重庆某高校：《高等内燃机原理》课程教学资源（PPT课件）模块五 排放后处理_第5次 排放测量

排放测量

、内燃机排气污染物的取样系统 (一)定容取样系统(CVS: Constant Volume Sampl ing) 我国现行排放法规规定的测试方法: 汽车-轻型汽车测试方法(用底盘测功机控制) 重型汽车受测功机的影响,采用内燃机排放测试方法 内燃机点燃式内燃机测试法方法(9工况法) 压燃式内燃机测试法方法(13-工况法) 排放法规规定使用定容采样的原因: ※排气污染物测试循环的需要 ※袋式采样取均值的方法,污染物会发生物理、化学变化,影 响精度。采用模拟汽车排气进入大气扩散的cVS稀释采样

一、内燃机排气污染物的取样系统 （一）定容取样系统（CVS：Constant Volume Sampling） 我国现行排放法规规定的测试方法： 汽车--轻型汽车测试方法（用底盘测功机控制） 重型汽车受测功机的影响，采用内燃机排放测试方法 排放法规规定使用定容采样的原因： ※排气污染物测试循环的需要 ※袋式采样取均值的方法，污染物会发生物理、化学变化，影 响精度。采用模拟汽车排气进入大气扩散的CVS稀释采样。 内燃机 点燃式内燃机测试法方法（9-工况法） 压燃式内燃机测试法方法（13-工况法）

循环号工况序号模拟工况名负荷百分数工况时间,S加权系数W转速,r/min 怠速 60 0232厂标 等速 25 60 0.077 2000 0.147 2000 23456789 加速 等速 25 60 0.077 2000 减速 10 0.057 2000 等速 25 60 0.077 2000 高负荷 60 0.113 2000 等速 25 60 0.077 2000 挂档滑行 0 0.143 2000 10 等速 25 60 0.077 2000 11 加速 55 60 0.147 2000 12 等速 25 60 0.077 2000 13 减速 10 60 0.057 2000 14 等速 25 60 0.077 2000 15 高负荷 90 60 0.113 2000 16 等速 25 60 0.077 2000 17 挂档滑行 60 0.143 2000 18 怠速 60 0.232 厂标

我国点燃式内燃机的9-工况试验循环 循环号 工况序号 模拟工况名 负荷百分数 工况时间，S 加权系数Wf 转速，r／min Ⅰ 1 怠速 - 60 0.232 厂标 2 等速 25 60 0.077 2000 3 加速 55 60 0.147 2000 4 等速 25 60 0.077 2000 5 减速 10 60 0.057 2000 6 等速 25 60 0.077 2000 7 高负荷 90 60 0.113 2000 8 等速 25 60 0.077 2000 9 挂档滑行 - 60 0.143 2000 Ⅱ 10 等速 25 60 0.077 2000 11 加速 55 60 0.147 2000 12 等速 25 60 0.077 2000 13 减速 10 60 0.057 2000 14 等速 25 60 0.077 2000 15 高负荷 90 60 0.113 2000 16 等速 25 60 0.077 2000 17 挂档滑行 - 60 0.143 2000 18 怠速 - 60 0.232 厂标

阶段 加权系数 1.过渡段(0-5055)冷起动 0.43 2.稳定段(506s-1372s) 1.0 3.10min停车 4.重复过渡段(0-5059热起动 0.57 坐30 图 20 1002003004005006007008009001000110120013001400 3735-187过渡段 506s-1372s=稳定段 时间/s 测试距离:约179km平均车速:约317km/h最高车速:91.2km/h

美国的FTP-75轻型车试验循环

车 道(kmh 市区循环 郊区循环 1部 2部 市区运转 循环单元 20 时问 1180 Bs:取祥开始 Es:取样结束

欧Ⅲ法规的轻型汽车测试循环 市区循环 郊区循环

70 60 行驶距离4.6km 行驶时间660s 最高车速70km/h 平均车速227km/h 图20 100 200 300 400 500 600660 时间/s

