GBT8190.1-2010往复式内燃机排放测量气体和颗粒排放物的试验台测量.pdf 94页

'ICS27．020J90a雪中华人民共和国国家标准GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006代替GB／T8190．1—1999往复式内燃机排放测量第1部分：气体和颗粒排放物的试验台测量Reciproca“nginternalcombustionengines--Exhaustemissionmeasurement--Part1：Test—bedmeasurementofgaseousandparticulateexhaustemissions2010-11-10发布(ISO8178—1：2006，IDT)2011-03—01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局借寿中国国家标准化管理委员会厘111 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1--2010／ISO8178-1：2006目次前言⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯··⋯⋯··1范围⋯⋯⋯⋯⋯·⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2规范性引用文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯··⋯⋯⋯3术语和定义⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·一4符号和缩略语⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯··5试验条件⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯“6试验燃料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯7测量设备和待测数据⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯·8分析仪的校正⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··9颗粒测量系统的校正⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10定容取样(CVS)全流稀释系统的校正⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯··1l运行工况(试验循环)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯··12试验运行⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13气体和颗粒排放物的数据评定⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14气体排放物的计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯·⋯·15颗粒排放物的计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯····16气体排放物的测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯··17颗粒物的测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯附录A(规范性附录)排气质量流量和／或燃烧空气质量流量的计算附录B(资料性附录)排气质量流量计算程序表示例··⋯⋯⋯⋯⋯··附录C(资料性附录)热计算(输送管)⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯·附录D(资料性附录)系统等效性的确定⋯⋯⋯···⋯···⋯⋯⋯⋯⋯·附录E(资料性附录)燃料特定参数⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯····附录F(规范性附录)碳流量检验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯··参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯·I●，oo8o¨驰衢”勰约如％∞蝎∞祁阳舵踮罟g∞ www.bzfxw.com前言GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006GB／T8190《往复式内燃机排放测量》分为11个部分：——第1部分：气体和颗粒排放物的试验台测量；——第2部分：气体和颗粒排放物的现场测量；——第3部分：稳态工况排气烟度的定义和测量方法；——第4部分：不同用途发动机的稳态试验循环；一第5部分：试验燃料；——第6部分：测量结果和试验报告；——第7部分：发动机系族的确定；——第8部分：发动机系组的确定；——第9部分：压燃式发动机瞬态工况排气烟度的试验台测量用试验循环和测试规程；——第10部分：压燃式发动机瞬态工况排气烟度的现场测量用试验循环和测试规程；——第11部分：非道路移动机械用发动机瞬态工况下气体和颗粒排放物的试验台测量。本部分是GB／T8190的第1部分。本部分等同采用ISO8178—1：2006((往复式内燃机排放测量第l部分：气体和颗粒排放物的试验台测量》(英文版)。本部分等同翻译ISO8178l：2006。为便于使用，本部分作了如下编辑性修改：——“本国际标准”一词改为“本部分”；——删除了国际标准前言；——对本部分中采用的其他国际标准，凡是被采用为我国标准的，用我国标准代替相应的国际标准；未被采用为我国标准的，仍直接采用国际标准；——由于正文中没有引用GB／T6072．1、ISO310和ISO16183标准，因此在第2章规范性引用文件清单中删除了这些标准，Is()9096在正文中不是规范性引用，因此改为参考文献。本部分是对GB／T8190．11999的修订，本部分与GB／T8190．11999的主要区别是：——增加了“定容取样(CVS)全流稀释系统的校正”一章；——增加了“排气质量流量计算程序表示例”、“燃料特定参数”和“碳流量检查”这三个资料性附录；一删除了原版本中“发动机功率测试所需安装的设备和附件”、“非甲烷碳氢截断器测量法的效率和修正”和“13．4中系数“、v、w的计算公式”这三个规范性附录。本部分自发布之日起代替GB／T8190．11999。本部分的附录A和附录F为规范性附录，附录B、附录C、附录D和附录E为资料性附录。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国内燃机标准化技术委员会(SAC／TC】77)归口。本部分起草单位：上海内燃机研究所、上海柴油机股份有限公司、北汽福田汽车股份有限公司、广西玉柴机器股份有限公司、潍柴动力股份有限公司、雪龙集团有限公司、江苏江淮动力股份有限公司。本部分主要起草人：谢亚平、计维斌、庄国钢、陆子平、崔华标、李云强、张佩莉、张丽丽、王宏、苏怀林、张超建、瞿俊呜。本部分所代替标准的历次版本发布情况：——GB／T8190．1——1987，GB／T8190．1——1999。 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1--2010／,SO8178-1：2006往复式内燃机排放测量第1部分：气体和颗粒排放物的试验台测量1范围8190的本部分(以下简称本部分)规定了往复式内燃机稳态工况下气体和颗粒排放物的试验台测量和评定方法，以确定每种排气污染物的加权值。各种发动机负荷和转速的组合反映了发动机的不同用途(见GB／T8190．4)。本部分适用于移动运输和固定用往复式发动机，但不包括主要用于道路行驶的车用发动机。8190的本部分适用于诸如土方机械、发电机组和其他用途的发动机。在限定情况下，发动机可在试验台上按照GB／T8190．2现场试验标准进行试验。但这只能在有关各方商定的情况下进行。应该承认在这些条件下获得的数据不可能与以前或将来按GB／T8190的本部分试验所获得的数据完全相同。因此建议，只有对产量非常有限的诸如极大型船用或发电机组用发动机才选用这种方案。对于有附加要求(例如职业卫生、安全条例、电厂规程)的机械用发动机，可能需要补充另外的试验条件和特殊的评定方法。对于无法使用试验台或要求了解发动机在使用中的实际排放状况时，使用GB／T8190，2中规定的现场试验规程和计算方法则比较合适。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB／T8190的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。6379．12004测量方法与测量结果的准确度(正确度与精密度)第1部分：总则与定义(ISO5725-1：1994，IDT)6379．22004测量方法与测量结果的准确度(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(ISO5725—2：1994，IDT)8190．4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(GB／T8190．4—2010，ISO81784：2007，IDT)8190．5—2005往复式内燃机排放测量第5部分：试验燃料(ISO8178—5：1997，IDT)8190．6—2006往复式内燃机排放测量第6部分：测量结果和试验报告(ISO81786：2000，IDT)190002008质量管理体系基础和术语(ISO9000：2005，IDT)一21404--2008内燃机发动机功率的确定和测量方法一般要求(ISO15550：2002，IDT)214052008往复式内燃机发动机功率的确定和测量方法排气污染物排放试验的附加要求(ISO14396：2002，IDT)ISO5167—1：2003用差压计插入全流圆形截面管道测量流体流量第1部分：一般原则和要求SAEJ1088：1993小型多用途发动机气体污染物排放测量用试验规程1 www.bzfxw.comGB／T8190．1--2010／iso8178-i：2006SAEJ1151：1991气体色谱仪的甲烷测量3术语和定义下列术语和定义适用于本部分。3．1颗粒物particulates用清洁过滤空气稀释排气，使在紧靠主滤纸上游处测得的气体温度大于315K(42℃)和小于或等于325K(52℃)时，在规定的过滤介质上所采集到的物质。注1：颗粒物主要由碳、凝结的碳氢化合物、硫酸盐及缔合水所组成。注2：本部分定义的颗粒物，在组分和重量方面与用热过滤法(例如1SO9096)直接从未稀释排气中取样的颗粒或尘埃有本质上的不同。业已证明，本部分所述颗粒物测量只对含硫量小于08％的燃料有效。注3：为了反映美国和欧盟的最新法规要求，对GB／T8190．11999要求的过滤纸温度进行了修改，但目前按照81901--1999要求制造的装置仍可使用。3．2部分流稀释法partialflowdilutionmethod从总排气流中分离出部分原排气，与适量稀释空气混合后通入颗粒取样过滤纸的过程。注：见17．2．1，图10～图18。3．3全流稀释法full-flowdilutionmethod用稀释空气与总排气流混合后，分离出部分稀释排气进行分析的过程。注：在许多全流稀释系统中，通常都对这部分预稀释排气进行二次稀释，使在颗粒过滤纸处达到合适的样气温度(见172．2，图19)。3．4等动态取样isokineticsampling保持探头处的平均样气速度等于排气流的平均速度，以控制排气样气流量的过程。3．5非等动态取样non—isokineticsampling控制排气样气流量，使其与排气流速度无关的过程。3．6多对滤纸法multiple-filtermethod每单个试验循环工况使用一对过滤纸的过程。注：工况加权系数在取样后的试验数据评定阶段进行考虑。3．7单对滤纸法single-filtermethod所有试验循环工况均使用一对过滤纸的过程。注：工况加权系数须在试验循环颗粒取样阶段用调整样气流量和／或取样时间进行考虑。该方法要求密切注意取样持续时间和流量。3．8比排放specificemissions以克／(千瓦·小时)表示的质量排放。注：GB／T8190的本部分所述范围内的许多机型，在制造或认证时尚不知道发动机在使用时所要安装的辅助装置。当不宜按GB／T21405规定的条件进行发动机试验时(例如，若发动机和变速箱组成一体)，发动机只能用其他所装辅助装置进行试验。在这种情况下，测功器应按5．3和12．5的规定进行调整。辅助装置的损耗应不超过最大实测功率的5％。如超过5％，则须经有关各方同意后方可进行试验。， www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1--2010／Iso8178-1：20063．9有效功率brakepower当发动机只装有在试验台上运行所必需的标准辅助装置时在曲轴或其相当零件处所测得的功率。3．10辅助装置auxiliaries21405中所列设备和装置。4符号和缩略语4．1一般符号符号术语单位A／F。理想空燃比1A。等动态取样探头的横截面积A。原子质量gA，排气管横截面积m2C。本底修正浓度ppm％(V／V)Cd稀释空气浓度ppm％(v／v)C；排气浓度(下标表示组分)ppm％(v／v)D稀释系数1￡c02NO。分析仪的co：熄光％B乙烷效率％E“2。No：分析仪的水熄光％EM。．甲烷效率％ENO，NO；转化器效率％颗粒排放g／(kW·h)气体排放(下标表示组分)g／(kW·h)^过量空气系数(A／F。)，kg(干空气)／kg(燃料)l^R。f基准状况下的过量空气系数1^实验室大气系数】^碳系数1，{d干基排气流量计算用燃料特定系数1，n，干一湿基浓度计算用燃料特定系数1／f。湿基排气流量计算用燃料特定系数1H。进气绝对湿度，g(水)／kg(干空气)g／kgHd稀释空气绝对湿度，g(水)／kg(干空气)g／kg表示某单个工况的下标lkf碳平衡计算用燃料特定系数1khd柴油机NO，的湿度修正系数1^h。汽油机NO，的湿度修正系数1 www.bzfxw.comGB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006符号术语单位kP颗粒的湿度修正系数1k。。进气的干湿基修正系数1^。d稀释空气的干湿基修正系数1k。。稀释排气的干湿基修正系数1^町原排气由干基至湿基的修正系数1M发动机在试验转速时扭矩对最大扭矩的百分数％MT克分子质量g通过颗粒取样过滤器的稀释空气样气质量kg采集的稀释空气中颗粒样品质量mg采集的颗粒样品质量mgm咖通过颗粒取样过滤器的稀释排气样气质量kgPA泵出口处的绝对出口压力kPaA发动机进气空气的饱和蒸汽压力kPaPb总气压kPaPd稀释空气的饱和蒸汽压力kPa声。冷却器后的水蒸气压kPaA干气压kPaP未修正的有效功率kWP⋯试验安装的、但并非GB／T21405所要求的辅助装置所吸收的标定总功率kWP。在试验条件下(见12．5)，发动机试验转速时的最大实测或标定功率kWqmoa干基进气空气质量流量kg／hqm^”湿基进气空气质量流量kg／hq⋯d湿基稀释空气质量流量kg／hqmedl湿基当量稀释排气质量流量kg／h口⋯湿基排气质量流量kg／h口mf燃料质量流量kg／hqmde”湿基稀释排气质量流量kg／hqmga5某一气体排放的质量流量g／hqmwr颗粒质量流量g／h稀释比1等动态探头与排气管的横截面积之比1R。进气相对湿度％Rd稀释空气相对湿度％火焰离子化检测器(FID)响应系数1甲醇的FID响应系数l4 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006符号术语单位亚音速喉口与进口绝对静压之比1r，亚音速喉口直径d与进口管内径之比1P密度kg／m3S测功器设定值kWT。进气绝对温度K丁d绝对露点温度K丁，。f绝对基准温度(燃烧空气：298K)KTc中冷空气绝对温度Kt。f中冷空气绝对基准温度KV。摩尔容积1w，加权系数1Wf。有效加权系数14．2燃料成分符号WAL-；燃料含H量，％质量W一燃料含C量，％质量Wcn。燃料含S量，％质量WDE。燃料含N量，％质量W一燃料含O量，％质量口(H／C)摩尔比口(C／C)摩尔比y(S／C)摩尔比d(N／C)摩尔比e(O／C)摩尔比注：质量含量与摩尔比之间的转换见附录A的公式(A．