目次
前言
1 范圍
2 引用標(biāo)準(zhǔn)
3 定義和縮寫
4 試驗分類和試驗方法
5 氣態(tài)和微粒污染物排放限值
6 對裝用壓燃式發(fā)動機車輛的附加要求
附錄A(標(biāo)準(zhǔn)的附錄) 發(fā)動機的主要特征和與進(jìn)行試驗有關(guān)的資料
附錄B(標(biāo)準(zhǔn)的附錄) 試驗規(guī)程
附錄C(標(biāo)準(zhǔn)的附錄) 認(rèn)證試驗和生產(chǎn)一致性檢驗規(guī)定用基準(zhǔn)燃油的技術(shù)要求
附錄D(提示的附錄) 參數(shù)資料
前言
為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國大氣污染防治法》,控制汽車排放污染物的排放,改善環(huán)境空氣質(zhì)量,特制定本標(biāo)準(zhǔn)。
本標(biāo)準(zhǔn)等效采用聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(ECE)1992年12月13日生效的ECE R49/02法規(guī)《就發(fā)動機的污染物排放對壓燃式發(fā)動機及裝壓燃式發(fā)動機車輛認(rèn)證的統(tǒng)一規(guī)定》的全部技術(shù)內(nèi)容。
本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A、附錄B和附錄C都是標(biāo)準(zhǔn)的附錄。附錄D是提示的附錄。
本標(biāo)準(zhǔn)由國家機械工業(yè)局提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位:中國重型汽車集團(tuán)公司技術(shù)發(fā)展中心、中國汽車技術(shù)研究中心。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:王勇、許拔民、劉偉、喬招軍、尤林華、路好成、楊繼平。
本標(biāo)準(zhǔn)由國家機械工業(yè)局負(fù)責(zé)解釋。
1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了壓燃式發(fā)動機和裝用壓燃式發(fā)動機車輛的排氣中氣態(tài)和微粒污染物的排放限值及測試方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于設(shè)計車速大于25km/h的M
2、M
3、N
1、N
2和N
3類及總質(zhì)量大于3500kg的M
1類
1)機動車裝用的壓燃式發(fā)動機。
本標(biāo)準(zhǔn)不適用于已按GB14761批準(zhǔn)了認(rèn)證的采用壓燃式發(fā)動機的N
1、N
2和M
2類車輛。
2 引用標(biāo)準(zhǔn)
下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文,通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時,所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂,使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。
GB/T 15089—1994 機動車輛分類
GB/T 17692—1999 汽車用發(fā)動機凈功率測試方法
GB 14761—1999 汽車排放污染物限值及測試方法
3 定義和縮寫
本標(biāo)準(zhǔn)用下列定義和縮寫。
3.1車輛認(rèn)證
就發(fā)動機的氣態(tài)和微粒污染物的排放水平認(rèn)證一種車型。
3.2發(fā)動機認(rèn)證
就氣態(tài)和微粒污染物的排放水平認(rèn)證一種發(fā)動機型式。
3.3壓燃式發(fā)動機
以壓燃原理工作的發(fā)動機(如柴油機)。
3.4發(fā)動機型式
在附錄A中規(guī)定的發(fā)動機特性的主要方面無差異的同一類發(fā)動機。
3.5車型
在附錄A中規(guī)定的發(fā)動機和汽車特性的主要方面無差異的同一類車輛。
3.6氣態(tài)污染物
1)按照GB/T 15089。
一氧化碳、碳?xì)浠衔铮俣ㄌ細(xì)浔葹?:1.85)和氮氧化物(用二氧化氮(NO
2)當(dāng)量表示)。
3.7微粒污染物
指發(fā)動機排氣經(jīng)凈化的空氣稀釋后,其溫度不超過325K(52℃)時,在規(guī)定的過濾介質(zhì)上收集到的所有物質(zhì)。
3.8凈功率
在試驗臺架上,按照GB/T 17692規(guī)定的功率測量方法,在發(fā)動機曲軸末端或其等效部件上測得的功率。
3.9額定轉(zhuǎn)速
制造廠的使用說明書中規(guī)定的、調(diào)速器所允許的滿負(fù)荷最高轉(zhuǎn)速。
3.10負(fù)荷百分比
在發(fā)動機某一轉(zhuǎn)速下可得到的最大扭矩的百分?jǐn)?shù)。
3.11最大扭矩轉(zhuǎn)速
制造廠規(guī)定的發(fā)動機發(fā)出最大扭矩時的轉(zhuǎn)速。
3.12中間轉(zhuǎn)速
若最大扭矩轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)速的60%~75%的范圍內(nèi)時,指最大扭矩轉(zhuǎn)速;其他情況指額定轉(zhuǎn)速的60%。
3.13縮寫及單位
