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機械社區(qū)
標題:
重型車用發(fā)動機排放法規(guī)檢測項目及試驗工況概述
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作者:
松濤
時間:
2010-5-15 16:39
標題:
重型車用發(fā)動機排放法規(guī)檢測項目及試驗工況概述
1 檢測的排氣污染物項目
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ECE法規(guī)中的88/77/EEC（2001/27/EC）和GB 17691-2001、GB17691-2005、GB3847-2005標準中，檢測的排氣污染物有：氣態(tài)排放，顆粒排放和可見污染物（煙度）。
* F4 y+ D4 j W9 A
1.1 氣態(tài)排放
* r( s0 A' A1 s- J. d
發(fā)動機廢氣中的氣態(tài)有害物質包括氮氧化物（NOx），總碳氫（THC），一氧化碳（CO），二氧化碳（CO2），硫化物（SO2）。排放法規(guī)中只對NOx，THC，CO，CO2的排放限值作了規(guī)定。CNG/LPG燃料發(fā)動機排氣中有大量的甲烷（CH4），雖然其屬于總碳氫，卻對人體無害，故把甲烷從總碳氫中剔除，稱之為非甲烷碳氫（NMHC），法規(guī)只對該值有規(guī)定。
4 T4 G3 U9 N1 {2 E
1.2 顆粒物排放
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發(fā)動機排氣中的顆粒，不是一般意義上的大氣塵埃或煙塵。主要有類似石墨狀的含碳物質，其上吸附了一定量的高分子碳氫有機物等；直徑約在1m以下；存在稀釋排氣之中。
. M: k! L6 Y I B1 i
實際使用中，發(fā)動機廢氣直接排入大氣并立即被沖淡稀釋。排氣的溫度大幅度下降，但不會從廢氣中凝結出液態(tài)水。
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法規(guī)中的顆粒物獲取方法為：將稀釋至52℃以下且無冷凝水出現(xiàn)的稀釋廢氣流經(jīng)帶有聚四氟乙烯樹脂涂層的濾紙，在濾紙表面上的物質即為所定義的顆粒排放。
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碳煙，按不同工況可出現(xiàn)白煙、藍煙和黑煙。它和顆粒物成正相關性，但屬于不同的概念。它的主要特點是為完全燃燒，質量小，但能見度高。
2 e- F- z) X; |3 K9 G. F, e
2 排放試驗工況
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2.1 歐Ⅰ/Ⅱ：
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穩(wěn)態(tài)13工況。將發(fā)動機置于測功試驗臺架上，按規(guī)定的13種工況測試發(fā)動機排放。每工況運行5～6 min，按序試驗，中途終端時間不得超過15 min，否則試驗無效。
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2.2 歐Ⅲ/Ⅳ：
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2.2.1 穩(wěn)態(tài)13工況試驗ESC
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定義和歐Ⅰ歐Ⅱ相似，但具體的工況設定點不同，除第1個工況為4分鐘，其余為2分鐘。在完成13工況試驗后，還要進行3點NOx的附加抽查試驗。因此歐3歐4的穩(wěn)態(tài)工況和歐Ⅰ歐Ⅱ的穩(wěn)態(tài)工況沒有直接的相關性。
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2.2.2 動態(tài)煙度試驗ELR
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ELR試驗是考核柴油機在轉速保持不變的狀態(tài)下承受突加載荷時的響應能力，以煙度為其衡量指標。
# z7 V# ~/ C/ K$ M S) q
穩(wěn)態(tài)13工況試驗ESC和動態(tài)煙度試驗ELR的適用范圍：包括使用電噴，廢氣再循環(huán)（EGR），氧化型催化器等技術的發(fā)動機。
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2.2.3 瞬態(tài)試驗ETC
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ETC試驗時間共1 800 s，是每秒變換工況的瞬態(tài)排放試驗程序。它模擬了重載車的三種運行狀態(tài)：第一個600 s為城市工況，包括車輛停車，啟動，怠速，最大時速不超過50 km/h，包括車輛不脫離離合器的滑行（倒拖）。這種工況發(fā)動機的轉速變化是相當大的；第2個600 s為鄉(xiāng)村道路，平均車速為72 km/h；第三個600 s為高速公路，車速變化不大，均在88 km/h以上。
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由于瞬態(tài)試驗循環(huán)具有較高的動態(tài)響應要求，發(fā)動機扭矩和轉速指令設置點的發(fā)出頻率為5 Hz（建議10 Hz），而發(fā)動機的轉速和扭矩反饋信號紀錄頻率至少為1 Hz。由于對碳氫HC和氮氧化物NOx連續(xù)采樣積分，其頻率應至少為2 Hz，且整個氣態(tài)污染物分析系統(tǒng)的響應時間應不大于20 s。
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瞬態(tài)試驗ETC的適用范圍：包括裝有先進的排氣后處理裝置如NOx催化器和顆粒捕捉器的發(fā)動機，ETC為附加試驗。此外CNG、LPG發(fā)動機的氣態(tài)排放污染物測量的工況是ETC。
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