3)～公式(A．12)4．3化学组分符号和缩略语ACN乙腈c1碳1当量碳氢化合物CH。甲烷CzH。乙烷CsHs丙烷CH。0H甲醇CO一氧化碳CO。二氧化碳DNPH二硝基苯肼DOP邻苯二甲酸二辛脂HC碳氢化合物HCHO甲醛H20水NH。氨 www.bzfxw.comGB／T8190．1—2010／ISO8178—1：2006NMHCNON02NO，N20．02RMES02SO。4．4缩略语CFVCLDCVSECSFIDFTIRGCHCLDHFIDHPLCNDIRNMCPDPPMDPTUVDZRDO非甲烷碳氢化合物一氧化氮二氧化氮氮氧化物一氧化二氮氧菜子油甲脂二氧化硫三氧化硫临界流量文丘里管化学发光检测器定容取样电化学传感器火焰离子化检测器傅里叶变换式红外线分析仪气相色谱加热型化学发光检测器加热型火焰离子化检测器高压液相色谱不分光红外线分析仪非甲烷截断器容积泵顺磁检测器颗粒物紫外线检测器二氧化锆传感器5试验条件5．1发动机试验状况5．1．1试验状况参数应测量发动机进气绝对温度T。(以K表示)和干气压P。(以kPa表示)，并按下列规定确定参数^a)压燃式发动机自然吸气和机械增压式发动机^一(罢)×(轰)。7带或不带进气中冷的涡轮增压式发动机^一(∥7×(嘉)1。5b)火花点燃式发动机扣(》2×(嘉)。6(2)(3)注：式(1)～式(3)与联合国欧洲经济委员会(ECE)、欧洲经济共同体(EEC)和美国环保局(EPA)排放法规中的公式相同，但和ISO的功率修正公式不同。 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载5．1．2试验有效性参数^应在如下范围内方可认为试验有效：0．93≤^≤1．07试验应在参数^为0．96～1．06之间时进行。5．2增压中冷发动机GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006(4)应记录增压空气温度，该温度在标定功率转速和全负荷时，应在制造厂规定的最高增压空气温度±5K之内。冷却介质温度至少为293K(20℃)。如果使用试验室装置或外部鼓风机，则在标定功率转速和全负荷时，增压空气温度应调定在制造厂规定的最大增压空气温度±5K之内。上述调定点的增压空气冷却器的冷却液温度和冷却液流量在整个试验循环内均不得改变。增压空气冷却器的容量应根据良好的工程惯例和车辆／机械的典型用途来确定。5．3功率比排放测量是以GB／T21405所规定的不修正的有效功率为基础。发动机应带有运行所必需的辅助装置(如风扇、水泵等)。如果在试验台架上无法或不宜安装这些辅助装置时，应确定这些辅助装置所吸收的功率，并从实测发动机功率中予以扣除。试验时应拆除某些仅因机器运行需要而安装在发动机上的辅助设备。诸如：——制动用空气压缩机；——动力转向用压缩机；——空调压缩机；一一一液压驱动泵。详见3．9和GB／T21405。如未拆除辅助装置，则为了按12．5计算测功器的设定值，应确定其在试验转速时所吸收的功率，除非这些辅助装置与发动机组成一体(比如风冷发动机的冷却风扇)。5，4具体试验条件5．4．1发动机进气系统应使用发动机进气系统或试验室装置，当采用清洁空气滤清器，在标定功率转速和全负荷时，进气阻力应在制造厂规定的最大值±300Pa范围内。如果发动机装有与其组成一体的进气系统．则试验时应使用该系统。注：进气阻力应在标定转速和全负荷时调定。5．4．2发动机排气系统应使用发动机排气系统或试验室装置，在标定功率转速和全负荷时，排气背压应在制造厂规定的最大值±650Pa范围内。排气系统应符合7．5．4、17．2．1和17．2．2中对排气管(EP)规定的排气取样要求。如果发动机装有与其组成一体的排气系统，则试验时应使用该系统。如果发动机装有排气后处理装置，排气管直径应与使用时相同，至少为装有后处理装置的膨胀段开始进口处上游管径的4倍。从排气歧管法兰或涡轮增压器出口至排气后处理装置的距离应与在车辆上的布置相同或在制造厂规定的距离范围内。排气背压或阻力应符合上述要求，并可用阀门加以调节。在模拟试验和发动机特性试验期间可拆除后处理容器，用装有无活性催化剂支架的相当容器来代替。注：排气阻力在标定转速和全负荷时调定。5．4．3冷却系统应使用具有足够容量的发动机冷却系统，使发动机保持在制造厂规定的正常工作温度。5．4．4润滑油应记录试验用润滑油的规格，并随试验结果一起写入报告。 www.bzfxw.comGB／T8190．1--2010／iso8178—1：20065．4．5可调化油器对于装有有限可调化油器的发动机，发动机应在两极限位置进行试验。5．4．6曲轴箱呼吸器当作为发动机总排放的一部分而要求测量开式曲轴箱系统的曲轴箱排放时，应将曲轴箱排放引入排气系统后处理装置(如有)的下游和取样点的上游。并应保持足够距离，以确保曲轴箱排放与发动机排气能进行充分混合。6试验燃料燃料特性影响发动机排气污染物的排放。因此，应确定试验用燃料特性、记录并随试验结果写进试验报告。当使用GB／T8190．5中指定的燃料作为基准燃料时，应提供该燃料代码和性能分析；对于所有其他燃料，应记录的特性见GB／T8190．5中相应通用性能分析数据表上所列的项目。燃料温度应按制造厂的推荐。燃料温度应在喷油泵进151处或按制造厂的规定进行测量，并记录测量位置。试验用燃料按试验目的进行选择。除非有关各方另有商定，燃料应按表1选定。当不能提供合适基准燃料时，可使用性能与基准燃料非常接近的燃料并应说明该燃料的特性。表1燃料选择试验目的有关方面燃料选择定型试验1．认证机构基准燃料，如已指定；(认证)2．制造厂或供应商商用燃料，如未指定基准燃料1．制造厂或供应商验收试验按制造厂规定的商用燃料42．用户或检测单位下列一个或几个单位：制造厂、研究机构、燃研究／开发按试验目的选用料和润滑油供应商等a用户和检测单位应注意，使用商用燃料进行排放试验时不必符合使用基准燃料时所规定的限值。7测■设备和待测数据7．1总则送试发动机所排放的气体和颗粒组分，应按第16章和第17章所述方法进行测量。这两章叙述了推荐的气体排放分析系统(见第16章)和颗粒稀释及取样系统(见第17章)。如能得到等效结果，也可采用其他系统和分析仪。系统的等效性应根据所考虑的系统与本部分已认可的一种系统用7对(或更多)样气作比对研究后确定。“结果”系指具体循环的加权排放值。比对试验应在同一试验室的同一试验单元内、在同一发动机上，按同一时间进行。所用试验循环应是8190．4中的适当循环或c1循环。样气对平均值的等效性应由在上述试验单元内和发动机试验条件下所测得的F一检验和t检验的统计值确定(见附录D)，离群值除外。比对试验所用系统应在试验前说明，并经有关各方同意。当在标准系统中采用新系统时，应按GB／T6379．1和GB／T6379．2所述，根据再现性和重复性的计算确定等效性。发动机在测功器上进行排放试验时，应使用下列设备。GB／T8190的本部分不包括流量、压力和温度测量设备的细节，只在7．4中给出这些设备进行排放试验时所必需的准确度要求。7．2测功器技术要求所用发动机测功器，其特性应能完成GB／T8190．4中所述的相应试验循环。8 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GS／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006测量扭矩和转速用的测试设备应使轴功率的测量准确度保持在给定的限值范围内。可能需要进行附加的计算。测量设备的准确度应不超过7．4中所给出的最大公差值。7．3排气流量7．3．1总则排气流量应按7．3．2～7．3．6中所述方法之一测定。7．3．2直接测量法排气流量可用诸如下列设备直接测量：——压差计，如流量喷嘴(见ISO5167)；——超声波流量计；——涡街流量计。应注意避免测量误差影响排放值的误差。诸如应根据仪器制造商的建议和良好的工程惯例将测试设备仔细安装到发动机排气系统中。尤其是测试设备的安装不得影响发动机的性能和排放。流量计应满足7．4规定的准确度要求。7．3．3空气和燃料测量法本法涉及空气流量和燃料流量的测量。所用空气流量计和燃料流量计的准确度应符合7．4的规定。排气流量计算如式(5)：q⋯一q⋯—Pq。f⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯’’⋯‘(5)7．3．4燃料流量和碳平衡法本法系采用碳平衡法，按照下列公式，由燃料消耗量、燃料组分和排气浓度计算排气质量(见A．3．2．3．1)：q⋯2qmf×SUBETX％ET×1．4j兰竺：竺娑娑二尘亟1±■。洲册争，工×，c～⋯⋯⋯”1式中：，fd——根据公式(A．20)～公式(A．23)求得；H。——每kg干空气对应的水量g，单位为克每千克(g／kg)；^——根据公式(A．64)求得：fc一(cco：a∞】^aa)×o·5441+蠢号轰+番专嚣式中：CCO——原排气中干。浓度，；，dCOVoCCO——环境空气中干。浓度，％；9adCO×(-+揣)+，(6)(7)CCOd——原排气中干CO浓度，单位为ppm；cH。。——原排气中湿HC浓度，单位为ppm。注：也可选用氧平衡法，见A33。7．3．5示踪测量法本法涉及排气中示踪气浓度的测量。将已知量的惰性气体(如：纯氦气)作为示踪剂注入排气流中。该示踪气经混合后被排气所稀释，但不会在排气管中发生反应。然后从排气样气中测取示踪气。为了保证示踪气能充分混合，排气取样探头应位于示踪气注入处下游至少lin或30倍排气管径处，以较大值为准。当示踪气从发动机上游注入时，如果将示踪气浓度与基准浓度比较后证实已完全混合，则可将取样探头位置靠近示踪气注入处。 GB／T8190．1—2010／ISO8178-]：2006应将示踪气流量调定到使混合后的示踪气浓度位于示踪气分析仪的满刻度以内。排气流量计算如下：．一qn×P。w‰”一万万瓦：二石(8)式中：q。。w——排气质量流量，单位为千克每秒(kg／s)；q。——示踪气流量，单位为立方厘米每分钟(cm3／rain)；‰；——示踪气混合后的浓度，单位为ppm；n。——排气密度，单位为千克每立方米(kg／m3)；c。——进气空气中示踪气的本底浓度，单位为ppm。示踪气本底浓度L可由试验开始前和试验结束后立即测得的本底浓度的平均值确定。当本底浓度低于最大排气流量时示踪气混合后浓度‰；的1％时，该本底浓度可忽略不计。整套测量系统应满足对排气流量的准确度要求，并应按8．6进行校正。7．3．6空气流量和空一燃比测■法本法是利用空气流量和空燃比来计算排气质量。瞬时排气质量流量的计算如下：／1、qmew—qmW×(1+刀i÷—两j⋯⋯⋯⋯⋯⋯(9)式中：A／F。。卢×floo138．o×p+{一号+y)12．011×口+1Cco×10_41-!婴丕!!：’’3．5×oco．0067×d+32．065×y2(10)×(Cc()．+Cc()×10_4)4．764×p+{号+y)×(cc。：+CCO×104+CHC×10叫)⋯⋯--·⋯·⋯--(11)式中：A／F。。——理想空一燃比，单位为千克每千克(kg／kg)；A——过量空气系数；ccon——干C02浓度，％；CCO——于CO浓度，单位为ppm；CHC——HC浓度，单位为ppm。注：燃料组分为qH。s，N。o。时，口一1。对于不含碳的燃料(如：氢)，不能使用公式(10)和公式(11)。空气流量计应满足7．4中规定的准确度要求，所用CO。分析仪应满足7．5．3．3中规定的技术要求，整套系统应满足对排气流量的准确度要求。凡能满足7．5．3．13要求的空燃比测量设备，诸如氧化锆型传感器等，均可用于过量空气系数的测量。7．3．7总稀释排气流量当采用全流稀释系统时，应用PDP或CFV(见17．2．2)来测量总稀释排气(q—w)流量。准确度应符合9．2之规定。7．4准确度所有测量仪器的校正应能溯源至国家(国际)标准，并符合表2和表3中规定的要求。注：分析仪的校正要求见8．5。1o瓣蚰! 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB#r8190．1--2010／ISO8178—1：2006应按仪器制造商或GB／T19000的要求，根据内部审核程序对仪器进行校正。表2和表3中规定的偏差系指包括数据采集系统在内的最终记录值。表2测量发动机相关参数用仪器的允许偏差序号测量仪器允许偏差1发动机转速读数的±2％或发动机最高转速值的士1％，以较大值为准2扭矩读数的±2％或发动机最大扭矩值的±l％，以较大值为准3燃料消耗量8发动机最大燃料消耗量的士2％4空气消耗量8读数的±2％或发动机最大空气消耗量的±1％，以较大值为准5排气流量。读数的±2．5％或发动机最大排气流量的士15％+以较大值为准a本部分所述排气污染物排放计算，在某些情况下是基于不同的测量和／或计算方法。由于排气污染物排放计算的总允差是限定的，所以，用于相应公式中的某些参数项的允许值必须小于GB／T214042008表4所规定的允差。表3测量其他基本参数用仪器的允许偏差序号参数允许偏差1温度≤600K士2K绝对值2温度>600K读数的±1％3排气压力±02kPa绝对值4进气空气负压土0．05kPa绝对值5大气压力±0．1kPa绝对值6其他压力±0．01kPa绝对值7相对湿度±3％绝对值8绝对湿度读数的±5％9稀释空气流量读数的±2％10稀释排气流量读数的±2％7．5气体组分的确定7．5．1分析仪一般技术要求7．5．1．1一般技术要求分析仪的量程应与测量排气组分浓度所要求的准确度相适应(见7．5．1．2)。分析仪在使用时应使所测浓度位于满刻度的15Voo和100％之间。如果满刻度为155ppm(或ppmC)或以下，或如果使用的读数装置(计算机、数据记录器)在小于满刻度15％的情况下仍具有足够的准确度和分辨率，则在小于满刻度15％时的浓度也是可接受的。在这种情况下，应进行附加校正以确保校正曲线的准确度。设备的电磁兼容性(EMC)应使附加误差达到最小。7．5．1．2准确度分析仪在整个量程内(o除外)的值不得比名义校正点的值大读数的±2％或满刻度的±0．3％，以较大值为准。准确度应根据8．5．5所规定的校正要求确定。注：本部分中的准确度是指分析仪读数与使用校正气时的名义校正值(一真值)的偏差。7．5．1．3精密度精密度是指对一定校正气或量距气的10次重复响应的2．5倍标准偏差，当每次所用量程大于11 GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006100ppm(或ppmC)时，不得大于满刻度浓度的土1％，或用于100ppm(或ppmC)以下时，应小于每次量程的士2％。7．5．1．4噪声在整个使用量程内，分析仪在任何10S时间内对零气和校正气或量距气的峰峰响应值应不超过满刻度的2％。7．5．1．5零点漂移零点响应是指在30s时间间隔内对零气的平均响应(包括噪声在内)。零点响应在1h时间内的漂移在最小使用量程时应小于满刻度的2％。7．5．1．6量距漂移量距响应的定义为在30s时间间隔内对量距气的平均响应(包括噪声在内)。量距响应在1h内的漂移在最小使用量程时应小于满刻度的2％。7．5．2气体干燥排气可能在湿或干的状态下测量。如果使用气体干燥装置，则该装置对所测气体组分的影响应最小。不能采用化学干燥剂除去样气中的水分。7．5．3分析仪7．5．3．1总则7．5．3．2～7．5．3．12规定了所使用的测量规则。测量系统的详细说明见第16章。应使用下列仪器来分析待测气体。对于非线性分析仪允许使用线性化电路。7．5．3．2一氧化碳(Co)分析一氧化碳分析仪应是不分光红外线(NDIR)吸收型。7．5．3．3二氧化碳(C02)分析二氧化碳分析仪应是不分光红外线(NDIR)吸收型。7．5．3．4氧(02)分析氧分析仪应是顺磁检测器(PMD)、二氧化锆(ZRDO)或电化学传感器(ECS)型。对诸如稀薄燃烧火花点燃式发动机，当HC和CO浓度较高时，不要使用二氧化锆传感器。电化学传感器应补偿CO。和NO，干扰。7．5．3．5碳氢化合物(HC)分析碳氢化合物分析仪应是加热型火焰离子化检测器(HFID)，检测器、阀、管路系统等需要加热，以保持气体温度在463K±10K(190℃_4-10℃)范围内。对甲醇燃料发动机，应符合7．5．3．12．3的温度要求。对于气体燃料发动机或火花点燃式发动机的稀释试验，碳氢化合物分析仪也可选用非加热型火焰离子化检测器(FID)。7．5．3．6非甲烷碳氢化合物(NMIIC)分析7．5．3．6．1总则这种方法取决于甲烷(CH。)的浓度，它对气体燃料比对液体燃料更合适。7．5．3．6．2气体色谱(GC)法从根据7．5．3．5测得的碳氢化合物中减去用气体色谱仪(Gc)在423K(150℃)条件下分析出的甲烷来测定非甲烷碳氢化合物。7．5．3．6．3非甲烷截止(NMC)法用与7．5．3．5所述火焰离子化检测器(FID)相同的方法操作NMC，减去碳氢化合物中的甲烷来测定非甲烷成分。7．5．3．7氮氧化物(NO，)分析如果按干基测量，氮氧化物分析仪应为带NOz／NO转换器的化学发光检测器(CLD)或加热型化学发光检测器(HCI。