所有的體積和體積流量都必須在273K(0℃)和101.3kPa的狀態(tài)下計算。
4試驗分類和試驗方法
4.1試驗分類
試驗分型式認(rèn)證試驗與生產(chǎn)一致性檢查試驗。
4.1.1型式認(rèn)證試驗
制造廠應(yīng)提交一臺與附錄A所述的“發(fā)動機型式”特征相符的發(fā)動機,進(jìn)行4.2規(guī)定的試驗。
4.1.2生產(chǎn)一致性檢查試驗
從已經(jīng)本標(biāo)準(zhǔn)型式認(rèn)證試驗合格的、成批生產(chǎn)的發(fā)動機中任意抽取一臺,進(jìn)行4.2規(guī)定的試驗。試驗用發(fā)動機應(yīng)按照制造廠的技術(shù)規(guī)范磨合或部分磨合。
4.2試驗方法
試驗方法按附錄B的規(guī)定執(zhí)行。附件BD描述了推薦的氣態(tài)和微粒污染物分析系統(tǒng)和推薦的微粒取樣系統(tǒng)。其他系統(tǒng)和分析儀如能得出等效的結(jié)果,也可以采用。對于單獨一個試驗室,等效性定義為試驗結(jié)果落在這里所述的某一基準(zhǔn)系統(tǒng)試驗結(jié)果的±5%以內(nèi)。對于微粒排放,只有全流稀釋系統(tǒng)被認(rèn)定為基準(zhǔn)系統(tǒng)。如將一套新系統(tǒng)引入本標(biāo)準(zhǔn)中,其等效性的確定必須以IS0 5725所述的試驗室間試驗的重復(fù)性和再現(xiàn)性計算為基礎(chǔ)。
5氣態(tài)和微粒污染物排放限值,
5.1氣態(tài)和微粒污染物排放限值分別見表1和表2。
表1 型式認(rèn)證試驗排放限值
表2 生產(chǎn)一致性檢查試驗排放限值
5.2型式認(rèn)證試驗
發(fā)動機一次試驗測得的一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸锛拔⒘5馁|(zhì)量不超過表l中規(guī)定的數(shù)值,則為合格。
5.3生產(chǎn)一致性檢查試驗
5.3.1如果從成批產(chǎn)品中抽取的一臺發(fā)動機通過試驗測得的一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物及微粒的質(zhì)量均不超過表2中規(guī)定的數(shù)值,則該批產(chǎn)品的生產(chǎn)被認(rèn)為合格。
式中:L——為表2中規(guī)定的每種污染物的限值;
k——根據(jù)n確定的統(tǒng)計因數(shù),其數(shù)值列入表3。
表3 統(tǒng)計因數(shù)
5.3.3如果抽取的發(fā)動機不符合上述5.3.1的要求,或者沒有通過上述5.3.2規(guī)定的試驗,則應(yīng)撤消已按本標(biāo)準(zhǔn)對該機型所做的型式認(rèn)證試驗的結(jié)論。
6對裝用壓燃式發(fā)動機車輛的附加要求
6.1發(fā)動機在車輛上的安裝應(yīng)符合有關(guān)型式認(rèn)證發(fā)動機的下列特征:
6.1.1進(jìn)氣阻力不得超過附錄A中對通過型式認(rèn)證試驗的發(fā)動機所規(guī)定的數(shù)值。
6.1.2排氣背壓不得超過附錄A中對通過型式認(rèn)證試驗的發(fā)動機所規(guī)定的數(shù)值。
6.1.3由發(fā)動機驅(qū)動的附件所吸收的最大功率不得超過附錄A中對通過型式認(rèn)證試驗的發(fā)動機所規(guī)定的允許吸收的最大功率。
附錄A(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)
發(fā)動機的主要特征和與進(jìn)行試驗有關(guān)的資料
A1 發(fā)動機概況
A1.1 制造廠:
A1.2 制造廠的發(fā)動機型號:
A1.3 循環(huán):四沖程/二沖程
1) A1.4 缸徑: mm
A1.5 行程: mm
A1.6 氣缸數(shù)目及排列:
A1.7 發(fā)動機排量: cm
3 A1.8 額定轉(zhuǎn)速:
A1.9 最大扭矩轉(zhuǎn)速:
A1.10 容積壓縮比
2) :
A1.11 燃燒系統(tǒng)說明:
A1.12 燃燒室和活塞頂部圖
A1.13 進(jìn)、排氣道最小截面積:
A1.14 冷卻系統(tǒng)
A1.14.1 液冷
A1.14.1.1冷卻液性質(zhì):
A1.14.1.2 循環(huán)泵:有/無
1) 特性或廠牌和型號(如適用):
傳動比(如適用):
A1.14.2 風(fēng)冷
鼓風(fēng)機:有/無
1) 特性或廠牌和型號(如適用):
傳動比(如適用):
A1.15 制造廠允許溫度
A1.15.1 液冷:出口最高溫度: K
A1.15.2 風(fēng)冷:基準(zhǔn)點 ,基準(zhǔn)點最高溫度: K
A1.15.3 中冷器(如適用)出口處最高進(jìn)氣溫度: K
A1.15.4 靠近排氣歧管出口法蘭處的排氣管中最高溫度: K
A1.15.5 燃油溫度:最低: K,最高: K
A1.15.6潤滑油溫度:最低: K,最高: K
A1.16 增壓器:有/無
1) A1.16.1 廠牌:
A1.16.2 型號:
A1.16.3 系統(tǒng)說明(如:最大增壓壓力、廢氣旁通閥,如適用):
1)劃去不適用者。下同。
2)注明公差。下同。
A1.17.4 中冷器:有/無
1) A1.17 進(jìn)氣系統(tǒng):在發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速和100%負(fù)荷時最大允許進(jìn)氣阻力: kPa