日本的轻型汽车15-工况测试循环

25% 6 8 80 5)8% 9 60 48% 40 3)8% 12% 25% 6% 1,7,13 06080100 Engine speed

压燃式内燃机的测试循环

1、cvs的结构和工作原理 大气 DAF-稀释空气过滤器 大气 QV QF AB QV QF F过滤器 稀释空气 s1~s4取样探头 DAF sP取样泵 FC-流量控制器 FL-流量计 FC CFV 微粒排放 DEP QV快速作用阀排气 中质量测量 TSO QF快接管接头 人气 HE换热器 HFID 稀释排气到大气 HC分析 CF-积累流量计 cS-旋风分离器 白oF8一 收ECHC标定气 CFV临界流文丘里管 调零空气 AB DEP稀释排气抽气泵 只用于柴油机测试 TS温度传感器 CD 微粒测量系统 HF加热过滤器

1、CVS的结构和工作原理 CVS采样系统 微粒测量系统 DAF-稀释空气过滤器 F-过滤器 S1～S4取样探头 SP-取样泵 FC-流量控制器 FL-流量计 QV-快速作用阀 QF-快接管接头 HE-换热器 CS-旋风分离器 CF-积累流量计 CFV-临界流文丘里管 DEP-稀释排气抽气泵 TS-温度传感器 HF-加热过滤器

2、CVS采样系统中的几个重要因素 ◇稀释空气温度为20~30℃。 ◇稀释排气泵流量为内燃机最大排气流量的2倍,或者稀释 排气中的CO2浓度小于3%。对于大多数轻型车来讲,用10~ 30m3/min的风机可以满足要求。 ◇环境中的HC浓度小于15×106。 ◇内燃机的排气管与采样系统之间的连接管一般为3~4m, 如采用绝热管,长度可以达到6m。 ◇连接前后排气管中的静压偏差小于±12kPa。 ◇CVS中的稀释排气流动满足Re>4000,保证稀释混合均匀。 ◇柴油机排气中的HC多为高分子烃,凝结温度比较高,不 能用取样袋,用加热型取样管,保持温度为190±10℃,并 使用加热型氢火焰离子化检测器HID进行连续测量

2、CVS采样系统中的几个重要因素： ◇稀释空气温度为20～30℃。 ◇稀释排气泵流量为内燃机最大排气流量的2倍，或者稀释 排气中的CO2浓度小于3%。对于大多数轻型车来讲，用10～ 30m 3/min的风机可以满足要求。 ◇环境中的HC浓度小于15×10-6 。 ◇内燃机的排气管与采样系统之间的连接管一般为3～4m, 如采用绝热管，长度可以达到6m。 ◇连接前后排气管中的静压偏差小于±1.2kPa。 ◇CVS中的稀释排气流动满足Re＞4000，保证稀释混合均匀。 ◇柴油机排气中的HC多为高分子烃，凝结温度比较高，不 能用取样袋，用加热型取样管，保持温度为190 ±10 ℃，并 使用加热型氢火焰离子化检测器HFID进行连续测量

◇微粒取样探头距离排气管进口至少10倍稀释通道直 径,保证良好混合。 ◇微粒测量样气温度不低于52℃ ◇微粒采样滤纸为涂敷聚氟乙烯的玻璃纤维滤纸,且 采用两极过滤,两滤纸之间的距离不大于100mm ◇滤纸直径为47m、70mm、90m、110mm几种,有效直 径相应小10mm ◇滤纸尺寸的选择原则:单位面积的微粒沉积量不 于0.05mg/cm2

◇微粒取样探头距离排气管进口至少10倍稀释通道直 径，保证良好混合。 ◇微粒测量样气温度不低于52℃。 ◇微粒采样滤纸为涂敷聚氟乙烯的玻璃纤维滤纸，且 采用两极过滤，两滤纸之间的距离不大于100mm。 ◇滤纸直径为47mm、70mm、90mm、110mm几种,有效直 径相应小10mm。 ◇滤纸尺寸的选择原则：单位面积的微粒沉积量不小 于0.05mg/cm2