D)。如果按湿基测量，若能满足水熄光检查(见8．9．3．2)，应使用HCI。D，且转换器12 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1--2010／ISO8178-1：2006温度应保持在328K(55℃)以上。对于CLD和HCLD，在进行干基测量时通向转换器和在湿基测量时通向分析仪的采样通道壁面温度均应保持在328K～473K(55℃～200℃)范围内。7．5．3．8二氧化硫(SO：)分析二氧化硫排放应根据所用燃料的含硫量来计算。因为经验表明，对二氧化硫使用直接测量法不能得到较精确的结果：q。⋯．一q。f×toGAM×20⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(12)注：对二氧化硫采用计算法是假定硫100％转化，并且只限于不带后处理系统的发动机。在此情况下，二氧化硫可按仪器供应商的使用说明进行测量。由于测量二氧化硫相当困难，而且尚未完全证实可适用于排气测量，因此，需事先征得有关各方同意。7．5．3．9氨(NH。)分析氨应按7．5．3．7所述的化学发光检测器(CI。D)，用两只不同转换器来测量。对于NO，和NH3的总量应采用973K(700℃)的高温转换器。当仅测量NO，时，应采用573K(300℃)的低温转换器。两测量结果之差就是氨浓度。这种方法的响应时间较跃(大约10min)。另外，可按仪器供应商的使用说明使用傅立叶变换式红外线(FTIR)分析仪或不分光紫外线谐振分析仪(NDUVR)。由于这一技术尚未完全证实适用于排气测量，因此，需事先征得有关各方同意。这种方法的响应时间比双转换器法要短得多。7．5．3．10一氧化二氮(N：o)分析可按仪器供应商的使用说明使用傅立叶变换式红外线(FTIR)分析仪或不分光红外线分析仪。由于这一技术尚未完全证实适用于排气测量，因此，需事先征得有关各方同意。7．5．3．11甲醛(HCHO)分析测定甲醛时应将排气样气，最好按稀释排气，通过一装有乙腈(ACN)溶液和二硝基苯肼试剂(DNPH)的冲击器，或通过涂有2．4-DNPH的二氧化硅滤筒。采集的样气应使用高压液相色谱(HPLC)法用紫外线在365nm波段检测分析。也可按照仪器供应商的使用说明，用傅立叶变换式红外线(FTIR)分析仪测量。7．5．3．12甲醇(CH。oH)分析7．5．3．12．1总则可按仪器供应商的使用说明使用傅立叶变换式红外线(FTIR)分析仪。由于这一技术尚未完全证实适用于排气测量，因此，需事先征得有关各方同意。7．5．3．12．2气相色谱(Gc)法测定甲醇时应将排气样气通过一装有去离子水的冲击器。样气应采用气相色谱(Gc)法用火焰离子化检测器(FID)进行分析。7．5．3．12．3加热型火焰离子化检测(HFID)法应在385K士10K(112oC±10℃)时用丙烷校正加热型火焰离子化检测器(HFID)。甲醇响应系数须按8．8．5规定在样气浓度范围内按几种浓度确定。7．5．3．13空一燃比测量按照7．3．6规定用于确定排气流量的空燃比测量设备应是宽量程的空一燃比传感器或氧化锆型的A传感器。传感器应直接安装在排气温度足够高的位置，以防止产生凝结水。内装电子元器件的传感器，其准确度应符合下列要求：^<2读数的±3％2≤^<5读数的±5％5≤^读数的±10％13 GB／T8190．卜一2010／ISO8178-1：2006为了达到上述规定的准确度，应按仪器制造商的规定对传感器进行校正。7．5．4气体排放物的取样气体排放物的取样探头应安装在距排气系统出口上游至少0，5IFll或3倍排气管径处，以较大值为准，并应靠近发动机，以确保探头处的排气温度至少为343K(70℃)。在装有分岔式排气歧管的多缸机的情况下，探头进u应位于足够远的下游处，以确保样气能代表所有气缸的平均排放量。对于装有分组式排气歧管的多缸机，诸如“v”型发动机的布置，允许从每组歧管单独取样，然后计算平均排放量。也可使用业已证明与上述方法有对应关系的其他方法。在计算排放量时应使用总排气质量流量。如果排气后处理系统影响排气组分，则应在该装置下游处抽取排气样气。对于火花点燃式发动机，排气取样探头应位于消声器的高压侧，而尽可能远离排气口。为确保发动机排气在抽样前能充分混合，可在消声器出口与取样探头间插入一混合箱。混合箱内腔容积应不小于试验发动机气缸排量的10倍，且其长、宽、高尺寸应大致相等。混合箱应尽可能小，并尽可能接近发动机。从混合箱出来的排气管应至少伸出取样探头位置外610m]ffl，并且管径应足够大以使背压达到最小。混合箱的内表面温度应高于排气露点，建议最低温度为65℃。对于船用发动机，探头进口位置应避免吸入用于冷却、调节或降噪而喷人排气系统的水分。当采用全流稀释系统测定颗粒物时，也可测定稀释排气中的气体排放物。取样探头应靠近稀释通道中的颗粒取样探头(见l7．2．2，图19，DT和PSP)。对于压燃式发动机，应从稀释通道中直接取样来测量HC和NO。排放。而CO和CO：排放则可选用直接测量或将样气引人取样袋中、然后测量取样袋中的浓度来确定。对于火花点燃式发动机和气体燃料发动机，所有排放组分都可选用直接从稀释通道中测量或将样气引入取样袋中、然后测量取样袋中的浓度来测定。7．6颗粒物的测定7．6．1总则颗粒物测定需要采用稀释系统。应使用部分流稀释系统或全流稀释系统进行稀释。稀释系统的流量应大到足以能完全消除稀释和取样系统中的凝结水，并使紧靠过滤器座上游处的稀释排气温度保持在315K(42℃)～325K(52℃)之间。允许在进入稀释系统前对稀释空气进行湿度控制；如果稀释空气的湿度较大，除湿将特别有用。稀释空气在紧靠稀释通道进口附近的温度应高于288K(15℃)。目前按GB／T8】90．1一1999建立的系统不必符合上述对过滤器的温度要求。对于部分流稀释系统，应按7．5．4规定，根据17．2．1图10～图18中排气管(EP)和取样管(SP)的布置，将颗粒取样探头安装在靠近气体取样探头的上游处。部分流稀释系统是从发动机排气气流中抽取一部分原排气样气，然后将稀释空气引入样气中，测量已稀释样气中的颗粒排放物。因此必须非常精确地测定稀释比。可采用不同的取样方法，而所用取样型式则决定了所要采用的硬件和程序(见17．2．1)。为了确定颗粒物质量，要求配置颗粒取样系统、颗粒取样过滤器、微克级天平以及可控制温度和湿度的称重室。对于颗粒物取样，可采用下列两种方法。多对滤纸法，要求对试验循环的每个工况使用一对滤纸(见7．6．2．3)，该方法允许采用不太严格的取样程序，但使用的滤纸较多。单对滤纸法，对试验循环的全部工况只使用一对滤纸(见7．6．2，3)。试验取样阶段应特别注意取样时间和流量，但试验循环只需要一对滤纸。7．6．2颗粒取样过滤器7．6．2．1过滤器技术要求要求采用碳氟化合物涂层的玻璃纤维滤纸或碳氟化合物薄膜滤纸。所有各类滤纸对0．3“m的邻二甲酸二辛酯(DOP)的采集效率在气体迎面速度为35cm／S时至少应为95％，在迎面速度为100cm／s14 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／]SO8178—112006时，至少应为99％。当在实验室与实验室之间或制造商与管理机构之间进行比对试验时，应使用相同性质的滤纸。7．6．2．2滤纸尺寸颗粒物过滤纸的最小直径为47ram(污染直径为37mm)。允许采用较大直径的滤纸(见7．6．2．5)。7．6．2．3主滤纸和副滤纸试验过程中如果采集效率大于99％(见7．6．2．1)，用一张滤纸；如果采集效率在95％和990o之间，则用一对串联布置的滤纸(一张为主滤纸，一张为副滤纸)对稀释排气进行取样。副滤纸应放置在主滤纸下游不超过100mm处，但不应与主滤纸接触。滤纸可单独称重或把两张滤纸的污染面相向放置、成对进行称重。7．6．2．4滤纸迎面速度通过滤纸的气体迎面速度应达到35cm／s-100cm／s，从试验开始至结束，压力降的增加应不大于25kPa。7．6．2．5滤纸荷重对于单对滤纸法，滤纸荷重应为0．338pg／mm2滤纸面积。要求的最小滤纸荷重为0．065ug／mm2滤纸面积。表4列出了最常用的滤纸尺寸。对于多对滤纸法，所有滤纸的总荷重为上述相应值与总工况数平方根的乘积。表4最小滤纸荷重滤纸直径／推荐荷重／要求最小荷重／mg47o．6011701．3o．259021o411103．2o．627．6．3称重室和分析天平的技术要求7．6．3．1称重室条件在对所有滤纸进行调温和称重期间，用于对颗粒滤纸进行调温和称重的称重室(房)的温度应保持在295K±3K(22℃±3℃)，湿度保持在露点282．5K士3K(9．5℃±3℃)和相对湿度应为45％±8％。7．6．3．2基准滤纸称重在颗粒滤纸稳定化过程中，称重室内应无任何大气污染物(诸如灰尘等)沉积在滤纸上。允许称重室偏离7．6．3．1所列要求，只要偏离持续时间不超过30min即可。只有当称重室达到所需技术要求后，才能允许工作人员进入称重室。在对取样滤纸称重的4h内，至少还应对两张不用的基准滤纸或基准滤纸对进行称重(最好同时进行)。基准滤纸的尺寸和材料应与取样滤纸相同。如果基准滤纸(或基准滤纸对)的平均质量在取样滤纸两次称重之间的变化超过10”g+5％实际试验时的颗粒物荷重，绝对上限值为40pg，则所有取样滤纸应作废，并要重做排放试验，或者选择对该滤纸重复进行循环，使其在基准滤纸公差相应较大时，达到较高的颗粒物荷重。如果称重室不符合7．6．3．1提出的稳定性要求，但基准滤纸(对)的称重符合上述要求，则发动机制造商可认为取样滤纸的质量合格，或否定该试验，在调整称重室控制系统后，再重做试验。7．6．3．3分析天平用来测定所有滤纸质量的分析天平的精密度(标准差)应为20“g和分辨率为10ug(1位数一10“g)。对于直径小于70mm的滤纸，精密度和分辨率应分别为2“g和1“g。7．6．3．4静电效应的消除为了消除静电效应，滤纸应在称重前进行中和处理，例如用钋中和器或有类似作用的装置。 GB／T8190．1--2010／ISO8178-1：20067．6．4对颗粒物测量的附加要求在稀释系统和从排气管到过滤器座之间的取样系统中，所有与原排气或稀释排气接触的零件，务须能使颗粒物沉降和变异最少。所有零件应使用与排气组分不起反应的导电材料制成，并应接地，以防产生静电效应。8分析仪的校正8．1一般要求每种分析仪应根据需要经常进行校正，以满足本部分的准确度要求。以下所述为7．5．3中所述分析仪应使用的校正方法。8．2校正气8．2．1总则应遵守所有校正气的储存期限。应记录制造商规定的校正气失效期。8．2．2纯气各种气体要求的纯度由下列给定的杂质限值所规定。操作时应备有下列气体：——纯氮(杂质≤1ppmC，≤1ppmCO，4400ppmC02，≤o．1ppmNO)；——纯氧(纯度>99．5％体积O。)；——氢一氦混合气(40％±2％氢，其余为氦)(杂质≤1ppmC，≤400ppmCO)；——纯合成气(杂质≤1ppmC，≤1ppmCO，≤400ppmC02，≤0．1pprnNO)(氧含量为18％～21％体积)。8．2．3校正气和量距气应备有下列化学成分的混合气：——c。Hs和纯合成空气(见8．2．2)；——CO和纯氮；——No，和纯氮(在该校正气中所含NOz的量应不超过NO含量的5％)；——Oz和纯氮；——cOz和纯氮；——cHt和纯合成空气；——c：H。和纯合成空气。注：只要各气体互不反应，允许使用其他气体组合。校正气和量距气的实际浓度必须在标称值的±2％以内。所有校正气浓度均以体积为基准(体积百分数或体积ppm)。8．2．4气体分配器的使用用作校正和量距的气体也可借助精密的混合装置(气体分配器)，用纯氮气或纯合成空气稀释的方法来获得。混合装置的准确度应使混合后的校正浓度准确至--+2％以内。这一准确度意味着用于混合的原始气浓度的准确度应至少在±1％以内(可溯源至国家或国际气体标准)。对每次使用混合装置时的校正均应在15％至50％满刻度之间进行检验。混合装置也可选用具有线性特性的仪器来检查，例如，使用NO气体的化学发光检测器(CLD)。调节仪器的量距值时应将量距气直接连在仪器上，在原有的设定值下检查混合装置，并将标称值与仪器的实测浓度进行比较。使每一点的偏差均在标称值的±1％以内。但是，气体分配器的线性度不能用原先就是用该气体分配器进行线性化处理的气体分析仪来检验。8．2．5氧干扰气体氧干扰检验气应含有350ppmC-+75ppmC碳氢化合物的丙烷。其浓度值应使用总碳氢化合物+16 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1--2010／ISO8178-1：2006杂质的色谱分析法或动态混合法按校正气公差来确定。氮气是主要的稀释剂，其余为氧气。表5列出了汽油机和柴油机试验所需的混合气：表5氧干扰检验气适用范围o：浓度／％余量柴油机21(20～22)氮气柴油机和汽油机10(9～11)氮气柴油机和汽油机5(4～6)氮气汽油机o(o～1)氮气8．3分析仪和取样系统的操作程序分析仪的操作程序应按照仪器制造商的起动和使用说明书的规定进行。并应包括8．4～8．9所规定的最低要求。对于诸如GC和HPLC等实验室仪器仅需符合8．5．4的要求。8．4泄漏试验应对系统进行泄漏试验。将探头从排气系统拆下，用塞子堵住端部，起动分析仪取样泵。在初步稳定以后，所有流量计读数应为零。如不为零，应检查取样管路并排除故障。真空侧的最大允许泄漏量应为系统受检部分在用流量的0．5％。在用流量可用分析仪流量和旁通流量来估算。另一种方法是采用浓度分步改变法，在取样管开始处将转换开关由零气转换到量距气，假如经过适当时间后读数显示浓度低于输入浓度，则表示需要校正或有泄漏问题。8．5校正程序8．5．1仪器总成校正仪器总成并用标准气检验校正曲线，所用气体流量应与排气取样时相同。8．5．2预热时间预热时间应按制造商的推荐，如无规定，推荐分析仪的预热时间至少为2h。8．5．3不分光红外线分析仪(NDIR)和加热型火焰离子化检测器(HFID)必要时可对NDIR分析仪进行调节，并使HFID分析仪的燃烧火焰达到最佳(见8．8．1)。8．5．4气相色谱仪(GC)和高压液相色谱仪(HPLC)按照良好的实验室惯例和制造商的推荐值对这两种仪器进行校正。8．5．5校正曲线的绘制a)应校正每一常用工作量程。b)使用纯合成空气(或氮气)将CO、CO。、NO，和HC分析仪调至零位。c)将适宜校正气通人分析仪，记录读数值，并绘制校正曲线。d)分析仪的校正曲线应在整个工作量程范围内至少用6个大致均匀分布的校正点(零除外)来绘制。最高标称浓度应等于或大于满刻度的90％。e)校正曲线用最zb---乘法计算。可使用最佳拟合线或非线性方程。f)校正点与最小二乘最佳拟合线之差不得大于读数的±2％或满刻度的±0．3％，以较大值为准。g)必要时，应重新检验零位设定，并重复校正程序。8．5．6代用校正方法如能证明代用技术(例如计算机、电控量程开关等)能提供同样准确度，则可使用这些代用方法。8．5．7校正的检验在每次分析前均应按下列程序对每一常用工作量程进行检验。应使用零气和标称值大于80％满刻度量程的量距气来检验校正。若所考虑的两点其实测值与标定基准值之差不大于满刻度的±4％，可修改调整参数。如若不然， GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006则应检验量距气或按8．5．5确定新的校正曲线。8．6排气流量测量用示踪气分析仪的校正示踪气浓度测量用分析仪应用标准气进行校正。校正曲线应在整个工作量程范围内至少用6个大致均匀分布的校正点(零除外)来确定。最高标称浓度应等于或大于满刻度的90％。校正曲线由最小二乘法求得。校正点与最／j,,--乘最佳拟合线之差不得大于读数的±2％或满刻度的±o．3％，以较大值为准。试验运行前，应用零气和标称值大于分析仪80％满刻度的量距气对分析仪进行调零和量距。8．7NO，转换器的效率试验8．7．1引言用于将NO。转换成NO的转换器的效率按8．7．2～8．7．9的规定进行试验(见图1)。8．7．2试验装置利用图1所示试验装置(参见7．5．3．7)及以下程序，用臭氧发生器试验转换器的效率。NO／N2———一1～电磁阀；2——自耦变压器；3___臭氧发生器；a交流电；b——至分析仪。图1Nq转换器效率试验装置示意图8．7．3校正应根据制造商的技术规范，使用零气和量距气(量距气的NO含量必须达到工作量程的80％左右，混合气中NOz浓度须小于NO浓度的5％)在最常用工作量程范围内校正化学发光检测器(CLD)和加热型化学发光检测器(HCLD)。NO，分析仪应置于NO模式，以使量距气不通过转换器。记录指示浓度。8．7．4计算NO，转换器的效率按式(13)计算：E。，一(1+蓦)×100式中：a——按8．7．7所测NO，浓度；6——按8．7．8所测NO：浓度；18(13) 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006f——按8．