A1.18 排氣系統(tǒng):在發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速和100%負(fù)荷時最大允許進(jìn)氣背壓: kPa
A2 附加凈化裝置(如有,且未包括在其他項目內(nèi))
說明和(或)簡圖:
A3 燃油供給
A3.1 輸油泵
壓力
2): kPa 或特性曲線
2):
A3.2 噴射系統(tǒng)
A3.2.1 噴油泵
A3.2.1.1 廠牌:
A3.2.1.2 型號:
A3.2.1.3 在全負(fù)荷供油位置,泵轉(zhuǎn)速為: r/min時,供油量:
mm
3/每沖程或循環(huán)
2);或特性曲線
1)2):
說明所用的試驗方法:在發(fā)動機上/在油泵試驗臺上
1) A3.2.1.4 噴油提前
A3.2.1.4.1 噴油提前曲線
2):
A3.2.1.4.2 噴油正時
2):
A3.2.2 高壓油管
A3.2.2.1 管長: mm
A3.2.2.2 內(nèi)徑: mm
A3.2.3 噴油器
A3.2.3.1 廠牌:
A3.2.3.2 型號:
A3.2.3.3 開啟壓力: kPa 或特性曲線
2): kPa
A3.2.4 調(diào)速器
A3.2.4.1 廠牌:
A3.2.4.2 型號:
A3.2.4.3 全負(fù)荷開始減油點的轉(zhuǎn)速
2): r/min
A3.2.4.4 最高空載轉(zhuǎn)速
2): r/min
A3.2.4.5 怠速轉(zhuǎn)速
2): r/min
A3.3 冷起動裝置
A3.3.1廠牌:
A3.3.2型號:
A3.3.3 說明:
A4 配氣正時
A4.1 氣門最大升程和相對于上、下止點的啟閉角度或等效的數(shù)據(jù)
A4.2 基準(zhǔn)和(或)調(diào)節(jié)范圍
1) 1) 劃去不適用者。
2) 注明公差。
A5 由發(fā)動機驅(qū)動的附件
按照GB/T 17692關(guān)于發(fā)動機功率測量所規(guī)定的運轉(zhuǎn)條件,在發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速和中間轉(zhuǎn)速下,由制造廠提出的、由發(fā)動機驅(qū)動的附件允許吸收的最大功率;
中間轉(zhuǎn)速下: kW, 額定轉(zhuǎn)速下: kW
A6 試驗條件的附加說明
A6.1 所用的潤滑油:
A6.1.1 廠牌:
A6.1.2 牌號:
?。ㄈ鐫櫥团c燃油混合,說明混合油中潤滑油的百分比)
A6.2 由發(fā)動機驅(qū)動的附件(如裝用)
A6.2.1 列舉并說明細(xì)節(jié):
A6.2.2 在指定的發(fā)動機轉(zhuǎn)速下吸收的功率(按照制造廠的規(guī)定)(表A1)
表A1
A6.3 測功機設(shè)定值(表A2)
表A2
A7 發(fā)動機性能
A7.1 發(fā)動機轉(zhuǎn)速
怠速: r/min ,中間轉(zhuǎn)速: r/min,額定轉(zhuǎn)速: r/min
A7.2 發(fā)動機功率
1)(表A3)
表A3
附件AA
與發(fā)動機有關(guān)的車輛部件的特征
(用于就其發(fā)動機的車型認(rèn)證)
AA1 車輛概況
AA1.1 廠牌:
AA1.2 型式:
AA1.3 制造廠名稱和地址:
AA1.4 發(fā)動機型號:
AA2 在發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速和100%負(fù)荷下的進(jìn)氣系統(tǒng)阻力
2): kPa
AA3在發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速和100%負(fù)荷下的排氣系統(tǒng)背壓
2): kPa
AA4 按照GB/T 17692關(guān)于發(fā)動機功率測量所規(guī)定的運轉(zhuǎn)條件,在發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速和中間轉(zhuǎn)速下,由發(fā)動機驅(qū)動的附件所吸收的功率(表AA1)
表AA1
1) 按照GB/T 17692的規(guī)定測量。、
2) 應(yīng)在A1.17 和A1.18所規(guī)定的限值以內(nèi)。
附錄B
?。?biāo)準(zhǔn)的附錄)
試驗規(guī)程
B1 前言
B1.1 本附錄描述了被測發(fā)動機排氣污染物排放的測定方法。
B1.2 進(jìn)行試驗時,把發(fā)動機裝在試驗臺架上,并同測功機相連。
B2 發(fā)動機試驗條件
B2.1 應(yīng)測量發(fā)動機進(jìn)氣口處空氣的絕對溫度(T,用開爾文表示)和干空氣壓(Ps,用kPa表示),并且按照下述規(guī)定確定參數(shù)F。
B3 燃油
B3.1 應(yīng)將附錄C中規(guī)定的燃油作為型式認(rèn)證和生產(chǎn)一致性檢查試驗用油。
B4 試驗循環(huán)
B4.1 用測功機控制試驗用發(fā)動機,運行表B1規(guī)定的13工況循環(huán):
表B1
B4.2 試驗運行
至少在試驗前2h,將測量微粒排放用的每片濾紙,放入一個封閉但不密封的培替式培養(yǎng)皿(petri dish)中,并放在稱重室內(nèi)穩(wěn)定。穩(wěn)定后,稱量每片濾紙的皮重并記錄。然后把濾紙放在培替式培養(yǎng)皿中并保留在稱重室里,或把濾紙存放在密封的濾紙保持架中直到試驗需要時為止。如果濾紙從稱重室取出后1h內(nèi)沒有使用,則在使用以前必須重新稱重。
