第6章汽车试验学.pptx
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1、第六章第六章 汽车环境保护试验汽车环境保护试验第一节第一节第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验汽车排放试验汽车排放试验第二节第二节第二节第二节 汽车噪声试验汽车噪声试验汽车噪声试验汽车噪声试验 汽车排放测量方法汽车排放测量方法第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验汽车排放污染物是指从汽车发动机排气管排出的有害气体,如一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)等。从发动机曲轴箱内泄漏到大气中的废气,从汽油发动机燃料供给系统蒸发到大气中的汽油蒸气(HC),以及从柴油发动机排气管排出的黑烟及微粒子,汽车排放污染物测定试验可用于开发新产品,提高发动机动力性、经济性,采用净化新技术,提高
2、排气净化水平,按照国家排放法规,对产品进行认证和验证,以及对产品及其质量进行评定。汽车排放测量方法汽车排放测量方法第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验汽车排放污染物的测量方法主要有两种。1.整车测量法从汽车排气管取样进行分析或对整个排气系统进行分析,主要用于轻型汽车的排放认证、产品一致性试验和各种在用汽车的排放监测等,如图6-1和图6-2所示,汽油车排放测量系统通过底盘测功机的滚筒对汽车加载,模拟汽车在道路上的行驶阻力,冷却风扇用于模拟汽车在道路行驶时的冷却情况,车况显示屏帮助驾驶员了解汽车车速的变化情况,操纵汽车加速踏板,精确模拟汽车在实际道路运行时的各种工况,定容采样系统(CVS)、控制
3、系统、记录装置、排气分析系统、CVS控制装置、数据处理装置等用以完成采样、分析气样并记录试验结果。汽车排放测量方法汽车排放测量方法第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验 图图6-1 汽油车排放测量系统汽油车排放测量系统1-冷却风扇;2-车况显示屏;3-CVS;4-底盘测功机;5-数据处理装置;6-取样袋;7-CVS控制装置;8-排气分析系统;9-记录装置;10-控制系统 图图6-2 柴油车排放测量系统柴油车排放测量系统1-油箱;2-冷却风扇;3-燃油流量计;4-透光式烟度计;5-底盘测功机;6-排气分析系统;7-数据记录仪;8-数据处理装置;9-测量控制系统 汽车排放测量方法汽车排放测量方法第
4、一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验 汽车排放测量方法汽车排放测量方法第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验2.台架测量法仅对车用发动机和其附带的排放装置进行测量,试验装置中除气体采样及分析系统外,与普通发动机性能试验台相同。汽油车排放的试验方法汽油车排放的试验方法第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验GB18285-2005点燃式发动机汽车排气污染物限值及测试方法规定我国按GB/T15089-2001机动车辆及挂车分类的M1、M2和N1类在用汽油车排气污染物的测量采用双怠速法或ASM试验法。1.双怠速测量法双怠速测量法参照ISO3929制定的双怠速排放测量程序,如图6-3所示。图图6-3 双
5、怠速排放测量程序双怠速排放测量程序 汽油车排放的试验方法汽油车排放的试验方法第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验(1)必要时在发动机上安装转速计(图6-3)、点火正时仪、发(双怠速排放测量程序)动机冷却液和机油测温计等测试仪器;(2)发动机由怠速工况加速到70的额定转速,维持60s后降至高怠速(即50的额定转速);(3)发动机降至高怠速后,将取样管插入排气管中,深度为400mm并固定于排气管上;(4)发动机在高怠速状态维持15s后开始读数,读取30s内的最低值及最高值,其平均值即为高怠速排放测量值。(5)发动机从高怠速降至怠速状态,维持15s后开始读数,读取30s内的最低值及最高值,其平均值
6、即为怠速排放测量值;汽油车排放的试验方法汽油车排放的试验方法第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验(6)针对多排气管,分别取各排气管高怠速排放测量值的平均值和怠速排放测量值的平均值。2.加速模拟工况法(ASM)ASM试验工况循环由ASM5025和ASM2540组成,如图6-4和表6-1所示。图图6-4 ASM工况试验过程工况试验过程ASM试验工况运转循环表试验工况运转循环表 表表 6-1 汽油车排放的试验方法汽油车排放的试验方法第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验 汽油车排放的试验方法汽油车排放的试验方法第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验1)检测程序(1)车辆驱动轮置于测功机滚筒上,将分
7、析仪取样探头插入排气管中,深度为400mm,并固定于排气管上,对独立工作的多排气管应同时取样;(2)ASM5025工况车辆预热后加速至25km/h,测功机以车辆速度为25km/h、加速度为1.475ASM/s2时输出功率的50%作为设定功率对车辆加载,计时器开始计时,车辆以(251.5)km/h的速度持续运转5s,若底盘测功机模拟的惯量值在计时开始后持续5s超出误差范围,工况计时器将重新开始计时,再次出现该情况,测量停止,系统分析仪根据最长响应时间进行预置,然后开始快速检查工况,计时器为15s时,分析仪开始测量,每秒一次,并计算10s内的排放平均值,运行10s,ASM5025快速检查工况结束,