7．5所测NO浓度；d——按8．7．6所测NO浓度。8．7．5加氧通过三通阀，将氧气或零空气连续通入气流，直到指示浓度比8．7．3(分析仪置于NO模式)所给定的指示校正浓度小20％左右时为止。记录指示浓度(c)。在整个过程中臭氧发生器始终处于停激状态。8．7．6激活臭氧发生器激活臭氧发生器以产生足够的臭氧，使NO浓度降低到8．7．3中给定的校正浓度的20％左右(最低10％)。记录指示浓度(d)(分析仪置于NO模式)。8．7．7NO，模式然后将NO分析仪转换到NO，模式，使混合气(由NO、NOz、O。和N。组成)通过转换器。记录指示浓度(n)(分析仪置于No。模式)。8．7．8停激臭氧发生器停止激活臭氧发生器，将8．7．7所述混合气通过转换器进入检测器。记录指示浓度(b)(分析仪置于No，模式)。8．7．9No模式在停激臭氧发生器的情况下将分析仪转换到NO模式，并切断氧或合成空气的气流。分析仪的NO，读数不得偏离按8．7．3所测值的±5％以上(分析仪置于NO模式)。8．7．10试验间隔期在每次校正NO，分析仪前均应测试转换器的效率。8．7．11效率要求转换器的效率应不低于90％，但推荐最好高于95％。在分析仪最常用量程范围内，如NO，转换器不能按8．7．3要求使NO浓度由80％降低到20％，则应使用所能降低的最大量程范围。8．8火焰离子化检测器(FlD)的调整8．8．1检测器响应的最佳化应按仪器制造商的规定调节FID。可使用丙烷一空气量距气，使最常用工作量程范围内的响应最佳化。在制造商推荐的燃料和空气流量的情况下，将350ppmC--75ppmC量距气通入分析仪，根据量距气响应与零气响应之差确定出一定燃料流量下的响应。燃料流量应在高于和低于制造商技术要求的范围内进行渐增调节。记录这些燃料流量下的量距气响应和零气响应。然后将量距气响应与零气响应之差绘制成曲线，并将燃料流量调整到由线的高响应区。这仅仅是对流量的初步调定，其后可能还需要根据8．8．2和8．8．3中碳氢化合物响应系数和氧干扰检验的结果使其进一步最佳化。如果氧干扰或碳氢化合物响应系数不能满足下列技术要求，则应按8．8．2和8．8．3要求，对每种流量在高于和低于制造商技术要求的范围内对空气流量进行渐增调节。也可选择按美国汽车工程师学会(sAE)论文770142(见参考文献)中规定的程序进行优化。8．8．2碳氢化合物响应系数分析仪应按8．5用丙烷一空气和纯合成空气进行校正。分析仪在启用前或大修期后应测定响应系数。某种碳氢化合物的响应系数(“)等于FID的c1读数与以ppmCl表示的气瓶气体浓度之比。试验气体的浓度应足以使响应值达到约80％满刻度的程度。该浓度在按重量标准以体积表示时的准确度应为±2％。另外应预先将气瓶置于298K土5K(25℃±5℃)温度下调温处理24h。所用试验气体和推荐的相对响应系数范围如下：1g GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006——甲烷和纯合成空气：1．00≤“≤1．15。——丙烯和纯合成空气：0．90≤“≤1．1。——甲苯和纯合成空气：0．90≤“≤1．1。以上各值均以丙烷和纯合成空气的“一1为准。8．8．3氧干扰检验分析仪在启用前和大修期后应进行氧干扰检验。选择量程范围时应使氧干扰检验气落在上半个50％以内。试验时应按要求调定加热炉温度。氧干扰检验气按8．2．5的规定。a)将分析仪调零。b)对于汽油机，用混有0％氧气的量距气对分析仪进行量距；对于柴油机，则用混有21％氧气的量距气对分析仪进行量距。c)重新检验零气响应。如果变化大于满刻度的0．5％，则重复步骤a)和b)。d)通人5％和10％氧干扰检验气。e)再次检验零气响应。如果变化大于满刻度的±1％，则重新进行试验。f)计算步骤d)中每种混合气的氧干扰(％0。干扰)如下：％o。干扰一壁L二堂錾丛—堕墅×100⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(14)D式中：分析仪响应一茬五百而手硫褫×在B时的％满刻度式中：A——步骤b)所用量距气的碳氢化合物浓度，以百万分之C计(微升／升)；B——步骤d)所用氧干扰检验气的碳氢化合物浓度(ppmC)。(ppmc)一会式中：D一分析仪对A响应的满刻度百分数。(15)g)试验前所有要求的氧干扰检验气的氧于扰百分数(％O。干扰)应小于±3％。h)如果氧干扰大于土3％，应对每一流量重复8．8．1的步骤，在高于和低于制造商技术要求的范围内渐增调节空气流量。i)如果在调整空气流量后氧干扰仍大于±3％，应改变燃料流量和取样流量，并对每一新设定值重复8．8．1的步骤。j)如果氧干扰仍大于±3％，则应在试验前修理或更换分析仪、FID燃料或燃烧器空气。用修理或更换过的仪器或气体重复a)～i)的步骤。8．8．4非甲烷截止器(NMC)的效率8．8．4．1总则NMC是通过氧化除甲烷以外的所有碳氢化合物，以去除样气中的非甲烷碳氢化合物(NMHC)。理想情况是，对甲烷的转换率为0％，而以乙烷为代表的碳氢化合物的转换率为100％。为了精确测量NMHC，应测定这两种转换效率，并用于计算NMHC排放的质量流量(见14．4)。8．8．4．2甲烷效率使甲烷校正气在旁通和流过NMC时流经火焰离子化检测器(FID)，记录这两种情况下的浓度。按式(16)确定甲烷效率：一E。一1一昙蔓卧选⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(16)Li#t#20 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／[SO8178-1：2006式中：C☆《t*——cHt流过NMC时的HC浓度；ci《t*——cHt旁通NMC时的HC浓度。8．8．4．3乙烷效率使乙烷校正气在旁通和流过NMC时流经FID，记录这两种情况下的浓度。按式(17)确定乙烷效率：EE一1一鲁i煎蝗ottt*式中：Citt8——c2H6流过NMC时的HC浓度；ci#t∞——c2H6旁通NMC时的HC浓度。(17)8．8．5甲醇响应系数当要使用FID分析仪分析含甲醇的碳氢化合物时，应先确定分析仪的甲醇响应系数(r。)。用微升注射器将已知量的甲醇(n，单位为mL)注入隔片注射器的加热混合区内[395K(122℃)]，蒸发后用已知量的零级空气(6，单位为m3)将其吹人特脱拉袋内。空气量应达到使袋中的甲醇浓度能反映排气样气中的浓度范围。用FID分析取样袋中样气，并按式(18)计算响应系数：rm一—XF—IDCSAM式中：，-FID——FID读数，单位为ppmC；CSAM——取样袋中甲醇浓度，单位为ppmC，由n和b求得fsAM一594×a／b。(18)8．9CO、c02、NO，、02、NH3和Nzo分析仪的干扰作用8．9．1总则除所分析的那种气体外，其他气体也会以多种方式干扰读数。在不分光红外线分析仪(NDIR)和顺磁检测器(PMD)仪器中出现的正干扰，会使干扰气体产生与被测气体相同的作用，但影响程度较小。在NDIR仪器中出现的负干扰系由于扰气体扩大了被测气体的吸收带所致。而在化学发光检测器(CLD)仪器中出现的负干扰则是由干扰气体的熄光作用所产生。分析仪在启用前或大修期后须按8．9．2和8．9．3所述进行干扰检验，但每年至少应检验一次。8．9．2CO分析仪的干扰检验水和cO。会干扰CO分析仪的性能。因此，应在室温下，使试验时所用最大工作量程为80％～loo％满刻度浓度的CO。量距气从水中冒泡流出，并记录分析仪的响应值。当量程等于或大于300ppm时，分析仪的响应值应不大于满刻度的1％，而当量程小于300ppm时应不大于3ppm。8．9．3NO，分析仪的熄光检验与化学发光检测器(CLD)[和加热型化学发光检测器(HCLD)]分析仪有关的两种气体是COz和水蒸气。这些气体的熄光响应与其浓度成正比，因此需要使用试验方法来测定按照试验经验在最高预期浓度下的熄光值。8．9．3．1c02熄光检验将最大工作量程为80％～100％满刻度浓度的CO：量距气通入NDIR分析仪，记录CO：值作为A。然后用NO量距气将其稀释到约50％，并通人NDIR和(H)CI。D，分别记录COz和NO值，作为B和C。然后切断COz，只让NO量距气通过(H)CLD，记录NO值，作为D。按公式(19)计算熄光值：21 GB／T8190．1--2010／lSO8178-1：2006‰一『·(面蒜‰)]洲o⋯⋯⋯⋯⋯㈤，式中：A——用NDIR测定的未稀释CO。浓度，％；B——用NDIR测定的稀释CO：浓度，Voo；c——用(H)CLD测定的稀释NO浓度，单位为ppm；D——用(H)CLD测定的未稀释NO浓度，单位为ppm。也可选用诸如动态混合／掺混等其他方法来稀释和量化CO：和NO量距气的值。8．9．3．2水熄光检验这种检验只适用于湿气体浓度的测量。水熄光计算必须考虑用水蒸气稀释NO量距气并使混合气的水蒸气浓度接近预计的试验浓度。将常用工作量程为80％～100％满刻度浓度的NO量距气通过(H)CLD，记录NO值，作为D。然后使NO量距气在温度为298K±5K(25℃土5℃)的水中冒泡流出，通人(H)CLD，记录NO值，作为C。测定并记录水温。测定与起泡器水温(F)相对应的混合气饱和蒸汽压力，记录为G。计算混合气的水蒸气浓度(H，单位为％)如式(20)：H一100×f—G1kPb，(20)按式(21)计算预期的稀释NO量距气(在水蒸气中)的浓度(D。)：D。一D×(1一盖)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(21)对于柴油机排气，预期试验时排气中最大水蒸气浓度(单位为Voo)应按照燃料原子H：C为1．8：1的假设，根据排气中最大COz浓度A估算如式(22)：H。一0．9×A⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(22)记录H、D。和H。。水熄光值按式(23)计算：E叩--100×(簪)×(鲁)式中：D。——预期稀释的NO浓度，单位为ppm；c——稀释的NO浓度，单位为ppm；H。——最大水蒸气浓度，％；H——实际水蒸气浓度，％。(23)注：由于在熄光计算中未考虑NO。在水中的吸收，所以对该检验来说很重要的是要使NO量距气中所含的NOz浓度应尽量最低。8．9．3．3最大允许熄光值最大允许熄光值如下：——对于所有干式cI。D分析仪，应证实对预期的最高水蒸气浓度(即本节后面计算的“％H。O预期”)，脱水技术可使CLD湿度保持小于或等于5g水／kg干空气(或约0．008％H。o)，即在3．9℃和]01．3kPa时的相对湿度(RH)为100％。这一湿度要求也相当于在25℃和101．3kPa时的相对湿度(RH)约为25％。这可通过测量加热式除湿器出口处的温度或测量紧靠cI．D上游处的湿度来证实。如果只有除湿器的气流流人cI。D，则也可测量CLD的排气湿度。——对于原排气测量，按8．9．3．1的CO。熄光值为满刻度的2％。——按8．9．3．2的水熄光值为满刻度的3％。——对于稀释排气测量，CO。和水的综合熄光值为2％。22 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／]so8178—1：20068．9．402分析仪干扰除氧气外，其他气体对顺磁检测器(PMD)分析仪产生的仪器响应比较弱。通常排气组分的氧当量见表6所示。表6氧当量气体氧当量／％=氧化碳(CO：)一o．623一氧化碳(CO)一0．354一氧化氮(NO)+44．4二氧化氯(N02)+287水(H20)一0381如要进行高精度测量，则要用式(24)修正实测的氧浓度：千桃一!氢当量堑基塞型达廑2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯f24)⋯100对二氧化锆传感器(zRD())和电化学传感器(ECS)分析仪，除氧以外其他气体所产生的仪器干扰应按仪器供应商的使用说明和良好的工程惯例进行补偿。8．9．5用红外(IR)和紫外(UV)测量技术对NH3和N20测量通道的交叉干扰检验补偿8．9．5．1确定NH，分析仪(NDuVR方法)交叉干扰的修正程序一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO。)存在交叉干扰。如果交叉干扰超过满刻度的2％，则应用测量设备测量两种组分，并对分析仪读数进行补偿。8．9．5．2交叉干扰的检验向分析仪输入NO和NO。校正气，以进行交叉干扰补偿。对每种组分，要在从零至最高预期干扰气浓度之间按照相同间隔，至少用5种不同的校正气浓度进行补偿检验。NH。读数与零气读数的最大偏差在常用量程范围内应小于满刻度的±2％。如果偏差较大，应对响应的干扰组分制定新的修正曲线，然后用于分析仪读数。可使用单混气体，也可使用含有两种或两种以上干扰气的混合气。8．9．5．3交叉干扰修正曲线的制定程序8．9．5．3．1No交叉干扰将测量过程中所用NO分析仪量程上均匀分布的至少5种不同NO浓度的校正气通人NH。分析仪。记录NO标称值及NH。实测浓度。用最小二乘法拟合作为相应的拟合函数(例如多项式拟合函数)，(NO)，求出用于补偿NO交叉干扰的修正曲线。拟合点数至少须比拟合参数多2个(例如对于4阶多项式至少需有7个拟合点)。修正值NH一补偿一NH。Ⅲh*f(NO)在分析仪零气读数范围内应不超过满刻度的±1％。8．9．5．3．2NO。交叉干扰NO。的交叉干扰检验程序与NOz量距气的程序相同。结果得到修正曲线，(NO。)。用于确定交叉干扰补偿曲线的校正气应该是单混气。不允许使用含有两种或两种以上干扰气的混合气来绘制交叉干扰补偿曲线。应用测量系统完成下列补偿计算：NH3巳补偿一NH3禾Mf(N--)f(NO。)补偿曲线确定以后，应按8．9．5．2规定的程序来检验交叉干扰补偿。8．9．5．4确定N02分析仪交叉干扰的修正程序[不分光红外线分析法(NDIR)]CO。、CO和NO存在交叉干扰，而某些碳氢化合物的干扰则较小。8．9．5．5检验交叉干扰将CO、CO。、NO和c。He用校正气通人分析仪中，以进行交叉干扰补偿。对于每种组分，要在从零至最高预期干扰气浓度之间按照相同间隔至少用5种不同的校正气浓度进行补偿检验。NO。读数23 GB／T8190．1--2010／ISO8178-1：2006与零气读数的最大偏差在常用量程范围内应小于满刻度的±2％。如果偏差较大，应对相应的干扰组分制定新的修正曲线，然后用于分析仪读数。允许使用单混气，也可使用含有两种或两种以上干扰气的混合气。8．9．5．6交叉干扰修正曲线的制定程序8．9．5．6．1CO交叉干扰将测量过程中所用CO分析仪量程上均匀分布的至少5种不同CO浓度的校正气通人N：o分析仪。记录CO标称值及实测N。()浓度。用最小二乘法拟合作为相应的拟合函数(例如多项式拟合函数)，(co)，求出用于补偿CO交叉干扰的修正曲线。拟合点数至少须比拟合参数多2个(例如对于4阶多项式至少需有7个拟合点)。修正值N。O已朴《一N。OⅫ☆--f(CO)在分析仪零气读数范围内应不超过满刻度的±1％。8．9．5．6．2CO：、NO和C。H。的交叉干扰对CO：、NO和C3H。用相同程序进行交叉干扰检验。结果分别得到修正函数f(CO：)、f(NO)和f(C3H8)。用于确定交叉干扰补偿曲线的校正气应该是单混气。不允许使用含有两种或两种以上干扰气的混合气来绘制交叉干扰补偿曲线。应用测量系统完成下列补偿计算：N20B”镕一N20}”偿一f(C02)一一f(CO)一f(NO)一f(C。H8)补偿曲线确定以后，应按8．9．5．5规定的程序来检验交叉干扰补偿。8．10校正间隔期应按8．5规定至少每3个月，或当系统经检修或更换后可能影响校正时对分析仪进行校正。9颗粒测量系统的校正9．1总则为了达到GB／T8190的本部分所要求的准确度，应经常对测量系统各元器件进行校正。本章叙述了对7．6和第l7章中所述各元器件所需使用的校正方法。9．2校正程序9．2．1流量测量气体流量计或流量测量仪的校正应可溯源至国际和／或国家标准。如果气体流量用差压流量测量法测定，最大差值误差应使q。。t的准确度在±4％以内(参见17．2．1，图lo～图18下的排气分析仪说明)。该值可用各仪器误差的均方根进行计算。9．2．2排气分析仪如果稀释比是通过测量CO。或NO：浓度来确定，则排气分析仪应按8．5．5进行校正。9．2．3碳流量检验为了检查测量和控制问题，并检验部分流稀释系统的运行状态，极力推荐用实际排气进行碳流量检验。至少每当安装新的发动机或试验室布局有重大改变时都应进行碳流量检验。发动机应在最大扭矩和转速或其他能产生5％以上CO。的稳定工况下运行。部分流取样系统应在稀释系数大约为15：1的状况下运行。若要进行碳流量检验，应使用附录F所规定的程序。碳流量应根据公式F．1、F．2和F．3进行计算。所有碳流量宜一致，误差在6％以内。9．3检验部分流状况应根据17．2．1中图10～图18下方对排气管说明的要求，如适用，检验和调整排气速度和压力波动范围。