在試驗循環(huán)的每個工況中,規(guī)定的轉(zhuǎn)速必須控制在±50r/min以內(nèi),規(guī)定的扭矩必須控制在試驗轉(zhuǎn)速下最大扭矩的±2%以內(nèi)。噴油泵進(jìn)口處的燃油溫度應(yīng)為306~316K(33~43℃)。調(diào)速器和燃油系統(tǒng)必須按制造廠使用說明書的規(guī)定進(jìn)行調(diào)整。試驗步驟如下:
B4.2.1 按照要求安裝測量儀器和取樣探頭。當(dāng)采用全流稀釋系統(tǒng)稀釋排氣時,把排氣尾管接到該系統(tǒng)上,并相應(yīng)地重新調(diào)整進(jìn)氣阻力和排氣背壓。必須在根據(jù)排氣流量和(或)排氣溫度確定的最大熱流量工況調(diào)節(jié)總流量,以保持緊靠微粒濾紙前的稀釋排氣溫度不高于325K(52℃)。
B4.2.2 分別起動冷卻系統(tǒng)和全流稀釋系統(tǒng)或分流稀釋系統(tǒng)。
B4.2.3 起動發(fā)動機并熱機,直到所有溫度和壓力達(dá)到平衡狀態(tài)。
B4.2.4 必須通過試驗測定全負(fù)荷的扭矩曲線,以便計算規(guī)定試驗工況的扭矩值。應(yīng)考慮制造廠提出的、適用于該機型的、由發(fā)動機驅(qū)動的附件允許吸收的最大功率。用下式計算發(fā)動機每一轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下的測功機設(shè)定值:
s=Pmin×L/100+Paux
式中:s——測功機設(shè)定值;
Pmin——A7.2的表(e)行所示的發(fā)動機最小凈功率;
L——B4.1所示的負(fù)荷百分比;
Paux——由發(fā)動機驅(qū)動的附件允許吸收的最大功率,減去發(fā)動機實際驅(qū)動的附件所吸收的功率之和。即A7.2中的(d)~(b)。
B4.2.5 調(diào)整排放分析儀的零點和量距點。起動微粒物取樣系統(tǒng),當(dāng)采用分流稀釋系統(tǒng)時,必須在根據(jù)排氣流量和(或)排氣溫度確定的最大熱流量工況調(diào)節(jié)稀釋比,以保持緊靠微粒物濾紙前的稀釋排氣溫度不高于325K(52℃)。
如果適用,應(yīng)按照附件BD的要求,檢查并調(diào)整排氣流速和壓力波動的范圍。
B4.2.6 運行試驗程序(見B4.1)。發(fā)動機在每個工況運行6min,在第1min內(nèi)完成發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的工況轉(zhuǎn)速。記錄分析儀在整個6min內(nèi)的響應(yīng),至少在最后3min內(nèi)排氣要流過分析儀。對于微粒取樣,整個試驗過程使用一對濾紙(初級濾紙和次級濾紙,見附件BD)。
對于分流稀釋系統(tǒng),每個工況的稀釋比與排氣流量的乘積必須在所有工況平均值的±7%以內(nèi)。對于全流稀釋系統(tǒng),總質(zhì)量流量必須在所有工況平均值的±7%以內(nèi)。對每個工況,必須根據(jù)總的模態(tài)加權(quán)系數(shù)與排氣或燃油質(zhì)量流量來調(diào)整通過微粒濾紙的取樣質(zhì)量(MSAM)(見附件BD)。取樣時間最少是20s。取樣必須盡可能在每個工況的后期進(jìn)行。在每個工況的最后5min內(nèi),記錄發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、進(jìn)氣溫度和排氣流量,在微粒物取樣時間內(nèi),轉(zhuǎn)速和負(fù)荷應(yīng)滿足要求。無論如何在每個工況的最后1 min,必須滿足要求。
B4.2.7 計算中所需的其他數(shù)據(jù)也應(yīng)讀取并記錄(見B5)。
B4.2.8 應(yīng)按要求檢查并重新設(shè)定排放分析儀的零點和量距點的設(shè)定值。至少在試驗結(jié)束后,要檢查并重新設(shè)定。如果試驗后所需進(jìn)行的調(diào)整沒有超過BA2.3.2中規(guī)定的對分析儀的精度要求,則認(rèn)為試驗有效。
B5 數(shù)據(jù)計算
B5.1 試驗完成時,記錄通過濾紙的總?cè)淤|(zhì)量(MSAM)。把濾紙放回稱重室里至少調(diào)節(jié)2h,但不得超過36h,然后稱重,并記錄濾紙的總重。微粒質(zhì)量(Pf)等于在初級濾紙和次級濾紙上收集的微粒質(zhì)量之和。
B5.2 為計算記錄紙上記錄的氣態(tài)排放物的讀數(shù),必須找出每個工況的最后60s,并確定HC、CO和NOX在這段時間內(nèi)的平均讀數(shù)。每個工況的HC、CO和NOX的濃度由記錄紙上記錄的平均讀數(shù)和相應(yīng)的標(biāo)定數(shù)據(jù)來確定。當(dāng)然,如果能保證采集到等效的數(shù)據(jù),也可采用不同的記錄方式。
附件BA
測量和取樣方式
BA1 前言
發(fā)動機排氣中的污染物包括碳?xì)浠衔铩⒁谎趸?、氮氧化物和微粒。在?guī)定的試驗循環(huán)中,連續(xù)檢測上述污染物的排放量。該試驗循環(huán)由覆蓋柴油機典型工作范圍的若干個轉(zhuǎn)速和功率工況組成。
在每個工況中,測定每種氣態(tài)污染物的濃度、排氣流量和輸出功率,并將測量值加權(quán)處理。對于微粒,把整個試驗循環(huán)中所取的樣收集到一對濾紙上。所有數(shù)值均用于按照附件BC中所述的方法,計算每種污染物每千瓦小時排放的克數(shù)。
BA2 設(shè)備
