重型車用發(fā)動(dòng)機(jī)排放法規(guī)檢測項(xiàng)目及試驗(yàn)工況概述

松濤

1  檢測的排氣污染物項(xiàng)目
; F) h' e* u! R; M$ b) qECE法規(guī)中的88/77/EEC（2001/27/EC）和GB 17691-2001、GB17691-2005、GB3847-2005標(biāo)準(zhǔn)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）。
& c# S2 b( d9 W) @1.1  氣態(tài)排放
發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中的氣態(tài)有害物質(zhì)包括氮氧化物（NOx），總碳?xì)洌═HC），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(dòng)機(jī)排氣中有大量的甲烷（CH4），雖然其屬于總碳?xì)洌瑓s對人體無害，故把甲烷從總碳?xì)渲刑蕹Q之為非甲烷碳?xì)洌∟MHC），法規(guī)只對該值有規(guī)定。
1.2  顆粒物排放
發(fā)動(dòng)機(jī)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(zhì)，其上吸附了一定量的高分子碳?xì)溆袡C(jī)物等；直徑約在1m以下；存在稀釋排氣之中。
實(shí)際使用中，發(fā)動(dòng)機(jī)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(huì)從廢氣中凝結(jié)出液態(tài)水。
6 N# \8 A  m: A, U0 y7 m1 Q. C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(zhì)即為所定義的顆粒排放。
3 W, u6 f$ U( D9 O9 O: t7 r) a  W碳煙，按不同工況可出現(xiàn)白煙、藍(lán)煙和黑煙。它和顆粒物成正相關(guān)性，但屬于不同的概念。它的主要特點(diǎn)是為完全燃燒，質(zhì)量小，但能見度高。
" D6 `6 i% E  [  H5 z2  排放試驗(yàn)工況
7 f" b7 [9 ~' x* @. i1 J2.1  歐Ⅰ/Ⅱ：
穩(wěn)態(tài)13工況。將發(fā)動(dòng)機(jī)置于測功試驗(yàn)臺架上，按規(guī)定的13種工況測試發(fā)動(dòng)機(jī)排放。每工況運(yùn)行5～6 min，按序試驗(yàn)，中途終端時(shí)間不得超過15 min，否則試驗(yàn)無效。
! t9 F. m6 ]7 ]2.2  歐Ⅲ/Ⅳ：
* Z& V/ O( y& R) A2.2.1  穩(wěn)態(tài)13工況試驗(yàn)ESC
9 Y( o  m# p) K- [; E4 m定義和歐Ⅰ歐Ⅱ相似，但具體的工況設(shè)定點(diǎn)不同，除第1個(gè)工況為4分鐘，其余為2分鐘。在完成13工況試驗(yàn)后，還要進(jìn)行3點(diǎn)NOx的附加抽查試驗(yàn)。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(guān)性。
2.2.2  動(dòng)態(tài)煙度試驗(yàn)ELR
ELR試驗(yàn)是考核柴油機(jī)在轉(zhuǎn)速保持不變的狀態(tài)下承受突加載荷時(shí)的響應(yīng)能力，以煙度為其衡量指標(biāo)。
" l' [% j. _3 x( M穩(wěn)態(tài)13工況試驗(yàn)ESC和動(dòng)態(tài)煙度試驗(yàn)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(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)。
2.2.3  瞬態(tài)試驗(yàn)ETC
ETC試驗(yàn)時(shí)間共1 800 s，是每秒變換工況的瞬態(tài)排放試驗(yàn)程序。它模擬了重載車的三種運(yùn)行狀態(tài)：第一個(gè)600 s為城市工況，包括車輛停車，啟動(dòng)，怠速，最大時(shí)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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化是相當(dāng)大的；第2個(gè)600 s為鄉(xiāng)村道路，平均車速為72 km/h；第三個(gè)600 s為高速公路，車速變化不大，均在88 km/h以上。
由于瞬態(tài)試驗(yàn)循環(huán)具有較高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和轉(zhuǎn)速指令設(shè)置點(diǎn)的發(fā)出頻率為5 Hz（建議10 Hz），而發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩反饋信號紀(jì)錄頻率至少為1 Hz。由于對碳?xì)銱C和氮氧化物NOx連續(xù)采樣積分，其頻率應(yīng)至少為2 Hz，且整個(gè)氣態(tài)污染物分析系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不大于20 s。
瞬態(tài)試驗(yàn)ETC的適用范圍：包括裝有先進(jìn)的排氣后處理裝置如NOx催化器和顆粒捕捉器的發(fā)動(dòng)機(jī)，ETC為附加試驗(yàn)。此外CNG、LPG發(fā)動(dòng)機(jī)的氣態(tài)排放污染物測量的工況是ETC。