，4 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／[SO8178-1：20069．4校正间隔期应至少每年一次或当系统经检修或更换后可能影响校正时对流量测量仪进行校正。10定容取样(CVS)全流稀释系统的校正10．1总则应使用精确的流量计和节流装置来校正CVS系统。测量在不同的节流设定值下通过该系统的流量，并测量系统的控制参数以及与流量的关系。可使用各种类型的流量计，例如已校正过的文丘里管、层流流量计和涡轮流量计等。10．2容积泵(PDP)的校正10．2．1总则应同时测量所有与泵有关的参数、以及与泵串联的校正用文丘里管的相关参数。绘制计算流量(在泵进I：1处绝对压力和温度下的流量，单位为m3／rain)，随泵参数具体组合值的相关函数的变化图。确定泵流量和相关函数的线性方程。如果CVS是多速驱动，则应对所使用的每种流量范围进行校正。校正期间应保持温度的稳定性。校正用文丘里管与CVS泵之间的所有管道及连接处的泄漏应低于最低流量点(最大节流和最低泵速点)的0．3％。10．2．2数据分析应采用按制造商规定方法测得的流量计数据计算每个节流设定值(至少6个)时的空气流量(Q，)，单位为m3／rain。然后按下列公式将空气流量转换成在泵进13处绝对温度和压力下的泵流量(V。)，单位为m3／r。砜一导×豪×幽PAn‘，0(25)式中：Q。——标准状况(101．3kPa，273K)下的空气流量，单位为立方米每秒(m3／s)；p泵进口处温度，单位为开(K)；P。——泵进口处绝对压力，单位为千帕(kPa)；n——泵转速，单位为转每秒(r／s)。考虑到泵压力变化和泵滑移率之间的相互影响，应按式(26)计算泵转速、泵进出口压差和泵出13绝对压力之间的相关函数(x。)：xu=去×√警(26)式中：Ap。——泵进出口压差，单位为千帕(kPa)；P。—泵出口绝对压力，单位为千帕(kPa)。用最小二乘法线性拟合得到下列校正公式：V。一D。一m×(X。)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(27)D。和m分别表示回归线的截距和斜率常数。对于多速CVS系统，不同泵流量范围内所绘制的校正曲线应该大致互相平行，而且截距值(D。)随泵流量范围的减小而增加。根据公式所得计算值应在砜实测值的士0．5％以内。m值将随泵的不同而改变。颗粒物的超时流人将使泵的滑移减少，致使，”值降低。因此，在泵投入使用、大修后、以及系统总体检验显示滑移率发生变化时均应进行校正。2l GB／T8190．1—2010／lSO8178-1：200610．3临界流量文丘里管(CFV)的校正10．3．1总则CFV的校正以I临界流量文丘里管的流量方程为基础。气体流量(Q；)是进口压力和温度的函数：Q。一生2兰墼⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(28)√1式中；k。——校正系数；p。——文丘里管进口处的压力，单位为千帕(kPa)；丁文丘里管进口处的温度，单位为开(K)。10．3．2数据分析应采用按制造商规定方法测得的流量计数据计算每个节流设定值(至少8个)时的空气流量(Q。)·单位为m3／rain。根据每个设定值的校正数据计算校正系数如下：七一旦s丕<三PA(29)式中：Q。——标准状况(101．3kPa，273K)下的空气流量，单位为立方米每秒(m3／s)；T——文丘里管进口处温度，单位为开(K)；P。一文丘里管进El处绝对压力，单位为千帕(kPa)。为了确定临界流量范围，应绘制k，随文丘里管进口处压力的变化图。对于I临界(阻流)流量，女。有一相对恒定值。当压力降低(真空度增加)时，文丘里管不再阻流，并使^。降低，这表明CFV是在允许范围外运行。应计算I临界流量区域内最少8点处的平均^，值和标准差。标准差不得超过平均k。值的±o．3％。10．4亚音速文丘里管(SSV)的校正10．4．1总则SSV的校正以亚音速文丘里管的流量方程为基础。气体流量(Qssv)是进口压力和温度以及SSV进口和喉口间压力降的函数，如下所示：Qssv=Aod2CaPA√[{∽4⋯一y⋯，(『二专哆)]⋯⋯⋯⋯(30，式中：Ao一常数和单位转换的集合，A。一o．006111，sI单位为]。mia。7『r_kKP+。7f『i≥]；d——ssv的喉口直径，单位为米(m)’cd——ssv的流出系数；p。一文丘里管进口处绝对压力，单位为千帕(kPa)5T一一文丘里管进口处温度，单位为开(K)；rx—ssV喉口与进口绝对静压之比，h一1一(Ap／pA)’r，——d与进口管子内径(D)之比，r，一d／D。10．4．2数据分析应采用按制造商规定方法测得的流量计数据计算每个节流设定值(至少16个)的空气流量(q。ssv)，单位为m。／min。然后根据每个设定值的校正数据计算流出系数(ca)如下：cd一———=========兰兰呈============⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(31)ma√胁≯“_⋯3，(书)] 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006式中：qvssv——标准状况(101．3kPa，273K)下的空气流量，单位为立方米每分钟(133,3／rain)；T——文丘里管进口处温度，单位为开(K)；d——SSV的喉口直径，单位为米(m)；r。——ssV喉口与进口绝对静压之比，rx=1一(△p／Pn)；r，——d与进口管子内径(D)之比，r，一d／D。为了确定亚音速流量，应绘制SSV喉口处的流出系数(G)随雷诺数(Re)的变化图。用下列公式计算SSV喉口处的雷诺数(Re)：Re—A。挈式中：A-——常数和单位转换的集合，A·一25．55152(嘉)(半)(等)；qvssV——标准状况(101．3kPa，273K)下的空气流量，单位为立方米每秒(m3／s)；d——ssv的喉口直径，单位为米(n1)；口——气体的绝对黏度或动力黏度，单位为千克每米秒(kg／m·s)，按式(33)计算bT}bT{旷一S+T一再(32)(33)式中：lb——经验常数一1．458×106—生≮；msKiS——经验常数一110．4K。由于Qssv是雷诺数Re公式中的输入项，因此，开始计算时，应首先设定校正用文丘里管的Q”v或cd的初始值，然后重复计算直至Q。。收敛。判断收敛的方法是应精确到每一点的0．1％或更好。对于亚音速流量区域内的最少16个点，由求得的校正曲线拟合方程所计算的cd值应位于每个校正点实测C。值的±0．5％以内。10．5系统总体检验10．5．1总则应在正常运行状况下向系统输入已知质量的污染气体，确定CVS取样系统和分析系统的总准确度。然后对污染物进行分析，并按14．5计算其质量，但丙烷要用系数0．000472来代替HC的0．000479。应使用下列两种技术之一进行测量。10．5．2用临界流量孔板计量将已知量的纯气(一氧化碳或丙烷)通过已校正的临界流量孔板输入CVS系统。如果进口压力足够高，则用临界流量}L板调节的流量与孔板出口压力无关(临界流动)。将CVS系统按常规排放试验方式运行约5mm～10rain。用常用设备(取样袋或积分法)分析样气，并计算气体质量。如此测定的质量应在已知注入气体质量的±3％以内。10．5．3用重量法计量测定装有一氧化碳或丙烷气的小筒质量，精度保持在±0．01g以内。使CVS系统按常规排放试验方式运行约5min～10min，同时将一氧化碳或丙烷注入该系统。用微分称重法测定流出的纯气量。用常用设备(取样袋或积分法)分析样气，并计算气体质量。如此测定的质量应在已知注入气体质量的土3％以内。11运行工况(试验循环)见GB／T8i90．4。 GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：200612试验运行12．1取样滤纸的制备应在试验前至少1h将每张(对)滤纸放在一个盖住但不密封的培替氏培养皿里，置于称重室内进行稳定化处理。在稳定化过程结束时，称取每张(对)滤纸的重量并记录其自重。然后将该张(对)滤纸存放在盖住的培替氏培养皿或滤座中，供试验时使用。如该张(对)滤纸从称重室取出后的8h内没有使用，则必须在使用前重新称重。12．2测试设备的安装仪器和取样探头应按要求安装。当采用全流稀释系统稀释排气时，应将尾管接在系统上。12．3起动稀释系统和发动机起动并预热稀释系统和发动机，使全部温度和压力在全负荷、标定转速时达到稳定(稳定化准则见214042008中6．2．4．3．2)。12．4稀释比的调整起动颗粒取样系统，对单对滤纸法应按旁通方式运行(对多对滤纸法可任选)。稀释空气的颗粒本底值可将稀释空气通人颗粒过滤器来测定。若用已经过滤的稀释空气，则可在试验前、中或后的任何时间内测定一次。若稀释空气未经过滤，则须至少在循环开始、结束和接近中间的三个时间测定，并取其平均值。调整稀释空气，使滤纸在每个工况时的最高表面温度不超过325K(52℃)。总稀释比不小于4。对CO。或NO，浓度控制系统，应在每次试验开始和结束时，测定稀释空气的COz或NO，含量。试验前后所测稀释空气的CO：或NO，的本底浓度应分别在100ppm或5ppm以内。当使用稀释排气分析系统时，应在整个试验程序中将抽取的稀释空气注入取样袋中，以测定各气体组分的相关本底浓度。至少可在循环开始、结束和接近中间的三个时候测取连续(无取样袋)本底浓度，然后确定平均值。如发动机制造商要求，也可略去本底浓度的测量。12．5试验点的确定应按5．4．1和5．4．2将进气阻力和排气背压的设定值调整到制造商规定的上限值。为了计算规定试验工况时的扭矩值，应通过实验测定在规定试验转速下的最大扭矩值。对不是在全负荷扭矩曲线的某一转速范围内运行的发动机，应由制造商标定在试验转速下的最大扭矩。发动机在每个试验工况的设定值应用式(34)计算：S一((Pm+P．ox)×盖)一P⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(34)式中：s——测功器设定值，单位为千瓦(kW)；P。——试验工况下(由制造商规定)，发动机在试验转速时的最大实测或标定功率，单位为千瓦(kW)；P⋯——试验安装的，但并非GB／T21405所要求的辅助装置所吸收的标定总功率，单位为千瓦(kW)：』Ⅵ——试验工况规定的扭矩，％。12．6分析仪的检查将排放分析仪置零并进行量距。12．7试验循环试验循环按GB／T8190．4规定。该循环考虑了发动机的大小和用途的变化。12．7．1试验顺序发动机应按GB／T8190．4中相应试验循环的每个工况进行运行。28 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006以下所示公差仅适用于排放数据采集期内、颗粒物和气袋取样期间。a)对采用测功器转速控制试验型测试的发动机在初始过渡期后试验循环的每个工况期间，规定转速应保持在标定转速的±1％或±3r／min以内，以较大值为准，但低怠速时应保持在制造商规定的公差范围内。规定扭矩则应保持在使整个测量期间的平均扭矩处在试验转速下最大扭矩值的±2％以内。b)对采用测功器负荷控制试验型测试的发动机在初始过渡期后试验循环的每个工况期间，规定转速应保持在标定转速的±2％或±3r／min以内，以较大值为准，但在任何情况下都应保持在±5％以内，而低怠速时应保持在制造商规定的公差范围内。在要求扭矩为试验转速下最大扭矩的50％或以上的试验循环工况期间，在数据采集期间的规定平均扭矩应保持在要求扭矩值的±5％以内。在要求扭矩为试验转速下最大扭矩的50％以下的工况期间，在数据采集期间的规定平均扭矩应保持在要求扭矩值的±lO％或±0．27N·rn以内，以较大值为准。’12．7．2分析仪响应至少应在每工况的最后3min期间使排气流过分析仪，将分析仪的输出记录在纸带记录仪上或用等效的数据采集装置进行测量。若用气袋取样测定稀释CO和CO。(见7．5．4)，则应在每工况的最后3min期间将样气送入袋中，然后对袋内样气进行分析和记录。12．7．3颗粒取样可用单对滤纸法或多对滤纸法进行颗粒取样(见7．6)。由于两种方法的结果可能稍有差别，因此在测量结果中应说明所使用的方法。对单对滤纸法，在考虑试验循环程序中所规定的工况加权系数时，应使抽取的样气与每循环工况的排气质量流量成正比。这可通过适当调整样气流量、取样时间和／或稀释比来达到，以符合15．6中有效加权系数的准则。取样应尽可能在每工况的最后进行。每工况的取样时间，对单对滤纸法至少为20S；对多对滤纸法至少为60S。有关试验工况持续时间的补充说明见GB／T8190．4。对于没有旁通功能的系统，每工况的取样时间，对单对滤纸法和多对滤纸法都应至少为60s。12．7．4发动机工况待发动机稳定后，应测量每工况的转速和负荷、进气温度、燃料流量和空气或排气流量。如果不可能测量排气流量或燃烧空气时，则可用碳氧平衡法来计算这些参数(见7．3．6和附录A)。应记录计算所需的一切补充数据(见第13章)。12．8重验分析仪排放试验后，应使用零气和相同量距气来重验分析仪。若两次测量结果之差小于2％，则可认为试验合格。12．9试验报告试验报告应包括GB／T8190．6所指定的数据。13气体和颗粒排放物的数据评定13．1气体排放物为评定气体排放物，应求出每工况最后60s内记录纸的平均读数值，并根据记录纸的平均读数和相应的校正数据确定每工况内HC、CO、CO：、NO，、O。、NMHC(NMC法)、NH。和CH。OH(FID法)的平均浓度。如使用取样袋，则应根据取样袋读数和相应的校正数据确定取样袋中的平均浓度。如能保证数据采集等效，也可使用不同的记录形式。如需测定平均本底浓度，则应根据取样袋的稀释空气读数或根据平均连续(无取样袋)本底读数和相应的校正数据求出。29 GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006当对HCHO和CH。OH使用冲击器或吸收盒取样法时，则应根据GC和HPI，C分析法所测冲击器或吸收盒(见图7和图8)内HcHo／cH。OH的数量和通过冲击器或吸收盒的样气总体积测定其浓度和本底浓度(如用)。13．2颗粒排放物为评定颗粒物，应记录每工况通过滤纸的总样气质量(m。)。应将滤纸放回称重室至少调温处理1h，但不得超过80h，然后称重。记录滤纸总重并减去其自重(见12．1)。如需本底修正，应记录通过滤纸的稀释空气质量(m一)和颗粒物质量(m“)。如进行多次测量，则应计算每次测量的m“／m。的商，并取其平均值。14气体排放物的计算14．1总则图2列出了各种可能的若干排放计算导则。图2原排气中排气组分的测量 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1--2010／ISO8178-1：200614．2排气流量的确定应根据7．3．2～7．3．7确定每工况的排气流量(q⋯)。当用全流稀释系统时，应根据7．3．7确定每工况的总稀释排气流量(q一。)。14．3干／湿基修正若排放不是按湿基测得，则应按下列公式之一将实测浓度转换到湿基值。公式推导见附录A。或k。，lk，，l不完全燃烧当存在相当数录A)：以及1．2442×H。+111．19×wALF×qmf1一—————————————————』b坚1773．4+1．2442×H。+里生×ff。×1000qmBd1．2442×H。+111．19×础ALF×旦生1一——————————————————g!!一773．4+1．2442×H。+堕×ff。×1000qmad(35)×1．008⋯⋯(36)0．055594×WAl，F+0．0080021×”DEL+0．0070046×WEPs⋯(38)量未燃烧或部分燃烧的组分(CO，H：)时，应使用下列公式求出(推导见附k2一i蕊鬲i丙1五磊蕊⋯．(39)1+a×o．005×[fc02d+fc(】d]o．ol×cH，d+七。2}0．5×口×CCOd×(cCOd+Cc02d)‘c()d+3×CCOod注：公式(39)和(40)中CO和COz浓度以百分数(％)表示。对于稀释排气或c)对于稀释空气(40)k·2(1_eX20CC002”／，b⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯“41)k。订(1一k。-)1上!圣!!生11200k。d一1一k。!：!!!兰[!!兰(!二壶)±!：兰(壶)]1000+f1．608×对于进气空气(若不同于稀释空气)吉)+H。×(面1)])k。。=1k。2·⋯·········。一1．608×H。～‘1000+(1．608×H。)(42)(43)(44)C×k一“烧气燃排全原完于对”a73(●、‘／“一“～l，』●＼蛎拍孔： GB／T8190．1--2010／ISO8178-1：2006式中：H。、Ha——进气空气和稀释空气的绝对湿度，单位为克每千克(g／kg)。注：H。、Ha可用通用公式由相对湿度、露点、蒸汽压或干／湿球的测量值求得。14．