BA2.1 測功機和發(fā)動機設(shè)備
在測功機上進(jìn)行發(fā)動機排放試驗,應(yīng)采用下述設(shè)備:
BA2.1.1 發(fā)動機測功機:應(yīng)具有合適的性能來完成B4所述的試驗循環(huán)。
BA2.1.2 下列參數(shù)的測量儀器:轉(zhuǎn)速、扭矩、燃油消耗量、空氣消耗量、冷卻液和潤滑油溫度、排氣壓力、進(jìn)氣阻力、排氣溫度、進(jìn)氣溫度、大氣壓、濕度及燃油溫度。這些儀器的精度必須滿足GB/T 17692中規(guī)定的功率測量方法的要求;其他儀器的精度必須滿足下列要求:
BA2.1.2.1 溫度
溫度測量精度應(yīng)為±1.5K(1.5℃)。
BA2.1.2.2 絕對濕度
絕對濕度(H)的測量精度應(yīng)達(dá)到±5%。
BA2.1.3 發(fā)動機冷卻系統(tǒng):應(yīng)具有足夠的冷卻能力,使在規(guī)定的試驗期間發(fā)動機的工作溫度保持正常。
BA2.1.4非隔熱、未冷卻的排氣系統(tǒng):在原排氣取樣探頭的安裝位置之后,至少應(yīng)延伸0.5m;在最大額定功率時,其排氣背壓應(yīng)在發(fā)動機制造廠為車輛使用提供的使用說明書中規(guī)定的上限值的±650Pa以內(nèi)。
BA2.1.5 發(fā)勸機進(jìn)氣系統(tǒng):在發(fā)動機進(jìn)氣流量最大的工況,其進(jìn)氣阻力應(yīng)在發(fā)動機制造廠規(guī)定的、試驗發(fā)動機所用空氣濾清器阻力上限值的±300Pa以內(nèi)。
BA2.2 排氣流量
為計算排放量,必須知道排氣流量(BC1.1.1)。可用下列任一方法測定排氣流量:
a)用噴嘴流量計或等效的測量裝置直接測量排氣流量。
b)用適當(dāng)?shù)臏y量裝置測量進(jìn)氣流量和燃油流量,并用下面的公式計算排氣流量:
GEXH=GAIR+GFUEL
或V′EXH=V″AIR-0.75GFUEL(干基排氣體積)
或V″EXH=V″AIR+0.77GFUEL(濕基排氣體積)
測定排氣流量的精度應(yīng)在±2.5%之內(nèi),CO的濃度應(yīng)在干基排氣中測量。CO的排放量應(yīng)根據(jù)干基排氣體積(V′EXH)計算。如果計算中采用排氣質(zhì)量流量(GEXH),則CO和NOX的濃度應(yīng)換算成濕基排氣濃度。根據(jù)所用的測量方法,HC排放量的計算將采用GEXH和 V″EXH。
BA2.3 分析和取樣設(shè)備
附件BD描述了當(dāng)前所用的氣態(tài)和微粒污染物分析系統(tǒng)。其他系統(tǒng)或分析儀,如能證明具有等效的結(jié)果,也可以采用。
BA2.3.1 分析儀
氣態(tài)污染物應(yīng)采用下列儀器進(jìn)行分析:
BA2.3.1.1 一氧化碳(CO)分析
應(yīng)采用不分光紅外線(NDIR)吸收型分析儀。
BA2.3.1.2 碳?xì)浠衔铮℉C)分析
應(yīng)采用加熱式氫火焰離子化分析儀(HFID)。由于柴油機排氣中存在重?zé)N,HFID系統(tǒng)必須加熱并使溫度保持在453~473K(180~200℃)。應(yīng)按照BB4.5.2進(jìn)行標(biāo)定。
BA2.3.1.3 氮氧化物(NOX)分析
應(yīng)采用化學(xué)發(fā)光分析儀(CLA)、加熱式化學(xué)發(fā)光分析儀(HCLA)或等效型式的分析儀。
BA2.3.1.4 二氧化碳(CO2)分析(用于計算稀釋比)
應(yīng)采用不分光紅外線(NDIR)吸收型分析儀。
BA2.3.2 精度
分析儀應(yīng)該具有測量排氣污染物樣氣濃度所需要的量程及相適應(yīng)的精度。分析儀的精度應(yīng)為滿量程的±2.5%或更高。對于小于100ppm的濃度,測量誤差不得超過±3ppm。
BA2.3.3 氣體干燥
選用的氣體干燥裝置不得對氣流中的污染物成分產(chǎn)生影響。
BA2.3.4 取樣
在用加熱式氫火焰離子化檢測器(HFID)及記錄儀(R)連續(xù)分析HC時,取樣管路必須加熱。試驗過程中,整個取樣系統(tǒng)的溫度必須保持在453~473K(180~200℃)。加熱的取樣管路中必須裝有加熱的過濾器(F)(對≥0.3μm)的微粒,過濾效率為99%),以便濾掉所分析連續(xù)氣流中的固體微粒。NOX分析必須使用另一根加熱取樣管。該取樣管的溫度必須控制在368~473K(95~200℃)。CO(CO2)分析用的取樣管路可以加熱,也可以不加熱。
BA2.3.5 微粒的測定
微粒的測定要求有一套能使稀釋排氣的溫度保持在325K(52℃)以下,并能防止水氣冷凝的稀釋系統(tǒng),一套微粒取樣系統(tǒng),規(guī)定的微粒取樣濾紙和一臺放置于帶空調(diào)裝置的稱重室里的微克天平??梢酝ㄟ^全流稀釋系統(tǒng)或分流稀釋系統(tǒng)來進(jìn)行稀釋。附件BD描述了當(dāng)前所用的分析系統(tǒng)。其他系統(tǒng),若已證明能夠提供等效結(jié)果,也可采用。
附件BB
標(biāo)定方法
BB1 前言
每臺分析儀應(yīng)根據(jù)需要經(jīng)常標(biāo)定,以滿足本附件的精度要求。本附件描述了BA2.3所述分析儀應(yīng)該采用的標(biāo)定方法。
BB2 氣體
BB2.1 純氣
如果操作需要,必須備有下列氣體:
a) 純氮:純度≤1ppm C, ≤1ppm CO, ≤400ppm CO2, ≤0.1ppm NO,
b) 純氧:純度≥99.5%(V/V);
c) 氫混合氣(40±2%氫氣,氦氣作平衡氣):純度≤1ppm C, ≤400ppm CO2;
