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气体和颗粒排放物的试验实施步骤
发布时间:2022-05-07 10:01:27  ▏阅读:

 

GB/T 8190.2-2011

 

往复式内燃机排放测量第2部分:气体和颗粒排放物的现场测量(第11~12条款)

 

11 试验实施

 

11.1 取样滤纸的准备(需要时)

至少在试验前1h将每张(对)滤纸放在陪替氏(Petri)器皿内,置于称重室(见GB/T 8190.1-2010的7.6.3)进行稳定化处理。处理后将每张(对)滤纸称重并作记录。然后将每张(对)滤纸储存在陪替氏器皿或密封的滤座内供试验时使用。

试验后,将陪替氏器皿适当封住后送回称重室进行至少1h但不超过80h的调温处理,然后进行称重。记录滤纸的总重并减去自重。

滤纸在从称重室送到试验现场的过程中,应防止滤纸荷重发生变化,如因机械振动和温度超过325K(52℃)时蒸发等。可从几次试验中采集和储存颗粒物样品后再将滤纸送到称重室,但应尽量缩短储存时间。

如果采用代用颗粒测量方法,则应按照仪器制造厂的要求进行调整,并按7.1.1的规定用代用认证程序进行检验。

 

称重室原理图-柴油发电机组.png

称重室原理图

 

11.2 测量装置的安装

测量仪器和取样探头应按要求进行安装。当采用全流稀释系统稀释排气时(见GB/T 8190.1-2010的图19),应将排气尾管与稀释系统相连。

 

11.3 启动稀释系统和发动机

启动稀释系统和发动机时,可按试验条件将发动机和稀释系统预热到使所有温度和压力都稳定在最大可以达到的负荷点(稳定化准则可见GB/T 21404-2008中6.2.4.3.2)。

稀释空气温度应不超过GB/T 8190.1-2010中17.2的规定。如环境空气温度低于288K或经有关各方同意,稀释空气温度可低于288K。

 

双燃料发动机全流稀释系统试验.png

甲醇/柴油机稀释系统试验示意图

 

11.4 稀释比的调整

应按GB/T 8190.1-2010中12.4的规定进行调整。

 

11.5 试验点的确定(仅供稳态试验用)

制造厂应尽可能标明在规定试验转速下的最大功率值,以便计算规定试验工况的功率值。应采用公式(6)计算各试验工况时的发动机调定值:

 

 发动机调定值公式.png(6)

 

 

式中:                 

S   ——测功器调定值,单位为千瓦(kW);

Pmax ——发动机在试验条件下按试验转速运行时的最大实测或标定功率(由制造厂规定),单位为千瓦(kW);

Paux  ——试验安装的、但不是GB/T 21404-2008中表1所要求的辅助装置所吸收的标定总功率,单位为千瓦(kW);

F  ——发动机试验转速时的最大扭矩百分比。

 

11.6 检查分析仪

应对排放分析仪进行零点和量距调整。

 

11.7 试验顺序

 

11.7.1 总则

发动机应按10.1的规定进行运转。

当采用与GB/T8190.4不同的稳态试验测点时,应按降低功率或扭矩的次序进行测量,并在各试验点至少保持10min。为达到稳定状态并有充足时间采集颗粒物可能需要更长时间。

每一试验循环工况内规定转速不应超出标定转速的±1%或±3r/min,以较大值为准,低怠速时应保证公差范围符合制造厂规定。

在整个测量中扭矩的平均值不应超出试验转速下最大扭矩的±2%。否则应在试验前经有关各方商定。如在试验循环的某一工况内不能保证该允差,则可采用平均值。

对于非道路车辆的在用合规性试验,应按其正常运行状况在瞬态和/或稳态工况下运转。

燃料温度应符合第6章的规定。

11.7.2 分析仪的响应

应将分析仪的输出数据记录在纸带式记录仪上,或用等效的数据采集系统进行测量,而:

-对稳态试验,至少应在每工况的最后3min内将排气输入分析仪;

-对瞬态试验或在用合规性试验,应在整个试验期内将排气连续输入分析仪。

如采用气袋取样测定稀释后的CO和CO2(见GB/T 8190.1-2010的7.5.4):

——对稳态试验,应在每工况的最后3min内用气袋取样;

——对瞬态试验或在用合规性试验,应在整个试验期内用气袋取样。

然后对袋内样气进行分析和记录。

11.7.3 颗粒物取样(如适用)