4NOx的湿度和温度修正因NO，排放与大气状况有关，应采用下列公式中给出的系数对NO，浓度进行大气温度和湿度修正，当湿度在0g／kg和25g／kg之间时这些系数方才有效。若经有关各方同意，也可使用其他湿度基准值代替10．71g／kg，并应随同计算结果一起写入报告。若能证明正确或有效，经有关各方同意，也可使用上述湿度范围以外的其他修正公式。在下述公式中，T。表示在空气滤清器入口处的大气温度，H。表示在空气滤清器入口处的大气湿度。将水或蒸汽喷入增压器中(空气增湿)被认为是一种排放控制手段，因此在湿度修正时不予考虑，增压中冷器内的凝结水会改变增压空气的湿度，因此在湿度修正时应予考虑。a)压燃式发动机10．0182X(H。一10．71)+0．0045×(T。一298)式中；T。——空气温度，单位为开(K)；H。——进气空气湿度，单位为克每千克(g／kg)。b)增压中冷压燃式发动机，可用下列替代公式：(47)～。1o．012×(H。一10．71)一0．00275×(T。一298)+0．00285×(TSc—Tsc蹦)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(48)式中：Tsc——中冷空气温度；Tscn。r——制造商规定的中冷空气基准温度。注1：其他变量的说明见aLc)点燃式发动机kh。一0．6272+44．030×10_3×H。一0．862×10_3×H：⋯⋯⋯⋯(49)注2：变量说明见a)。14．5排放质量流量计算14．5．1原排气应根据污染物的原浓度、表7中的“值和按照14．5．1．1求得的排气质量流量计算每工况的排放质量流量。如果按干基测量浓度，则应先按14．3对浓度值进行干一湿基修正然后再作进一步计算。另外事先如经有关各方同意，也可选用14．5．1．2中的精确公式计算质量排放。若试验所用燃料不是表7所规定的燃料，则在燃用多种燃料运行或有异议时必须采用精确公式。14．5．1．1基于表列值的计算方法应采用以下公式：qm=“g。。XcB。。×q⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(50)式中：qmgas——某一组分的气体排放质量流量；Ugas——排气组分密度与排气密度之比；Cgas——原排气中各组分浓度，单位为ppm；qmew——排气质量流量，单位为千克每小时(kg／h)。32 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006为了计算NO。，应使用按14．4确定的湿度修正系数khd或k“。，若适用。如果未按湿基进行测量，则应按14．3将所测浓度转换成湿基浓度。表7列出了基于理想气体性质下各种燃料所选排气组分的“值。14．5．1．2基于精确公式的计算方法使用公式(50)计算质量排放，应用下列公式代替表列值计算“。。并假设在下列公式中公式(50)中的浓度C。。的测量单位或转换后的单位为ppm。％。一盘或％s一万等丽(5J)·⋯⋯⋯⋯⋯⋯(52)式中：肺。--M。／22．414或从表7中选用(基于理想气体性质)。表7给出了若干排气组分的密度舳。值。在假定为完全燃烧情况下可求得一般燃料组分C。H。O。N。S，的排气克分子质量M。如下：Mr．。一1J_堕旦。土。旦旦!!!!：：_-jq。f、，42．2×I．00794+15．9994M。q⋯12．011X口+1．00794X口+15．9994×e+14．0067Xd+32．065X71+H。×103⋯⋯(53)或对于不完全燃烧：‰一警+28．01×106cco。44．01XCGo，。4610211釜竺!!。!!圣生：106102+华Ⅷ．。·娜1H哿×r100一需一晋～。。CNO：w104求得排气密度A如下(54)一竺±!：±竺兰(兰!⋯⋯⋯⋯¨。，B一面五磊菇鬲i两⋯⋯⋯⋯_”’773．4+1．2434×H。+，fw×1ooo×l—!旦l‰s5百际瓮筹氯⋯⋯⋯⋯㈤)A“xf(f“匕w—f。吨aw)+兰业存F二坐f×10式中fc(，和CHC单位为ppm，COO：单位为百分比体积。公式(58)的推导见A．2．2．2。M“一6t×A。H+口×Arc+yxA^+占×A。N+￡×A^)(58)14．5．2稀释排气应根据污染物的稀释浓度、表8中的“值和稀释排气质量流量计算每工况的排放质量流量如下。‘33 GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006如果按干基测量浓度，则应先按14．3对浓度值进行干／湿基修正，然后再作进一步计算。q。gas—Ug。×C∞．。×q。d。。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(59)式中：Ugas——排气组分密度与稀释排气密度(相当于空气密度)之比；Cgas,e——稀释排气中各组分的本底修正浓度，单位为ppm；q。一——稀释排气质量流量，单位为千克每秒(kg／s)。表8列出了基于理想气体性质下各种燃料所选排气组分的“值。或式中D西1]D一堕⋯⋯⋯fc02FS一100×———————————L————————1+号+y+3．76(1+号专+y)17,，y，￡是指燃料CH。O。S，的组成。对于柴油，FS=13．4。表7原排气的系数H。和燃料特定参数(60)(61)(62)(63)气体No，COHCC()2o2CI{。HCHoCHt(JH燃料和对应p。／(kg／m3)m。／(kg／m3)20531250196361．42770．7161．3401．430系数％；“柴油l2943O00l5860000966000047900015l70．00l103O0005530001035000l104菜子油甲脂1．29500015850．0009650．00053600015160．0011020．00055300010350001104甲醇1261000I628000099100011330．0015570．0011320．0005680．0010520．001134乙醇1275700016090．0009800．0008050．0015390．0011】90．00056100010500001121天然气‘1266100016210．0009870．00055840．0015510．0011280．0005650．0010580．001129丙烷1．28050．0016030．0009760．0005120．0015330．0011150．0005590．0010460．001116丁烷12832000160000009740．000505000l5300．00l1130．00055800010440001114汽油1297700015820．00096300004810001513O．0011000．00055200010320001102a与燃料有关。b当^一2，干空气，273K，101．3kPa时。。对于质量组成c一66％～76％；H一22％～25％；N一0％～12％，“值精确至0．2％以内。d基于CHz。s的NMHC值(对于总Hc．应使用CHa的“蛐系数)。卟f2f—f 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／ISO8178—1：2006表8稀释排气的系数H，和燃料特定参数气体No，CoHcCOz02CH。HCH0CH、oH燃料(m一1．293kg／m3)p∞／(kg／m3)2．05312501．96361．42770．7161．3401430系数“岬6柴油0．0015880．0009670．0004800．0015190．00110400005530．0010360．001106菜子油甲脂0．0015880．000967000053700015190．0011040．0005530．0010360．001106甲醇0．0015880．0009670．0011050．0015190．0011040．0005530．0010360001106乙醇0．0015880．0009670．0007950．0015190．0011040．0005530．0010360．001106天然气‘0．0015880．0009670000584“00015190．00110400005530．0010360001106丙烷0．0015880．0009670．00050700015190．00110400005530．0010360．001106丁烷0．0015880．0009670．00050l0．0015190．0011040．0005530．0010360．001106汽油0．0015880．0009670．0004830．0015190．0011040．0005530．0010360．001106a与燃料有关。b假定稀释排气密度一空气密度。c对于质量组成c一66％～76％；H一22％～25％；N一0％～12％，u值精确至0．2％以内。d基于CH。。。的NMHC值(对于总HC，应使用CH。的“。。系数)。14．5．3非甲烷碳氢化合物(NMItC)浓度的确定c。。。。的确定取决于所用方法(见16．5)。在两种情况下都应确定CH。浓度并从HC浓度中减去如下：a)气相色谱法(Gc)b)非甲烷截止器(NMC)法EEEM式中：cHc(#《t8)——样气流过NMC时的HC浓度；cHc(^tt镕)——样气从NMC旁通时的HC浓度E。——按8．8．4．2确定的甲烷效率；EE——按8．8．4．3确定的乙烷效率。14．6比排放计算按下列方法计算所有各组分的排放：∑(q。。，×Wf。)gas；一2}———一y(P，×Wf；)詈(64)(65)(66) GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006式中：q⋯一某一组分气体的排放质量流量。P—P。+P⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-⋯⋯⋯⋯⋯‘·(67)式中：P。——各工况下的实测功率；P⋯——各工况下安装在发动机上的辅助装置所消耗的功率。上述计算中所用加权系数和工况数(n)按GB／T8190．4的规定。15颗粒排放物的计算15．1颗粒物的湿度修正系数由于柴油机的颗粒物排放与大气状况有关，因此颗粒物浓度应用下式中给出的系数k，对大气湿度进行修正。若经有关各方同意，也可用其他湿度基准值代替10．71g／kg，并应随同计算结果一起写入报告。若能证明正确或有效，也可使用其他修正公式。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．：!．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．一[1+0．0133X(H。一10．71)](68)式中：H。——进气空气湿度，单位为克每千克(g／kg)。15．2部分流稀释系统应按下列步骤确定最终所需报告的颗粒物排放试验结果。由于可使用各种方式控制稀释比，因而需使用不同方法计算q—r。所有计算均以取样期间各工况的平均值为基础。15．2．1等动态系统见17．2．1图10和图11。qm。at—q⋯×rd⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(69)而：q。d。+(q⋯×r。)“一—1i又了■一式中r相当于等动态探头横截面积A。与排气管横截面积A，之比：d^一二#⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(71)nT15．2．2带c02或Nq浓度测量的系统见17．2．1图12、图14～图16。对于q。¨使用公式(69)和“一垫玉CDw——CAw式中：CEw——原排气中示踪气的湿基浓度；cDw——稀释排气中示踪气的湿基浓度；CAw——稀释空气中示踪气的湿基浓度。应按14．3将所测干基浓度转换成湿基浓度。15．2．3带c02测量和使用碳平衡法的系统见17．2．1图13。36 标准分享网www.bzfxw.com免费下载用下列公式计算q—t式中：C(C02)D——稀释排气中COz浓度；C(COz)A——稀释空气中C02浓度。浓度以湿基的体积百分数表示。因此，GB／T8190．1—2010／；SO8178-1：2006矗f×q。f————=——————=q⋯xLc(co。)DC(CO。)AJ在上述公式中，^t可根据A．4用下述最终公式确定：kf一”BET×2．412915．2．4带流量测量的系统见17．2．1图17和图18。对于qmedf见公式(69)。r』一——垫唑!一(74)(75)(76)15．3全流稀释系统颗粒排放试验报告中的结果按下列步骤确定。所有计算均以取样期间各工况的平均值为基础。对于全流稀释系统，用qmd。w作为q—r。15．4颗粒物质量流量的计算计算颗粒物质量流量如下：a)对于单对滤纸法M一老x揣⋯⋯⋯⋯·一qmedf一奎q⋯×眠⋯⋯⋯⋯⋯．m。一∑巩。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(79)t一1b)对于多对滤纸法帅；一篆×。qm。。。ed,,"⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·c80，i一1．—一，”PT⋯。系在整个试验循环内由取样期l司各工况的平均值累加求得。可对颗粒物质量流量进行如下本底修正(见12．4)。c)对采用本底修正的单对滤纸法qmgr一{罢一曙×蚤(卜击)×Ⅳtt”怒一1磊=一li_‘刍11一瓦J‘”“jf“r蒜d)对采用本底修正的多对滤纸法qmPTt一{罢一[等×(卜击)])×揣t一{表一l若xl卜引jj×赢(81)(82)”他( GB／T8190．1--2010／Iso8178-t：2006式中D根据公式(61)和(62)计算而得。如果没有测量稀释COz浓度，也可用根据15．2．1～15．2．4确定的稀释比“来代替部分流稀释系统的D。如果进行多次测量，则应用塑』来代替!塑。7ftd7／1d15．5比排放的计算颗粒物比排放按下列方法计算。a)对于单对滤纸法b)对于多对滤纸法g。"P11一—_—————一yP，×W。∑g。。。×W。：∑P；×W，，(83)(84)式中：P。一P。：+P⋯⋯⋯⋯⋯--·⋯⋯---⋯⋯⋯⋯(85)参见GB／T8190．11999公式(39)。15．6有效加权系数对于单对滤纸法，各工况的有效加权系数w“按下列方法计算w。，一坠《粤17Y／”p≯、qme娟(86)2=1．⋯．n有效加权系数值应在GB／T8190．4所列加权系数的±0．005(绝对值)以内。16气体排放物的测定16．1总则16．2～16．6和图3～图10详细叙述了推荐的取样和分析系统。由于各种布置都能得到相同的结果，因此无需与这些插图完全一致。也可增加一些部件，诸如仪表、阀门、电磁阀、泵和开关等，以提供更多的数据和协调各部件系统的功能。但对无法保持某些系统准确度的其他部件，则可根据良好的技术判断予以删除。16．2主要排气组分CO、C02、HC、NO：、02对测定原排气或稀释排气中气体排放物的分析系统，根据以下使用方法进行叙述：——用HFID或FID测定碳氢化合物；——用NDIR测定一氧化碳和二氧化碳；——用HCLD、CI，D或等效仪器测定氮氧化物；——用PMD、ECS或ZRDO测定氧气。对于原排气(见图3)，可用一个取样探头或用紧靠在一起而内部分流至不同分析仪的两个取样探头抽取所有组分的样气。必须注意在分析系统的任何位置都不得使排气组分出现凝结(包括水和硫酸)。对于稀释排气(见图4)，应使用与抽取其他组分不同的取样探头来抽取碳氢化合物样气，除非所有分析仪都使用一个公用取样泵，并且取样管路系统是根据良好的工程惯例来设计。必须注意在分析系统的任何位置都不得使排气组分出现凝结(包括水和硫酸)。38 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．卜一2010／ISO8178-1：2006a——出口：b——零气、量距气；c——排气；d——任选。图3用于分析原排气中CO、COz、NO，、HC和oz的系统流程图一b—·一b．．一b—一ba-——出口；b——零气、量距气；c——稀释排气；d任选。图4用于分析稀释排气中CO、C02、Nq、HC和02的系统流程图图3和图4部件：总则——必须使取样路径内的所有部件保持在各系统所规定的温度范围内。EP——排气管(仅限于图3)DT——稀释通道(仅限于图4)详见17．2．2。．一b GB／T8190．1—2010／[SO8178—1：2006sPl——原排气取样探头(仅限于图3)推荐用一根直的、末端封闭的多孔不锈钢探头，其内径应不大于取样管内径，探头壁厚不大于1mm，在三个不同径向平面内至少有3个，，I,TL，其大小应能抽取大致相同的样气流量。探头应至少伸人排气管80％直径。注：如果排气脉冲或发动机振动会改变取样探头，则经有关各方商定可增加探头壁厚。