装置应按照7.2进行机械性能试验，性能指标应满足GB/T18377中的有关要求。4.2.DOC性能要求4.2.1按7.3.1测量起燃温度和转化效率。起燃温度不得高于230℃；气态污染物THC、CO的转化效率不得低于80％和70％；颗粒物过滤效率不得低于20％。44.2.2按7.3.2进行快速老化试验。快速老化后的DOC对气态污染物（CO、THC和NOx）转化效率的劣化率不得超过10％。4.3.DPF性能要求4.3.1按7.4.1.进行热循环试验后，目测样品的载体应无裂纹，无泄漏通道。4.3.2按7.4.2测量压降特性，DPF前后压降不得超过8.5kPa。4.3.3按7.4.3测量过滤效率。流通式或部分流通式的DPF过滤效率不得低于50％，壁流式DPF过滤效率不得低于85％；而且同时在原机基础上，气态污染物（CO、HC、NOx）排放增加不得超过10％。4.3.4按7.4.4测量CDPF的平衡点温度，不得高于产品生产企业提供值30℃，最高不得高于400℃。4.3.5按7.4.5测量CDPF的被动再生效率，再生效率不得低于90％。4.3.6按7.4.6或附录A中A.3测量主动再生效率，再生效率不得低于90％。4.3.7按7.4.7进行耐久试验，样品的过滤效率的劣化率不得高于10％。4.4.SCR性能要求4.4.1按7.5.1进行NOx/NH3比例试验。SCR的转化效率不得低于80％。4.4.2按7.5.2进行快速老化试验。快速老化后的SCR对NOx转化效率的劣化率不得高于10％。4.5.后处理装置配装柴油车或发动机的排放性能要求4.5.1装在轻型柴油车上的后处理装置，按7.3.2和（或）7.4.7和（或）7.5.2进行耐久试验后，汽车排放应满足GB18352.3中Ⅰ型试验的要求。4.5.2装在重型柴油机上的后处理装置，按7.3.2和（或）7.4.7和（或）7.5.2进行耐久试验后，发动机排放应满足相应GB17691试验排放限值的要求。5试验条件5.1.发动机及其控制系统a)试验发动机的排放水平应与后处理装置的应用目标发动机相一致，满足或者接近GB17691中相应的排放限值。b)发动机控制系统能够控制发动机的运转参数（