可以用单滤纸法或多滤纸法进行颗粒物取样。取样方法见GB/T 8190.1-2010中7.6的规定。

由于两种方法的测量结果不同,应在记录中注明所采用的方法。

对单滤纸法,在试验循环程序中所规定或经有关各方商定的工况加权系数,应在取样时通过适当调整样气流量和/或取样时间来考虑。

按GB/T 8190.4规定的试验循环进行稳态试验时,应在每工况的后期进行取样。单滤纸法每工况取样时间应大于20s;多滤纸法每工况取样时间应大于60s。对于无旁通功能的系统,单滤纸法和多滤纸法每工况的取样时间均应大于60s。

对于未规定试验循环的瞬态或稳态试验,在发动机起动或试验程序开始时应将颗粒取样系统从旁通位置切换到颗粒采集位置。调整取样泵,使通过取样探头或输送管的样气流量与排气质量流量保持一定比例。

11.7.4 发动机工况

应在下列时间内记录发动机的转速、负荷、进气温度、排气背压、燃料流量、空气或排气流量:

——稳态试验,发动机达到稳定状态后每工况的最后80%时间内;

——瞬态试验或在用合规性试验,在整个试验程序内。

数值为试验时间内的平均值。

当排气流量或燃烧空气或燃油消耗量无法测量时,可用总碳氧平衡法计算(见GB/T 8190.1-2010的7.3.4和附录A)。

应记录计算所需的任何附加数据(见第12章)。

 

11.8 重检分析仪

试验结束时应按要求检查和调整排放分析仪的零点和量距设定值。如试验后分析仪所需调整不超过7.4.1中所规定的准确度,则认为试验合格。

 

11.9 试验报告

 

11.9.1 总则

试验报告应符合ISO 8178-6的规定。

11.9.2 指南

试验报告应清楚说明测量项目、测量方法、计算和/或修正的内容及方法。还应包括准确度的评定和试验方案选择的理由。

11.9.3 测量装置

应记录试验所用的测量装置(包括量距气的说明)、进气处的环境状况(包括湿度等)、发动机的性能数据和燃料特性,并注明测取这些特性值的试验方法。

11.9.4 发动机参数

发动机参数应给出喷油正时、喷油器调整、喷油嘴孔数和增压器技术规格等。火花点燃式发动机,应给出点火正时和火花塞特性。

 

12 排放评定和计算

 

12.1 指南

按以下标准进行排放评定和计算:

a)对稳态工况的气体排放组分,按GB/T 8190.1-2010中第13章和第14章的规定。

b) 对稳态工况的颗粒物排放,按GB/T 8190.1-2010中第13章和第15章的规定。

c) 对瞬态工况采用原排气和部分流稀释系统的气体和颗粒物排放,按GB/T 8190.11-2009中第9章的规定。

d) 对瞬态工况采用全流稀释系统的气体和颗粒物排放,按GB/T 8190.11-2009中第10章的规定。

 

12.2 非道路车辆在用合规性试验的特殊要求

非道路用车辆的在用合规性试验,应以现场实际使用工况下的运行为基础,其运行多数为瞬态工况,要采用GB/T 8190.11规定的计算程序。负荷循环特性和运行时间应在在用合规性试验开始前经有关各方确认。

应按使用说明书要求起动车辆。发动机预热后,在车辆开始行驶前、后时间内进行排放测量,应记录并汇总整个在用负荷循环试验内的所有数据。在用试验循环结束时,当超过系统响应时间后应停止

排放取样。

可采用发动机转速、扭矩或燃油耗的电控模块值测定有效比排放。对于不连续或不合理的电控模块数据,由相邻数据用线性插值代替。应按GB/T 8190.11-2009中3.15的规定,利用转换时间使电控模块的信号与其他数据保持时间同步。

对非电控发动机的测定工作应经有关各方商定。

 

 参 考 文 献

[1] GB/T 1883.1-2005 往复式内燃机 词汇 第1部分:发动机设计和运行术语(ISO 2710-1:2000,IDT)

[2]GB/T 1883.2-2005 往复式内燃机 词汇 第2部分:发动机维修术语(ISO 2710-2:1999,IDT)

[3]GB/T 6072.1-2008 往复式内燃机 性能 第1部分:功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法 通用发动机的附加要求(ISO 3046-1:2002,IDT)