sP2——稀释排气HC取样探头(仅限于图4)探头应：——规定为加热型取样管路HSHl前端254mm～762mm处；——最小内径为5mm；——安装在稀释通道DT内(见17．2．2，图19)、稀释空气和排气充分混合处(即排气进入稀释通道处下游约10倍管径处)；——远离(径向)其他探头和通道壁，使其不受任何尾流或涡流的影响；——加热使探头出口处的气流温度提高到463K±10K(190℃±10℃)；对甲醇燃料发动机应达到385K±10K(112℃土10℃)；——若用FID进行测量，则不加热(冷态)。sP3——稀释排气CO、CO：、NO。取样探头(仅限于图4)探头应：——与SP2处于同一平面；——远离(径向)其他探头和通道壁，使其不受任何尾流或涡流的影响；——对整个长度进行加热和保温，使温度不低于328K(55℃)，以免水分凝结。HSLl——加热型取样管取样管路将样气从单只探头处输送到分流点和HC分析仪。取样管路应：——最小内径为5mm，最大内径为13．5rflITI；——由不锈钢或聚四氟乙烯(PTFE)制成。a)对于非甲醇燃料发动机若取样探头处排气温度等于或低于463K(190℃)，则在每个单独控制的加热部位测量时，应使壁温保持在463K±10K(190℃±℃)；若取样探头处排气温度高于463K(190℃)，应使壁温高于453K(180℃)；在紧靠加热型过滤器F2和HFID之前，应使气体温度保持在463K±10K(190℃土10℃)。b)对于甲醇燃料发动机若取样探头处排气温度等于或低于385K(112℃)，则在每个单独控制的加热部位测量时，应使壁温保持在385K+--10K(112℃±10℃)；若取样探头处排气温度高于463K(190℃)，应使壁温高于375K(102℃)；在紧靠加热型过滤器F2和HFID之前，应使气体温度保持在385K+--10K(112℃±10℃)。HsL2——加热型NO。(和NH。)取样管路取样管路应：——当使用冷却槽B时，在转换器c之前、当不用冷却槽B时在分析仪之前，应使管壁温度保持在328K～473K(55℃～200℃)；——由不锈钢或聚四氟乙烯(PTFE)制成。注：由于取样管路的加热仅用于防止水分和硫酸的凝结，故取样管路的温度将取决于燃料的含硫量。sI。——co，(CO。、O：)取样管路应由聚四氟乙烯(PTFE)或不锈钢制成。可以是加热型或不加热型。BK——本底气袋(任选；仅限于图4)用于本底浓度的测量。40 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1--2010／ISO8178-1：2006BG——取样袋(任选；仅限于图4，CO和CO。)用于样气浓度的测量。HFl——加热型预过滤器(任选)温度应与HSI。l或HSI。2相同。HF2——加热型过滤器用于在分析仪前滤除样气中的固体颗粒物，其温度应与HsI。l或HSI。2相同，需要时，可更换过滤器。HP——加热型取样泵应将泵加热到HSLl或HSL2的温度。HC测定碳氢化合物的加热型火焰离子化检测器(HFID)，对于非甲醇燃料发动机，温度应保持在453K--473K(180℃～200℃)；而对于甲醇燃料发动机，温度应保持在375K～395K(102℃～122℃)。CO、C02用NDIR分析仪测定一氧化碳和二氧化碳。No用CLD或HCLD分析仪测定氮氧化物。若使用HCI。D分析仪，则应使温度保持在328K～473K(55℃～200℃)。c——转换器在用cI。D或HCI。D进行分析前，先用转换器将NO。催化剂还原成NO。02用PMD、ZRDO或ECS分析仪测定氧气。B——冷却槽用于将排气样气冷却后析出水分。应用冰或制冷器使冷却槽温度保持在273K～277K(o℃～4℃)。不管分析仪是否如8．9．2和8．9．3所确定的那样受水蒸气干扰，冷却槽均可任选。如用冷凝法除水，应在水分离器内或其下游处监测样气的温度或露点。样气温度或露点应不高于280K(7℃)。不得使用化学干燥剂去除样气中的水分。16．3氨分析如果排气中(例如来自scR——选择性催化还原——设备中的NH。气源)存在氨(NH。)，推荐采用图5所述测量系统。高温转换器cl将NH。氧化成NO，测得的“c”值是NH。和NO：的总和。低温转换器C2不会氧化NH。，而是将NO。还原成NO。测得的“A”值是NO。。C和A的差相当于NHs值。通过再增加一个转换器及连接管路可将该系统整合为16．2中图3和图4所述的分析系统。计算程序与其他排气组分相同，见14．5所述。31一HSL2；a——B(NO测量)；2-c1；b——c(NO，+NHs测量)3C2；c_A(NO。测量)；4——B(任选)；d——样气；注：A—B—NO：含量；c—A=NH。含量。e——零气；f——量距气；g——至分析仪图5测量NO，／SH。用转换器系统流程图 GB／T8190．1—2010／iso8178-1：2006图5部件：C1——高温转换器C1温度应保持在953K～993K(680℃～720℃)。C2——低温转换器C2温度应保持在553K～593K(280℃～320℃)。B——冷却槽(任选)用于将排气样气冷却后析出。应用冰或制冷器使冷却槽温度保持在273K～277K(0℃～4℃)。不管分析仪是否如8．9．2和8．9．3所确定的那样受水蒸气干扰，冷却槽均可任选。不得使用化学于燥剂去除样气中的水分。16．4甲烷分析甲烷(CH。)分析有两种方法。16．4．1气相色谱(Gc)法(图6)具体方法详见SAEJ1151。当使用GC法时，将少量所测样气在惰性载气的冲扫下注入分析柱。分析柱根据样气各组分的沸点将其分离后，按不同时间从分析柱洗提出来。然后通过检测器，根据不同浓度发出电信号。这是一种非连续分析技术。对于CHn，应使用带FID的自动化GC装置。将抽取的排气样气通人样袋内，从中抽取一部分样气将其注入GC内。样气在波拉帕克(Porapark)色谱柱内被分离成两部分(CH。／空气／CO和NMHC／COz／Hzo)。分子筛柱将空气和CO中的CH；分离出来后通人FID。从一次注入样气到下次注入样气的一个完整循环可在30S内完成。图6表示用于常规测定CH。的典型GC流程图。根据良好的技术判断，也可使用其他气相色谱法。“142a——一出口；b——样气；c——量距气；d——空气进口；e——燃料进口。图6甲烷分析(GC法)用流程图 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1--2010／ISO8178-1：2006图6部件：Pc——波拉帕克色谱柱波拉帕克数N为180／300“m(50／80目)，柱长610mm×内径2．16mm。初次使用前应使用载气在423K(150℃)下至少调温处理12h。Msc——分子筛柱13X型，250／350“m(45／60目)，柱长l220mm×内径2．16mm。初次使用前应使用载气在423K(150℃)下至少调温处理12h。ov——保温炉用于在分析仪工作时使各色谱柱和阀门保持稳定温度，并在423K(150℃)下对各色谱柱进行调温处理。sI，P——样气圈具有足够长度、使容积可达约1cm3的不锈钢管。P一泵将气样送达气相色谱仅。D——干燥器内装分子筛，用以除去载气中可能存在的水分和其他杂质。HC——火焰离子化检测器(FID)用于测定甲烷浓度。v1——样气注入阀用于注入样气。应具有余隙容积小、气密性好并可加温到423K(150℃)的特点。V3——切换阀用于切换量距气、样气，或截流。V2、V4、V5、V6、V7、V8——针阀用于调定系统中各流量。R1、R2、R3——压力调节器用于分别控制燃料(即载气)、样气和空气流量。Fc——流量毛细管用于控制流进FID的空气流量。G1、G2、G3——压力表用于分别监测燃料(即载气)、样气和空气流量。F1、F2、F3、F4、F5一一过滤器烧结型金属过滤器以防止砂粒进入泵或仪表。FI。1——流量表用于测量样气旁通流量。16．4．2非甲烷截止器(NMC)法(见图7)截止器将除CHt以外的所有碳氢化合物氧化成CO：和H。O，以便样气通过NMC时，使HFlD只检测出CH4。通常HC取样管路(见16．2，图3和图4)应配备有气流切换装置，使气流能交替地通过或绕过截止器。进行非甲烷试验时，应在FID上观测这两个数值，并作好记录。试验工作开始前应在等于或高于600K(357℃)的温度下，确定出截止器在代表排气流状况的含水量时对CHn和c。H。催化作用的特征值。应该了解取样排气流的露点和含O：量。不用对原先所采(袋装)样气中的非甲烷部分进行评定。记录FID对CH；的相对响应。43 GB／T8190．1—2010／iSO8178—1：2006HFlD1——HSLl：a零气；b量距气；c样气；d出口。图7甲烷分析(NMC法)流程图图7部件：NMC——非甲烷截断器用于氧化除甲烷以外的所有碳氢化合物。HC加热型火焰离子化检测器(HFID)，用于测定HC和CH．浓度。其温度应保持在453K～473K(180℃～200℃)。FLl——流量表用于测量样气旁通流量。16．5甲醇分析在7．5．3．12所述甲醇分析法中，本节叙述气相色谱(Gc)法(见图8)。将排气样气通入两只串联的、用冰冷却、含有去离子水的冲击器。取样时间和流量应使初级冲击器内的CH。OH至少达到1mg／L的推荐浓度。在二级冲击器内CH。OH浓度应不超过总采集量的10％。这些要求不适用于本底测量。根据已制定的气相色谱程序，试验后最好在24h内将冲击器内的样气注入GC仪内。若不能在24h内进行分析，则在分析前应将样气存放在277K～283K(4℃～10℃)阴凉处。将CH。OH从其他组分中分离出来后用FID进行检测。用已知量的CH。OH标准气校正色谱仪。1——排气管或稀释通道B图8甲醇分析用流程图 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1--2010／iso8178-1：200616．6甲醛分析见图9。当使用高压液相色谱(HPI．c)时，将少量所测样气在惰性液体的压力冲扫下注入分析柱。按照与气相色谱(Gc)法相同的一般规则，对样气组分进行分离、洗提和检测。与气相色谱法一样，这不是一种连续分析技术。将排气样气通人两只串联的、用冰冷却、装有二硝基苯肼(DNPH)试剂的乙腈(AcN)溶液的冲击器或通过涂有2，4-二硝基苯肼衍生物(2，4-DNPH)的二氧化硅盒。推荐采集器内甲醛(HCHO)浓度至少为1mg／I．。试验后，最好在24h内将采集器内的样气注入HPI．C仪内。若不能在24h内进行分析，则在分析前应将样气存放在277K～283K(4℃～10℃)阴凉处。用梯度洗提法(图9)将甲醛(HCHO)从其他羰基化合物中分离出来后，用365nlTl紫外线(UV)检测器进行检测。高压液相色谱(HPI，c)仪的校正则用CHO—DNPH衍生物的标准样品进行。1——排气管或稀释通道。图9甲醛分析用流程图图8和图9部件：SP——取样探头对于原排气，推荐使用一根直的、末端封闭的多7L不锈钢探头，其内径应不大于取样管内径，探头壁厚不大于1mm，在三个不同径向平面上至少有3个小孔，其大小应能抽取大致相同的样气流量。探头应至少伸人排气管80％直径。按照7．5．4之规定，探头应靠近HC／CO／N0。／COz／O：取样探头。对于稀释排气，探头应与HC、CO／NO，／COz及颗粒取样探头一样，位于稀释通道DT同一平面(见17．2．2，图19)，但应与其他探头保持足够距离，并使通道壁不受尾流或涡流的影响。HsL——加热型取样管HSL的温度应在混合气最大露点和394_K(121℃)之间。只要样气采集装置(1P)紧靠取样探头(sP)，不致因HSI。内的冷凝而损失样气，则可省去加热HSI。。IP——冲击器(对甲醛可任选)用于采集样气中的甲醇或甲醛。冲击器应用冰或制冷器冷却。cA——盒式采集器(限于甲醛，任选)用于采集样气中的甲醛。B——冷却槽用于冷却冲击器。D一干燥器(任选)用于去除样气中的水分。45 (；BIT8190．1—2010／ISO8178-1：2006P——取样泵V1一电磁阀用于将样气导人采集装置。V2——针阀用于调节通过采集装置的样气流量。T1温度传感器用于监测冷却槽的温度。T2一温度传感器(任选)用于监测样气温度。FL一流量表(任选)用于测量通过采集装置的样气流量。FM一流量测量装置气体流量表或其他流量仪，用于在取样期间测量流过采集装置的流量。17颗粒物的测定17．1总则17．2和17．3及图10～图21详细叙述了推荐的稀释和取样系统。由于各种布置都能得到相同的结果，因此无需与这些插图完全一致。也可增加一些部件，诸如仪表、阀门、电磁阀、泵和开关等，以提供更多的数据和协调各部件系统的功能。但对无法保持某些系统准确度的其他部件，则可根据良好的技术判断予以删除。17．2稀释系统17．2．1部分流稀释系统(图10～图18)所述稀释系统是以稀释部分排气流为基础。分流排气和其后的稀释过程可用不同形式的稀释系统来完成。在随后的颗粒物采集中，是将全部稀释排气或仅仅部分稀释排气通过颗粒取样系统(见17．3，图20)。第一种方法称为总量取样型，第二种方法称为分量取样型。稀释比的计算取决于所用系统的形式，推荐使用下列形式：等动态系统(国10和图11)该系统流入输送管的气流与总排气流在气体流速和／或压力上应相匹配，因此要求取样探头处的排气流应均匀、无扰动。通常可使用一只共振器和在取样点上游安置一根直的引流管来达到。然后就可根据诸如管径这类容易测量的值计算分流比。应该指出的是，等动态仅仅用于和气流状况相匹配而不是和粒径分布相匹配。后者一般并无必要，因为颗粒尺寸很小，能随流体流线流动。带浓度测量的流量控制系统(图12一图16)这种系统是通过调整稀释空气流量和总稀释排气流量，从总排气流中采集样气。根据发动机中自然存在的示踪气，诸如cO。或NO，的浓度来确定稀释比。稀释排气和稀释空气中的示踪气浓度是实测的，而原排气中的浓度既可直接测定，也可在已知燃料组分的情况下，根据燃料流量和碳平衡公式确定。这种系统可用已计算的稀释比(图12和图13)或用流人输送管(图14～图16)的流量来控制。带流量测量的流量控制系统(图17一图18)这种系统是通过设定稀释空气流量和总稀释排气流量，从总排气流中采集样气。根据这两个流量之差来确定稀释比。要求准确校正两只流量表的相对流量值，因为两流量的相对值在高稀释比(15及以上)时会产生很大的误差。控制流量非常简单，需要时可用保持稀释排气流量不变，而只改变稀释空气流量的办法控制流量。注：推荐使用部分流稀释系统，不仅仅是因为它比全流稀释系统经济有效，还由于对“大、中型”发动机，在台架和现场试验时都不可能实现全流稀释，并且对其他发动机来说，还受到现场种种条件的限制。为了发挥部分流稀释系统的优点，必须注意避免在输送管内可能存在颗粒损失的问题，以保证从发动机排气中采集到具有代表性的样气，并测定分流比。以上所述系统均需考虑这些关键方面。46 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／ISO8178—1：2006—一daa——排气ib——见图20；c——至颗粒取样系统；d——出口；e——稀释空气。排气管EP中的原排气，通过等动态取样探头ISP和输送管TT输送至稀释通道DT。用差压传感器DPT测量排气管和探头人口间的排气差压。将该信号输送至流量控制器FCl，以控制抽气泵SB，使探头顶部的差压为零。在这种条件下，EP和ISP内的排气流速均相同，并且流过ISP和TT的气流是排气流量中的～个恒定分数(分流)，分流比用EP和ISP的横截面积来确定。稀释空气流量用流量测量装置FMl测定。然后根据稀释空气流量和分流比计算稀释比。图10带等动态探头和分量取样的部分流稀释系统(SB控制)—一da——排气；b——见图20；c——至颗粒取样系统；d一一出口；e——稀释空气。排气管EP中的原排气，通过等动态取样探头ISP和输送管TT输送至稀释通道D"I、。用差压传感器DPT测量排气管和探头入1：3问的排气差压。将该信号输送至流量控制器FCl，以控制抽气泵SB，使探头顶部的差压为零。这可通过采集一小部分稀释空气来实现，该稀释空气流量已经用流量测量装置FMl测定，然后用风动量孔输送至TT。在这种条件下，EP和ISP内的排气流速均相同，并且流过ISP和TT的气流是排气流量的一个恒定分数(分流)。分流比用EP和1SP的横截面积来确定。稀释空气由抽气泵SB抽吸并经DT吸人，在DT进口处用FMl测量流量。然后根据稀释空气流量和分流比计算稀释比。图11带等动态探头和分量取样的部分流稀释系统(PB控制)47 GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006a——任选至PB或sB；b——排气；c——见图20；d——至颗粒取样系统；e——出口；f——稀释空气。排气管EP中的原排气，通过取样探头SP和输送管TT输送至稀释通道DT。用排气分析仪EGA测量原排气、稀释排气以及稀释空气中示踪气(COz或NO：)的浓度。将该信号输送至流量控制器FC2，以控制高压鼓风机PB或抽气泵SB，使DT中保持所要求的排气分流和稀释比。然后根据原排气、稀释排气以及稀释空气中示踪气的浓度来计算稀释比。