d) 純合成空氣:純度≤1ppm C, ≤1ppm CO, ≤400ppm CO2, ≤0.1ppm NO(氧氣的體積含量在18%~21%)。
BB2.2 標(biāo)定氣和量距氣
應(yīng)備有具有下列化學(xué)成分的氣體:
a)C3H8與純合成空氣的混合氣(見BB2.1);
b)CO與純氮的混合氣;
c)NO與純氮的混合氣(該標(biāo)定氣中NO2的含量不得超過NO含量的5%);
標(biāo)定氣和量距氣的實際濃度必須在標(biāo)稱值的±2%以內(nèi)。標(biāo)定氣的所有濃度均應(yīng)以體積濃度給出(體積%或體積ppm)
標(biāo)定氣和量距氣也可通過氣體分配器、用純N2或純合成空氣稀釋后獲得?;旌涎b置的精度必須使稀釋后的標(biāo)定氣和量距氣的濃度可以確定到±2%以內(nèi)。
BB3 分析儀和取樣系統(tǒng)的操作方法
分析儀的操作方法應(yīng)遵守儀器制造廠的起動和操作規(guī)程。應(yīng)包括下面的最低要求。
BB4 標(biāo)定方法
BB4.1 在排放試驗前的一個月內(nèi)應(yīng)進(jìn)行全套儀器標(biāo)定,并用標(biāo)準(zhǔn)氣檢查標(biāo)定曲線。所用的氣體流量應(yīng)與排放測量的取樣流量相同。
BB4.1.1 分析儀至少應(yīng)預(yù)熱2h。
BB4.1.2 應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)泄露檢查試驗。將取樣探頭從排氣系統(tǒng)中拆下,并把末端堵死。接通分析儀取樣泵。經(jīng)過開始的穩(wěn)定階段后,所有流量計和壓力計的讀數(shù)均應(yīng)為零。否則,應(yīng)檢查取樣管路并排除故障。
BB4.1.3 NDIR分析儀適當(dāng)?shù)卣{(diào)諧;應(yīng)將HFID分析儀的火焰燃燒調(diào)至最佳。
BB4.1.4 用純凈干空氣(或氮氣)。將CO(CO2,若使用的話)和NOX分析儀調(diào)零;對HC分析儀必須用干空氣。用適當(dāng)?shù)臉?biāo)定氣,再次調(diào)整分析儀。
BB4.1.5 重新檢查零點,如果需要,則重復(fù)上面的BB4.1.4所述的步驟。
BB4.1.6 對用于測定通過微粒濾紙的流量和計算稀釋比的氣體計量儀或流量測定儀,可用標(biāo)準(zhǔn)空氣流量測量裝置在其上游進(jìn)行標(biāo)定。該裝置必須符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。在標(biāo)定曲線上的點相對于標(biāo)定裝置測量值的偏差,必須在最大工作量程的±1.0%以內(nèi),或在該點的±2.0%以內(nèi),取較小的一個。
BB4.1.7 當(dāng)采用帶有等動態(tài)探頭的分流稀釋系統(tǒng)時,可利用發(fā)動機運轉(zhuǎn)時原排氣和稀釋排氣中CO2或NOX的濃度來檢查稀釋比
BB4.1.8 當(dāng)采用全流稀釋系統(tǒng)時,通過丙烷來校驗總流量。用全流量稀釋測量的丙烷質(zhì)量,減去重量分析法得出的噴入系統(tǒng)中的丙烷質(zhì)量,再除以重量分析法得出的質(zhì)量。任何大于±3%的偏差都必須校正。
BB4.2 標(biāo)定曲線的建立
BB4.2.1 按照下列方法標(biāo)定每個常用的工作量程。
BB4.2.2 分析儀的標(biāo)定曲線至少由5個盡可能均勻分布的標(biāo)定點來建立。濃度最高的標(biāo)定氣的標(biāo)稱濃度不得小于滿量程的80%。
BB4.2.3 標(biāo)定曲線按最小二乘法計算。如果由此產(chǎn)生的多項式次數(shù)大于3,則標(biāo)定點的個數(shù)最少必須等于該多項式的次數(shù)加2。
BB4.2.4 標(biāo)定曲線與每種標(biāo)定氣標(biāo)稱值的偏差不得大于2%,
BB4.2.5 標(biāo)定曲線的軌跡
從標(biāo)定曲線的軌跡和標(biāo)定點,可以驗證是否進(jìn)行了正確的標(biāo)定。必須標(biāo)明分析儀的不同特性參數(shù),特別是:量程、靈敏度、零點、進(jìn)行標(biāo)定的日期。
BB4.2.6 如果可以得出等效的精度,則也可采用其他替代技術(shù)(如:計算機、電控量程開關(guān)等)。
BB4.3標(biāo)定檢查
BB4.3.1在每次分析以前,每個常用的工作量程都應(yīng)按照下述各步進(jìn)行檢查。
BB4.3.2 用零氣和量距氣檢查標(biāo)定情況,量距氣的標(biāo)稱值應(yīng)接近待分析的預(yù)測值。
BB4.3.3 對于所考慮的這兩個點,如果得到的數(shù)值與理論值的偏差不大于滿量程的±5%,則允許進(jìn)行調(diào)整;否則,應(yīng)根據(jù)BB4.2條重新建立一條標(biāo)定曲線。
BB4.3.4 試驗結(jié)束后,用零氣和相同的量距氣再次檢查。如果兩次測量的結(jié)果相差小于2%,則認(rèn)為分析結(jié)果有效。
BB4.4 NOX轉(zhuǎn)化器的效率測試(圖BB1)
BB4.4.1 用于將NO2轉(zhuǎn)化成NO的轉(zhuǎn)化器的效率按下述方法進(jìn)行測定:
BB4.4.2 采用本附件所示的試驗裝置和下述的方法,通過臭氧發(fā)生器可以測試轉(zhuǎn)化器的效率。
