GB/T 8190.4-2010
|
往复式内燃机排放测量第4部分：不同用途发动机的稳态试验循环（第9条款及附录） |
9 发动机排放控制区
9.1 总则
排气污染排放物可以按照8.3～8.8的要求用相应的试验循环进行测量。因此排放结果将表示各一种用途下的典型值。此外，某些管理机构还需了解受控发动机在试验循环未涵盖区的排放状况。虽然GB/T 8190的本部分并未规定这些区域的排放限值，但是根据9.2～9.4所述发动机的运行状况规定了发动机的排放控制区。
9.2 多速发动机
本节一般适用于由试验循环C1、C2、E1和H所涵盖的发动机。图3所示控制范围规定如下：
——转速范围：转速A～高转速；
——扭矩范围：30％～100％；
其中：
——转速A＝低转速＋15％（高转速一低转速）；
——转速B＝低转速＋50％（高转速一低转速）；
——转速C＝低转速＋75％（高转速一低转速）；
而
低转速＝发动机在发出50％额定功率或基本功率时的最低转速；
高转速＝发动机在发出70％额定功率或基本功率时的最高转速。
如发动机的实测转速A、B和C处在制造厂标定转速的士3％以内，则使用发动机的标定转速。如任何试验转速超出该公差，则应使用发动机的实测转速。
下列转速和扭矩点不在控制区内：
——30％最高功率以下点；
——仅对颗粒物而言，当C转速低于2400 r/min时，在B转速时的30％最大扭矩点或30％最高功率点（取其中较大者），与在高转速时的70％最高功率点的连线的右侧或下方各点处；
——仅对颗粒物而言，当C转速高于2400r/min时，在B转速时的30％最大扭矩点或30％最高功率点（取其中较大者），与在2400r/min时的50％最高功率点及在高转速时的70％最高功率点的连线的右侧各点处。
1——控制区；
2——所有排气污染物非控制区；-
3——颗粒物非控制区。
图3 多速发动机的排放控制区
9.3 恒速发动机
本节一般适用于由试验循环D1、D2、E2、G1、G2和G3所涵盖的发动机。由于这些发动机的主要运行区极其靠近设计运行转速，因此控制区规定为：
——转速：在按发动机制造厂规定的调速率公差范围内的运行转速；
——负荷：50％～100％。
9.4 按螺旋桨特性曲线运行的发动机
9.4.1 压燃式发动机
本节一般适用于由试验循环E3、E5和F所涵盖的发动机。由于这些发动机主要沿螺旋桨特性曲线上下或恒速运行，因此控制区与螺旋桨特性曲线有关（见图4），并规定如下，其中a、b、c、x和y是确定控制区边界的数学方程式的指数。
对采用试验循环E3的船用发动机：
低转速极限：63％；
低功率极限：在控制区A为45％；在控制区B为25％。
对单缸排量小于5L的船用发动机：
a=1.15;b=0.85;c=1;x=2;y=4。
对单缸排量大于等于5L的船用发动机：
a=1.04;b=0.76;c=0.9;x=2;y=4。
对采用试验循环F的机车发动机：
a=1.15;b=0.85;c=1;x=2.5;y=4。
对单缸排量小于5L、采用试验循环E5的船用发动机，如图5所示：
——低转速极限：在控制区A和控制区B为63％；在控制区C为95％；
——低功率极限：在控制区A为45％；在控制区B为25％；
——a=1.15;b=0.85;c=1;x=2;y=4。
1——功率曲线；
2——c×n3;
3——a×nx;
4——b×ny;
5——控制区A；
6——控制区B；
7——控制区C。
注1：n表示额定转速（100％）的百分数（怠速＝0％）；P表示最高功率百分数。-
注2：控制区B和控制区C的排放要求低于控制区A。
a 控制区A和控制区B的低功率极限（％最高功率）。
b 控制区A、控制区B和控制区C的低转速极限（％最高额定转速）。
图5 循环E5的船用发动机排放控制区
9.4.2 火花点燃式发动机
本节一般适用于试验循环E4所涵盖的发动机。
由于这些发动机主要沿螺旋桨特性曲线上下运行，因此控制区与螺旋桨特性曲线有关，如图6所示，并规定如下：
——低转速极限：40％；-
——低扭矩极限：25％；
——螺旋桨曲线上部边界：1.5n-0.16；
——螺旋桨曲线下部边界：n1.5-0.08。
1——扭矩曲线
2——n3（螺旋桨特性曲线》
3——1.5×n-0.16;
4——n1.5-0.08
5——控制区。
注：n表示额定转速（100%）的自分数（怠速=0%）；M表示成大扭矩的百分数。
a 控制区的低扭矩极限（%额定转速的最大扭矩）
b 控制区的低转速极限（%额定转速)
c 控制区的高转速极限（%额定转速）
附录A
（资料性附录）
加权系数汇总表
|
扭矩
|
100
|
75
|
50
|
25
|
10
|
100
|
75
|
50
|
25
|
10
|
0
|
章条号
|
|
转速
|
额定转速
|
中间转速
|
低怠速
|
|
||||||||
|
非道路车辆
|
|
|||||||||||
|
循环C1
|
0.15
|
0.15
|
0.15
|
|
0.1
|
0.1
|
0.1
|
0.1
|
|
|
0.15
|