[4] GB/T 6072.3-2008 往复式内燃机 性能 第3部分:试验测量(ISO 3046-3:2006,IDT)

[5] GB/T 6379.1-2004 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第1部分:总则与定义(ISO 5725-1:1994,IDT)

[6] GB/T 6379.2-2004 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第2部分:确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法(ISO 5725-2:1994,IDT)

[7] GB/T 6379.4-2006 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第4部分:确定标准测量方法正确度的基本方法(ISO 5725-4:1994,IDT)

[8] GB/T 6379.6-2009 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第6部分:准确度值的实际应用(ISO 5725-6:1994,IDT)

[9] GB/T 8190.3-2003 往复式内燃机 排放测量 第3部分:稳态工况排气烟度的定义和测量方法(ISO 8178-3:1994,IDT)

[10] GB/T 8190.7-2003 往复式内燃机 排放测量 第7部分:发动机系族的确定(ISO 8178-7:1996,IDT)

[11] GB/T 8190.8-2003 往复式内燃机 排放测量 第8部分:发动机系组的确定(ISO 8178-8:1996,IDT)

[12] GB/T 17805-1999 柴油机进、排气流量的测量

[13]ISO 1585,Road vehicles-Engine test code-Net power

[14]ISO 2534,Road vehicles-Engine test code-Gross power

[15]ISO/TR 3313,Measurement of fluid flow in closed conduits-Guidelines on the effects of flow pulsations on flow measurement instruments

[16]ISO 5167-1,Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full-Part 1:General principles and requirements

[17] ISO 5168,Measurement of fluid flow-Procedures for the evaluation of uncertainties

[18] ISO 5725-3,Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results-Part 3: Intermediate measures of the precision of a standard measurement method

[19]ISO/TR 7066-1,Assessment of uncertainty in calibration and use of flow measurement devices-Part 1:Linear calibration relationships

[20] ISO 7066-2,Assessment of uncertainty in the calibration and use of flow measurement devices-Part 2:Non-linear calibration relationships

[21]ISO 8178-9,Reciprocating internal combustion engines-Exhaust emission measurement-Part 9:Test cycles and test procedures for test bed measurement of exhaust gas smoke emissions from compression ignition engines operating under transient conditions

[22] ISO 8178-10,Reciprocating internal combustion engines-Exhaust emission measurement-Part 10:Test cycles and test procedures for field measurement of exhaust gas smoke emissions fromcompression ignition engines operating under transient conditions

[23]ISO 8216-1,Petroleum products-Fuels(class F)classification-Part 1:Categories of marine fuels

[24] ISO 8217,Petroleum products-Fuels (class F)-Specifications of marine fuels

[25] ISO 8665,Small craft-Marine propulsion reciprocating internal combustion engines-Power measurements and declarations

[26] ISO 9096,Stationary source emissions-Manual determination of mass concentration of particulate matter

[27]ISO 9249,Earth-moving machinery-Engine test code-Net power

[28] ISO 10054,Internal combustion compression-ignition engines-Measurement apparatus for smoke from engines operating under steady-state conditions-Filter-type smokemeter

[29]UN-ECE R24,Uniform provisions concerning the approval of I diesel engines with regard to the emission of visible pollutants;II motor vehicles with regard to the installation of diesel engines of an approved type; III vehicles equipped with diesel engines with regard to the emission of visible pollutants by the engine; IV method of measuring the power of compression ignition engines

[30]UN-ECE R49,Uniform provisions concerning the approval of diesel engines with regard to the emission of gaseous pollutants

[31]88/77 EEC,Council directive on the approximation of the laws of the member states relating to the measures to be taken against the emission of gaseous pollutants from diesel engines for use in vehicles

[32] SAE J177,Measurement of Carbon Dioxide,Carbon Monoxide and Oxides of Nitrogen in Diesel Exhaust

[33] SAE J1003,Diesel Engine Emission Measurement Procedure

[34] SAE J1088,Test Procedure for the Measurement of Gaseous Exhaust Emissions from Small Utility Engines

[35]SAE J1151,Methane Measurement Using Gas Chromatography

[36]SAE J1936,Chemical Methods for the Measurement of Non-regulated Diesel Emissions

[37]ICOMIA standard 34-88,Test Procedure for the Measurement of Exhaust Emissions from Marine Engines

 

 

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