BB4.4.3 按照制造廠的技術(shù)要求,用零氣和量距氣(其NO含量必須達(dá)到工作量程的80%左右,混合氣中NO2的濃度必須小于NO濃度的5%)標(biāo)定NOX分析儀最常用的工作量程。NOX分析儀必須置于NO方式,以便使量距氣不通過轉(zhuǎn)化器。記錄指示的濃度。
BB4.4.4 通過一個T形接頭,連續(xù)不斷地向氣流中加入氧氣,直到所指示的濃度比BB4.4.3中記錄的指示標(biāo)定濃度大約低10%為止。記錄指示的濃度(c)。使臭氧發(fā)生器在這一過程中不起作用。
BB4.4.5 現(xiàn)在啟動臭氧發(fā)生器以產(chǎn)生足夠的臭氧,使NO濃度降低到BB4.4.3中記錄的標(biāo)定濃度的20%(最低10%)。記錄指示的濃度(d)。
BB4.4.6 然后把NO分析儀轉(zhuǎn)換到NOX方式,即混合氣(包括NO,NO2,O2,和N2)現(xiàn)在流過轉(zhuǎn)化器。記錄指示的濃度(a)。
BB4.4.7 現(xiàn)在使臭氧發(fā)生器不起作用。BB4.4.4中所述的混合氣通過轉(zhuǎn)化器流入檢測器。記錄指示的濃度(b)
圖BB1 NO
X轉(zhuǎn)化器的效率測試裝置示意圖
BB4.4.8 在臭氧發(fā)生器不起作用的同時,把氧氣或合成空氣的氣流也切斷。這時分析儀的NO
X讀數(shù)應(yīng)高于BB4.4.3所記錄的數(shù)值。但不得超過5%。
BB4.4.9 NO
X轉(zhuǎn)化器的效率按下式計算:
BB4.4.10 在每次標(biāo)定NO
X分析儀以前,必須測試轉(zhuǎn)化器的效率。
BB4.4.11 轉(zhuǎn)化器的效率不得低于95%。
注:如果NO
X轉(zhuǎn)化器使?jié)舛葟?0%降至20%的最高量程低于分析儀的工作量程,那么就使用NO
X發(fā)生器工作的最高量程。
BB4.5 檢查FID對HC的響應(yīng)
BB4.5.1 檢測器響應(yīng)最佳化
FID必須按照儀器制造廠的規(guī)定進(jìn)行調(diào)整。應(yīng)該在最常用的工作量程,用丙烷與空氣的混合氣來優(yōu)化其響應(yīng)。
BB4.5.2 HC分析儀的標(biāo)定
分析儀應(yīng)該用丙烷(C
3H
8)與空氣的混合氣和純合成空氣進(jìn)行標(biāo)定。見本附件的BB2.2(標(biāo)定氣和量距氣)。
按照BB4.2到 BB4.3.4所述,建立標(biāo)定曲線。
BB4.5.3 不同碳?xì)浠衔锏捻憫?yīng)系數(shù)和推薦的限值
對于某種特定的碳?xì)浠衔?,響?yīng)系數(shù)(R
f)等于FIDC的讀數(shù)與用ppm C表示的氣瓶濃度之比。
測試氣體的濃度必須能夠產(chǎn)生工作量程滿刻度80%左右的響應(yīng)。根據(jù)重量分析標(biāo)準(zhǔn),用體積表示的已知濃度必須達(dá)到±2%的精度。另外,氣瓶必須在20~30℃的溫度下預(yù)置24h。
在分析儀投入使用時及以后主要的保養(yǎng)周期中,都應(yīng)測定響應(yīng)系數(shù)。所用的測試氣體及推薦的響應(yīng)系數(shù)為:
甲烷與純凈空氣:1.00≤R
f≤1.15
丙烯與純凈空氣:0.90≤R
f≤1.00
甲苯與純凈空氣:0.90≤R
f≤1.00
相對于響應(yīng)系數(shù)(R
f)為1.00的丙烷與純凈空氣。
BB4.5.4 氧干擾檢查和推薦的限值
應(yīng)按照上面的BB4.5.3所述測定響應(yīng)系數(shù)。所用的測試氣體和推薦的響應(yīng)系數(shù)范圍為:
丙烷與氮氣:0.95≤R
f≤1.05
附件BC
氣態(tài)和微粒污染物排放量的計算
BC1 計算
BC1.1 記入報告的氣態(tài)排放物的最終試驗結(jié)果通過下列各步導(dǎo)出:
BC1.1.1 確定每個工況的排氣質(zhì)量流量G
EXH或V″
EXH和V′
EXH(見BA2.2)
BC1.1.2 當(dāng)采用G
EXH時,如果測量的不是濕基濃度,則按照BC1.1.2.1將所測濃度換算成濕基濃度。
BC1.1.2.1 按照下述關(guān)系式,將測量的干基排氣濃度換算成濕基濃度,后者代表了排氣中的實際狀況:
式中:G
FUEL——燃油流量kg/s,kg/h;
G
AIR——進(jìn)氣流量(干空氣)(kg/s,kg/h)。
上面計算中用到的加權(quán)系數(shù)(WF
i)根據(jù)表BC1選?。?BR> 表BC1
附件BD
分析和取樣系統(tǒng)
BD1 氣態(tài)污染物排放的測定
BD1.1 系統(tǒng)1(HCLA或等效系統(tǒng))
采用HCLA或等效裝置來測量NO
X的分析和取樣系統(tǒng)的示意圖,見圖BD1。
BD2 微粒排放的測定
下面描述了兩種主要的稀釋和取樣系統(tǒng)(全流稀釋系統(tǒng)和分流稀釋系統(tǒng))。濾紙、天平和稱重室的技術(shù)要求。對兩種系統(tǒng)均適用。
BD2.1微粒取樣濾紙。
BD2.1.1 要求采用帶碳氟化合物涂層的玻璃纖維濾紙或以碳氟化合物為基體(薄膜)的濾紙。
BD2.1.2 微粒濾紙的直徑最小為47mm(染污直徑為37mm),也可采用直徑更大的濾紙。
BD2.1.3 在試驗過程中,由串聯(lián)排列的一對濾紙(一張初級濾紙和一張次級濾紙)對稀釋排氣進(jìn)行取樣,次級濾紙必須安裝在初級濾紙的下游不超過100mm的地方,但不得互相接觸。
BD2.1.4 對于直徑為47mm(染污直徑為37mm)的初級濾紙,推薦的最小荷重為0.5mg。對于直徑為70mm(染污直徑為60mm)的初級濾紙,推薦的最小荷重為1.3mg。對于其他濾紙,推薦的等效最小荷重為0.5mg/1075mm