8.3.1
|
|
循环C2
|
|
|
|
0.06
|
|
0.02
|
0.05
|
0.32
|
0.30
|
0.10
|
0.15
|
8.3.2
|
|
恒速
|
|
|||||||||||
|
循环D1
|
0.3
|
0.5
|
0.2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8.4
|
|
循环D2
|
0.05
|
0.25
|
0.3
|
0.3
|
0.1
|
|
|
|
|
|
|
8.4
|
|
机车
|
|
|||||||||||
|
循环F
|
0.15
|
|
|
|
|
|
|
0.25
|
|
|
0.6
|
8.6
|
|
多用途、草坪和园艺
|
|
|||||||||||
|
循环G1
|
|
|
|
|
|
0.09
|
0.2
|
0.29
|
0.3
|
0.07
|
0.05
|
8.7
|
|
循环 G2
|
0.09
|
0.2
|
0.29
|
0.3
|
0.07
|
|
|
|
|
|
0.05
|
8.7
|
|
循环 G3
|
0.85
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.15
|
8.7
|
|
船用
|
|
|||||||||||
|
循环 E1
|
0.08
|
0.11
|
|
|
|
|
0.19
|
0.32
|
|
|
0.3
|
8.5
|
|
循环E2
|
0.2
|
0.5
|
0.15
|
0.15
|
|
|
|
|
|
|
|
8.5
|
|
船用（螺旋桨特性）
|
|
|||||||||||
|
工况号 E3
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
|
||||||
|
功率/％
|
100
|
75
|
50
|
25
|
|
8.5
|
||||||
|
转速/％
|
100
|
91
|
80
|
63
|
|
8.5
|
||||||
|
加权系数
|
0.2
|
0.5
|
0.15
|
0.15
|
|
8.5
|
||||||
|
工况号 E4
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
8.5
|
||||||
|
转速/％
|
100
|
80
|
60
|
40
|
低怠速
|
8.5
|
||||||
|
扭矩/％
|
100
|
71.6
|
46.5
|
25.3
|
0
|
8.5
|
||||||
|
加权系数
|
0.06
|
0.14
|
0.15
|
0.25
|
0.40
|
8.5
|
||||||
|
工况号 E5
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
||||||
|
功率/％
|
100
|
75
|
50
|
25
|
0
|
8.5
|
||||||
|
转速/％
|
100
|
91
|
80
|
63
|
低怠速
|
8.5
|
||||||
|
加权系数
|
0.08
|
0.13
|
0.17
|
0.32
|
0.3
|
8.5
|
||||||
|
雪地车
|
|
|||||||||||
|
工况号H
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
8.8
|
||||||
|
转速/％
|
100
|
85
|
75
|
65
|
低怠速
|
|
||||||
|
扭矩/％
|
100
|
51
|
33
|
19
|
0
|
|
||||||
|
加权系数
|
0.12
|
0.27
|
0.25
|
0.31
|
0.05
|
|
||||||
附录B
（规范性附录）
通用试验循环
除循环E3、E4、E5和H按螺旋桨特性曲线计算的试验工况外，其他循环的试验工况均可合并成无加权系数的通用循环。根据该循环每工况的排放数据，可以用各用途相应的加权系数计算其他循环每工况的排放值。这样，就能避免同一发动机在用于不同用途时重复进行试验。通用试验循环见表B．1。
表B．1 通用试验循环
|
工况号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
|
转速
|
额定转速
|
中间转速
|
低怠速
|
||||||||
|
扭矩/％
|
100
|
75
|
50
|
25
|
10
|
100
|
75
|
50
|
25
|
10
|
0
|
|
加权系数
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a 见GB/T 8190.1-2010中12.5和GB／T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。
b 对预定用途，按8.3～8.7使用。
|
|||||||||||