8、车辆再运行至90s,ASM5025工况结束,测功机在车速的允许误差范围内,加载转矩应随车速变化相应调整,保证加载功率不随车速改变,转矩允许误差为设定转矩的5。汽油车排放的试验方法汽油车排放的试验方法第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验(3)ASM47255工况输出车功辆率从的252km/h作直为接设加定速功至率40km/h,加测功载机以工况车辆计时速度器为开始计时,车辆以(401.5)km/h的速度持续运转5s,若底盘测功机模拟的惯量值在计时开始后持续5s超出规定误差范围,工况计时器重新开始计时,若再次出现该情况,测量停止,系统根据分析仪最长响应时间进行预制。计时器为15s时分析仪器开始测量
9、,每秒测量一次,并根据稀释修正系数及湿度修正系数计算10s内的排放平均值,运行10s,ASM2540快速检查工况结束,车辆再运行90s,ASM2540工况结束,测功机在车速(401.5)km/h的允许误差范围内,加载转矩应随车速变化做相应调整,保证加载功率不随车速改变,转矩允许误差为该工况设定转矩的5,在2590s的测量过程,任意10s内第1秒至第10秒的车速变化相对于第1秒小于5km/h,测试结果有效,任意10s内的10次排放平均值经修正后若满足限值要求,则试验结束,否则应进行复检试验。汽油车排放的试验方法汽油车排放的试验方法第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验(4)复检试验按照以上试验程
10、序及试验结果判定方法连续进行ASM5025和ASM2540工况试验,工况时间延长至145s,总试验时间为290s,若两个工况测试结果经修正后均满足要求,则测试结果合格,否则测试结果不合格。2)试验准备(1)车辆准备关闭空调、暖风等附属装备,装备牵引力控制装置的车辆应关闭牵引力控制装置;车辆各总成的热状态应符合汽车技术条件的规定,并保持稳定,试验前车辆等候时间超过20min或试验前熄火超过5min,应在无负荷状态,使发动机以2500r/min转速运转4min,车辆在测功机上按ASM5025工况运行60s,预热发动机。汽油车排放的试验方法汽油车排放的试验方法第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验安
11、装自动变速器的车辆应使用前进挡进行试验,安装手动变速器的车辆应使用2挡,若2挡的最高车速低于45km/h,可使用3挡;车辆驱动轮位于滚筒上,确保车辆横向稳定,驱动轮胎应干燥防滑;车辆应限位良好,对前轮驱动车辆,试验前应使驻车制动器起作用;在试验工况计时过程中,车辆不允许制动,若车辆制动,工况起始计时应重新置零。(2)设备准备与设置排气分析仪预热,应在通电后30min内达到稳定,在5min内未经调整,零位及HC、CO、NO和CO2的测量读数应稳定在误差范围内;汽油车排放的试验方法汽油车排放的试验方法第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验在每次开始试验前2min内,分析仪应完成自动调整、环境空气测
12、定和HC残留量检查;测功机停机或转速小于25r/min超过30r/min应在试验前进行自动预热;载荷设定在进行每个工况试验前,测功机应根据输入的车辆参数及试验工况按要求自动设定对车辆的加载载荷。(3)在试验循环开始前应记录环境温度、相对湿度和大气压力。(4)CO与CO2浓度之和小于6或发动机在任何时间熄火,应终止试验,排放测量无效。3)排气污染物测量值的计算排放测试结果应进行稀释校正及湿度校正,计算10次有效测试的算术平均值:汽油车排放的试验方法汽油车排放的试验方法第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验(6-1)(6-2)(6-3)式中:CHCHC排放平均浓度;CCOCO排放平均浓度,;CNO
13、NO排放平均浓度,;CHC(i)第i秒HC测量浓度,;CCO(i)第i秒CO测量浓度,;CNO(i)第i秒NO测量浓度,;DF(i)第i秒稀释系数,;KH(i)第i秒湿度校正系数,;汽油车排放的试验方法汽油车排放的试验方法第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验 汽油车排放的试验方法汽油车排放的试验方法第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验(6-4)(6-5)(6-6)式中:DF稀释系数;CCO2修CO2排放浓度测量修正值,;CCO2测CO2排放浓度测量值,;CCO测CO排放浓度测量值,;燃料计算系数;(2)NO测量值应同时乘以相对湿度校正系数KH进行修正,湿度校正系数计算公式为:(6-7)(6
14、-8)式中:KH湿度校正系数;H绝对湿度,g/kg(水/干空气);Ra环境空气的相对湿度,;Pd环境温度下饱和蒸气压力,kpa;PB大气压力,kpa;汽油车排放的试验方法汽油车排放的试验方法第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验 柴油车排放的试验方法柴油车排放的试验方法第一节第一节 汽车排放试验汽车排放试验GB3847-2005车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法规定用自由加速法与加载减速工况法测量柴油车排气烟度,对于2001年10月1日前生产的在用柴油车进行自由加速滤纸烟度法试验,对于2001年10月1日起生产的在用柴油车进行自由加速不透光烟度法试验,在机动车保有量大
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