2(即質(zhì)量/染污面積)。
BD2.2 稱重室和微克天平的技術(shù)要求
BD2.2.1 微粒濾紙在稱重室內(nèi)調(diào)溫和稱重,該室的溫度在濾紙的各次調(diào)溫和稱量過程中,必須保持在293K和303K(20℃和30℃)之間某一設(shè)定溫度的±6K以內(nèi),其相對濕度必須保持在35%和55%之間某一設(shè)定濕度的±10%相對濕度以內(nèi)。
BD2.2.2 稱重室的環(huán)境必須不含任何環(huán)境污染物(如灰塵),這些污染物在微粒濾紙穩(wěn)定期間可能會落到濾紙上面。在稱量取樣濾紙的4h以內(nèi),至少必須稱重兩張未用過的參比濾紙。最好是同時稱量。如果在取樣濾紙的兩次稱量期間,參比濾紙的平均重量變化變化大于推薦的濾紙最小荷重的±6.0%,則取樣濾紙全部作廢,并重做排放試驗。
如果重量變化在-3.0%和-6.0%之間,則制造廠有權(quán)選擇是重做試驗還是將平均的重量損失加到樣品的凈重中去。
如果重量變化在+3.0%和+6.0%之間,則制造廠有權(quán)選擇是重做試驗還是接受所測的取樣濾紙重量。
如果平均重量變化不超過±3.0%,則采用所測的取樣濾紙重量。參比濾紙的尺寸和材料必須與取樣濾紙相同,并且至少一個月更換一次。
BD2.2.3 用于稱量所有濾紙重量的微克天平,必須具有推薦的濾紙最小荷重2%的精度(標(biāo)準(zhǔn)偏差)和1%的讀數(shù)分辨率。
BD2.3 附加技術(shù)要求
從排氣管到濾紙保持架之間的、稀釋系統(tǒng)和取樣系統(tǒng)的所有零件,由于與原排氣和稀釋排氣直接接觸,因此在設(shè)計時必須盡量減少微粒的附著或變化。所有零件必須由不與排氣成分發(fā)生反應(yīng)的導(dǎo)電材料制成,而且必須接地,以防止靜電效應(yīng)。
BD2.4 系統(tǒng)2(全流稀釋系統(tǒng))
BD2.4.1 這里描述了采用CVS(定容取樣)概念稀釋全部排氣的微粒取樣系統(tǒng)。圖BD2是這個系統(tǒng)的示意圖。必須測量排氣和稀釋用空氣混合后的總流量,并收集分析用的樣氣。
BD2.4.2 根據(jù)整個試驗過程中收集到一對濾紙上的微粒質(zhì)量、取樣流量以及稀釋用空氣和排氣的總流量來確定微粒的質(zhì)量??梢圆捎肞DP或CFV與單級稀釋系統(tǒng)或雙級稀釋系統(tǒng)。系統(tǒng)各組成部分必須滿足下列要求:
圖BD2 全流稀釋系統(tǒng)
BD2.5 系統(tǒng)3(分流稀釋系統(tǒng))
BD2.5.1 這里描述了只稀釋部分排氣的微粒取樣系統(tǒng)。圖BD3為本系統(tǒng)的示意圖。根據(jù)試驗過程中收集在一對濾紙上的微粒質(zhì)量、稀釋比、取樣流量以及排氣流量或燃油流量。確定微粒排放的質(zhì)量。
BD2.5.2 稀釋比的計算取決于所用系統(tǒng)的型式。取樣可以只取一部分稀釋排氣(部分取樣型)或取全部稀釋排氣(全部取樣型)。只要滿足BD4.2.6 和BD1.2.3的要求,在此描述的所有型式都是等效的。各組成部分應(yīng)滿足下列要求:
圖BD3 分流稀釋系統(tǒng)
附錄C
?。?biāo)準(zhǔn)的附錄)
認(rèn)證試驗和生產(chǎn)一致性檢驗規(guī)定用基準(zhǔn)燃油的技術(shù)要求
等同采用CEC(歐洲潤滑油和發(fā)動機燃料試驗性能研究協(xié)調(diào)理事會)基準(zhǔn)燃油RF-03-A—84
*)標(biāo)準(zhǔn)。
種類:柴油
*)如果需要計算發(fā)動機的熱效率,可用下式算得燃料的熱值:
比能量(熱值)(凈)(MJ/kg)=(46.423-8.792d
2+3.170d)(1-(x+y+s))+9.420s-2.499x
式中:d——288K(15℃)下的密度;
x——水的質(zhì)量比例(百分?jǐn)?shù)除以100);
y——灰的質(zhì)量比例(百分?jǐn)?shù)除以100);
s——硫的質(zhì)量比例(百分?jǐn)?shù)除以100)。
附錄D
?。ㄌ崾镜母戒洠?BR> 參考資料
ISO 5725 測量方法和測量結(jié)果的精確度(真實性和精密度)
ASTM D 86 石油產(chǎn)品蒸餾特性試驗方法
ASTM D 93 用PENSLEY-MARTENS密封杯試驗器測定閃點的方法
ASTM D 95 使用蒸餾法測定石油產(chǎn)品和瀝青中水分的方法
ASTM D 130 使用銅條銹蝕試驗檢測石油產(chǎn)品對銅腐蝕的方法
ASTM D 189 石油產(chǎn)品殘?zhí)紲y定法
ASTM D 445 確定透明液體和不透明液體動態(tài)粘度的試驗方法(動態(tài)粘度的計算)
ASTM D 482 石油產(chǎn)品灰分的測定方法
ASTM D 613 柴油辛烷值的測定方法
ASTM D 974 用顏色滴定指示法確定酸度和基數(shù)的試驗方法
ASTM D 1266 石油產(chǎn)品含硫量的測定方法(燈光法)
ASTM D 1298 用液體比重計測定原油和液態(tài)石油產(chǎn)品的密度相對比重或API重量的測定方法
ASTM D 1744 使用Karl Fischer試劑對液態(tài)石油產(chǎn)品中水分的測定方法
ASTM D 2274 餾出燃油氧化穩(wěn)定性試驗方法(加速法)
ASTM D 2622 石油產(chǎn)品含硫量的X射線光譜測定法
ASTM D 2785 總含硫量痕量試驗方法(Wickbold和Beckman燃燒裝置)
EN 116 CEN 柴油和民用取暖燃料冷態(tài)過濾器堵塞點的測定方法