图12带C02或Nq浓度测量和分■取样的部分流稀释系统 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．卜一2010／ISO8178-1：2006a一任选至P；b——排气；c——见图20}d——稀释空气。排气管EP中的原排气，通过取样探头SP和输送管TT输送至稀释通道DT。用排气分析仪EGA测量稀释排气及稀释空气中COz的浓度。将COz和燃料流量q。t信号输送至流量控制器FC2或颗粒取样系统(见图20)的流量控制器FC3。FC2控制高压鼓风机PB，FC3控制取样泵P(见图20)，从而调节进出系统的流量，使DT中保持所要求的排气分流和稀释比。然后利用碳平衡假设，根据COz浓度和燃料流量q。r计算稀释比。图13带C02浓度测量、碳平衡和总量取样的部分流稀释系统b GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006a一～排气；b——见图20；c——至颗粒取样系统；d——出口；e——稀释空气。排气管EP中的原排气，受稀释通道DT中文丘里管产生负压的作用，通过取样探头sP和输送管TT输送至稀释通道DT。通过TT的气体流量取决于文丘里管区域的动量交换，因此受到TT出口处气体绝对温度的影响。所以，对于一定通道流量下的排气分流不是恒定不变，低负荷时的稀释比要稍低于高负荷时的稀释比。用排气分析仪EGA测量原排气、稀释排气以及稀释空气中示踪气(COz或NO：)的浓度，然后根据所测值来计算稀释比。圈14带单文丘里管、浓度测量和分量取样的部分流稀释系统 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／iso8178-t：2006a——排气；b——见图20；c——至颗粒取样系统；d——出口；e——稀释空气。排气管EP中的原排气．通过取样探头、输送管TT以及装有一套喷管或文丘里管的流量分流器输送至稀释通道DT。第一个流量分流器(FDl)位于EP中，第二个流量分流器(FD2)位于TT中。此外，必须有两只压力控制阀(PCVI和PCV2)，以便通过控制EP背压和DT中的压力来保持排气分流恒定。PCVl位于EP中sP的下游，PCV2位于高压鼓风机PB和DT之间。用排气分析仪EGA测量原排气、稀释排气和稀释空气示踪气(CO。或NO，)的浓度。这些浓度对于检查排气分流是必需的，并可用1．51／目节PCVl和PCV2，以便对分流进行精确控制。然后根据示踪气浓度来计算稀释比。图15带双文丘里管或双喷管、浓度测量和分量取样的部分流稀释系统51 GB／T8190．1．一2010／lSO8178-1：2006a——排气}b——新鲜空气喷人；c——见图20；d——至颗粒取样系统；e——一出口；f——稀释空气。排气管EP中的原排气，利用由许多安装在EP中具有相同尺寸(相同直径、长度和弯曲半径)的管子组成的流量分流器FD3，通过输送管TT输送至嚣释通道DT。排气通过其中一根管子导人DT。而通过其余管子的排气则流入缓冲室13(2。因此，可由总管数来确定排气分流。为了控制恒定分流．要求缓冲室13(2和输送管TT出口间用差压传感器DPT测定的差压为零。通过在输送管TT出口处将新鲜空气喷入稀释通道DT可使差压为零。用排气分析仪EGA测量原排气、稀释排气和稀释空气示踪气(COz或NO，)的浓度。这些浓度对于检查排气分流是必需的，并可用以控制喷射空气流量，以便对分流进行精确控制。然后根据示踪气浓度来计算稀释比。52图16带多管分流、浓度测量和分量取样的部分流稀释系统 标准分享网www.bzfxw.com免费下载CB／T8190．卜一2010／lSO8t78-1：2006a——排气；b——任选P(PSS)；c——见图20；d——稀释空气。排气管EP中的原排气，通过取样探头SP和输送管TT输送至稀释通道DT。用颗粒取样系统中的流量控制器FC3和取样泵P(见图20)调节通过稀释通道的总气流。流量控制器FC2可用口⋯⋯q或口。r作指令信号控制稀释空气流量，以达到所要求的排气分流。流入DT的样气流量是总流量与稀释空气流量之差。用流量测量仪FMI测量稀释空气流量，用颗粒取样系统中的流量测量仪FM3(见图20)测量总流量。然后根据这两个流量计算稀释比。图17带流量控制和总量取样的部分流稀释系统53 GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006FM2a～排气；b-．一至PB或SB；c——见图20；d——至颗粒取样系统；e——出口；f——稀释空气。排气管EP中的原排气，通过取样探头sP和输送管TT输送至稀释通道DT。排气分流和流人DT的气流由调节高压鼓风机PB和抽气泵sB流量(或转速)的流量控制器FC2进行控制。这种控制之所以有可能是因为由颗粒取样系统采集的样气会返回到DT内。‰⋯q⋯或g。，可用作FC2的指令信号。用流量测量仪FMl测量稀释空气流量，用流量测量仪FM2测量总流量。然后根据这两个流量计算稀释比。图18带流量控制和分量取样的部分流稀释系统图10～图18部件：EP——jj#气管排气管可隔热。为了减少排气管的热惯量，推荐排气管壁厚与直径之比不大于0．015。所用柔性管段的长度与直径之比应限制在12以下。为减少惯性沉降，应尽量减少弯管数。若系统中设有试验台消声器，则也可将该消声器隔热。对于等动态系统，在距离取样探头顶端上游至少6倍管径和下游至少3倍管径范围内，排气管应无弯头、弯管和管径突变。除怠速工况外，取样区域的气体流速应高于10m／s。排气压力波动应不超过平均值的±500Pa。除了采用底盘型排气系统(包括消声器和后处理装置)外，任何减少压力波动的措施均不应改变发动机的性能或使颗粒产生沉降。对于不使用等动态探头的系统，建议在距离取样探头顶端上游6倍管径至下游3倍管径处为直管段。SP——取样探头(图12～图18)最小内径应为4mm。排气管与探头的直径比最小应为4。探头应是一沿排气管中心线、面向排气上游的开口管子，或如16．2图3中所述的SPl多孔探头。lsP——等动态取样探头(图10和图11)等动态取样探头应安装在排气管中心线上，面向排气上游，以符合EP段的气流状况，并能提供一定比例的原排气。其最小内径应为12tllril。54 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006等动态排气分流需要一控制系统，以保持EP与ISP的差压为零。在这些条件下，EP和ISP中的排气流速完全相同，并且通过]-SP的质量流量是排气流量的一个恒定分数。ISP应与差压传感器DPT连接。利用流量控制器FCl控制EP与ISP之间的差压为零。FDl、FD2——分流器(图15)在排气管EP和输送管TT中分别装有一套文丘里管或喷管，以提供一定比例的原排气样气。为了实现比例分流，需要采用一个由两只压力控制阀PCVI和PCV2组成的控制系统控制EP和DT中的压力。FD3——分流器(图16)在排气管EP中装有一组管子(多管组件)，用以提供一定比例的原排气样气。其中一根管子将排气输入稀释通道DT，而其他管子将排气送至缓冲室DC。这些管子应具有相同的尺寸(直径、长度、弯曲半径相同)以使排气分流取决于总管数。为了实现比例分流，需要采用一控制系统，以保持多管组件进入DC的出口端与TT出口端的压差为零。在这些条件下，EP与FD3中的排气流速均成比例，并且TT中的流量是排气流量的一个恒定分数。这两个出口端应与差压传感器DPT连接。利用流量控制器FCl控制差压为零。EGA——排气分析仪(图12～图16)可使用CO：或NO，分析仪(CO：分析仪只能采用碳平衡法)。这些分析仪应像测定气体排放物的分析仪那样进行校正。可使用一台或几台分析仪确定浓度差。测量系统的准确度应能使q。“：的准确度在±4％以内。TT——输送管(图10～图18)输送管应做到：——尽可能短，且其长度不大于5m；——直径等于或大于探头直径，但不大于25mm；——出口端位于稀释通道中心线上并指向下游。若管长为1m以下，应使用最高导热系数为0．05W／(m·K)的材料来隔热，其径向绝热厚度应与探头直径相当。若管长大于1133，则应隔热并加热，使管壁最低温度为523K(250℃)。另外，所需输送管壁温也可通过附录c所示的标准传热计算来确定。DPT——差压传感器(图10、图1l和图16)差压传感器应有±500Pa或以下的量程。Fcl——流量控制器(图10、图1l和图16)对于等动态系统(图10和图11)，需要采用流量控制器来保持EP和ISP之间的差压为零。其调节方法如下：a)在每个工况期间，控制抽气泵SB的转速或流量，并使压力鼓风机PB的转速或流量保持恒定(图10)；或b)调节抽气泵SB使稀释排气的质量流量为一恒定值，并控制压力鼓风机PB的流量，从而控制输送管TT末端区域的排气样气流量(图11)。在压力控制系统中，控制回路内的误差应不超过±3Pa，稀释通道内的压力波动应不超过平均值的±250Pa。对于多管系统(图16)，为了达到比例分流，需要用流量控制器使多管组件出13与输送管出口之间的差压为零。这可通过控制输送管TT出口处喷人稀释通道DT的空气流量来调节。PCVl、PCV2——压力控制阀(图15)对双文丘里管／双喷管系统，为了达到比例分流需要采用两只压力控制阀，以控制EP背压和DT中的压力。这些阀应位于EP中SP的下游和PB与DT之间。Dc——缓冲室(图16)应将缓冲室安装在多管组件的出口处，以使排气管EP中的压力波动降到最小。55 GB／T8190．卜一2010／ISO8178—1：2006VN——文丘里管(图14)文丘里管安装在稀释通道DT内，以使输送管TT的出13区产生一负压。通过TT的气体流量由喉管区内的动量转换确定，并且基本上与压力鼓风机PB的流量成正比，从而得到恒定的稀释比。由于动量转换受TT出口处温度和EP与DT间压差的影响，所以低负荷时的实际稀释比要比高负荷时稍低。Fc2——流量控制器(图12、图13、图17和图18；任选)流量控制器可用来控制压力鼓风机PB和／或抽气泵SB的流量。它可与排气、进气或燃料流量信号和／或CO。或NO。的压差信号相连接。当使用增压空气时(图17)，FC2可直接控制空气流量。FMl——流量测量装置(图lo、图1l、图17和图18)气体流量计或其他流量仪系用于测量稀释空气的流量。若将压力鼓风机PB校正后用来测量流量，则FMl可任选。FM2——流量测量装置(图18)气体流量计或其他流量仪用于测量稀释空气的流量。若将抽气泵SB校正后用来测量流量，则FM2可任选。PB——压力鼓风机(图10～图15和图18)用于控制稀释空气流量。PB可连接到流量控制器FCl或FC2上。当使用蝶形阀时，就不要用PB。如经过校正，则PB可用于测量稀释空气流量。sB——抽气泵(图10～图12、图15、图16和图18)仅用于分量取样系统。若经过校正，则SB可用来测定稀释排气流量。DAF——稀释空气过滤器(图10～图18)建议将稀释空气进行过滤和炭洗，以消除本底碳氢化合物。稀释空气的温度应高于288K(15℃)，并可除湿。如发动机制造厂要求，可根据良好的工程惯例抽取稀释空气样气来测定本底颗粒水平，然后将其从稀释排气的实测值中减去(见12．4)。DT——稀释通道(图10～图18)稀释通道：——应有足够长度，以使排气和稀释空气能在紊流条件下充分混合；——应由不锈钢制成；——对于分量取样式，其直径至少应为75mm；——对于总量取样式，其直径至少应为25mm；——在排气进入稀释通道前，如空气温度不超过325K(52℃)，可采用直接加热或预热稀释空气的方法使壁温不大于325K(52℃)；——可隔热。发动机排气应与稀释空气充分混合。对于分量取样系统，在系统投入使用后，应在发动机运转时用通道的COz分布图来检查混合质量(至少4个等间距的测点)。如果需要，可使用一混合喷管。注：若稀释通道(DT)附近大气温度低于293K(20℃)，应采取预防措施避免颗粒失落在稀释通道的冷壁上。因此，推荐按上面给出的温度范围对通道进行加热和／或隔热。在发动机高负荷时，可采用诸如循环风扇那样不太剧烈的方法来冷却稀释通道，只要冷却介质的温度不低于293K(20℃)。HE——热交换器(图15和图16)热交换器应有足够的容量，以使抽气泵(sB)人口处的温度保持在试验期间实测平均工作温度的±11K以内。17．2．2全流稀释系统见图19。56 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006这是一种基于采用定容取样(CVS)原理稀释全部排气的稀释系统。应测量排气与稀释空气混合气的总容积。可使用PDP或CFV系统进行测量。将稀释排气样气通入颗粒取样系统(见17．3，图20和图21)，随后进行颗粒采集。若直接进行采集，就称为单级稀释。若将样气通人第二稀释通道内再次进行稀释，则称为双级稀释。当用单级稀释不能使滤纸表面温度达到要求时，则可用双级稀释。虽然双级稀释系统是稀释系统的一部分+但由于它具有典型颗粒取样系统的大多数部件，因而在17．3图21中称之为颗粒取样系统的一种变型。气体排放物也可在全流稀释系统的稀释通道内测定。因此，图19中表示了气体组分的取样探头但没有图示说明。对主要排气组分、甲醇和甲醛的有关要求，分别在16．2、16．5和16．6中说明。f／／＼＼a——分析仪系统，见图4；b——本底；c——排气；d——见图20；e——至颗粒取样系统．觅图20，或至DDS，见图2l；f——若使用电子流量补偿EFC；g——任选；h——或；i——出口；j——稀释空气。全部原排气与稀释空气在稀释通道DT内混合。稀释排气的流量用容积泵PDP或临界流量文丘里管CFV测量。热交换器HE或电子流量补偿器EFC可用作比例颗粒取样和流量测定。由于颗粒质量的测定是以总稀释排气流量为基础。因此无需计算稀释比。图19全流稀释系统图19部件：EP——排气管从发动机排气歧管、涡轮增压器出口或后处理装置到稀释通道的排气管长度应不大于10m。如果该系统长度超过4m，则超出的全部管路应予隔热。但如果使用管系式烟度计，则烟度计可除外。隔热571●●●●●1J、-[q； GB／T8190．1—2010／ISO8178—1：2006层径向厚度至少应为25mm。隔热材料在673K时的导热系数应不大于0．1W／(m·K)。为了减少排气管的热惯量，推荐排气管壁厚与直径之比不大于0．015。所用柔性管段的长度与直径之比应限制在12以下。PDP——容积泵PDP容积泵根据泵的转数和泵的排量计量总稀释排气流量。不应用容积泵或稀释空气进气系统人为降低排气系统背压。当使用PDP系统工作时，所测排气静背压应在同样发动机转速和负荷下不接PDP时所测排气静背压的±1．5kPa以内。当不使用流量补偿时，紧靠PDP前的排气混合气温度应在试验期间所测平均工作温度的土6K以内。只有当PDP人口处温度不超过325K(50℃)时，才可使用流量补偿。cFv——临界流量文丘里管CFV通过保持阻流状态流动(临界流动)来测量总稀释排气流量。使用CFV装置工作时所测排气静背压应在同样发动机转速和负荷下不接CFV时所测排气静背压的±1．5kPa以内。当不使用流量补偿时，紧靠CFV前的排气混合气温度应在试验期间所测平均工作温度的士11K以内。SSV——亚音速文丘里管SSV利用亚音速文丘里管气体流量随进口压力和温度以及文丘里管进口与喉口问压力降的变化来测量总稀释排气流量。SSV工作时测得的排气静背压应在同样发动机转速和负荷下不接SSV时所测排气静背压的±1．5kPa以内。当不使用流量补偿时，紧靠SSV前的排气混合气温度应在试验期间所测平均工作温度的±11K以内。HE——热交换器(若使用电子流量补偿EFC，可任选)热交换器应具有足够容量，以便使温度保持在上述要求的范围内。EFc——电子流量补偿(若使用热交换器HE，可任选)若PDP或CFV人口处的温度不能保持在上述规定范围内，则需要采用流量补偿系统才能在颗粒系统中进行连续流量测量和控制比例取样。为此，需要用连续测得的流量信号来相应修正通过颗粒取样系统内颗粒过滤器的样气流量(见图20和图21)。DT——稀释通道稀释通道：——直径应小到可产生紊流(雷诺数大于4000)，长度应大到能使排气和稀释空气充分混合。可使用混合喷管；——直径应至少为75mm；——可隔热。应将发动机排气引向稀释通道进口下游，并使之与空气充分混合。当采用单级稀释时，来自稀释通道的样气被输送到颗粒取样系统(见17．3，图20)。PDP或CFV的气流容量应足以使紧靠主颗粒过滤器前的稀释排气温度保持在315K(42℃)～325K(52℃)之间。当采用双级稀释时，来自稀释通道的样气被输送到二次稀释通道，经进一步稀释后，通入取样过滤器(17．3，图21)。PDP或CFV的气流容量应足以使DT内的稀释排气流在取样区的温度保持小于或等于464K(191℃)。二次稀释系统应提供足够的二级稀释空气以使紧靠在颗粒过滤器前的二次稀释排气流温度保持在315K(42℃)～325K(52℃)之间。DAF——稀释空气过滤器建议将稀释空气进行过滤和炭洗，以消除本底碳氢化台物。稀释空气的温度应为288K(15℃)，并可除湿。如发动机制造厂要求，可根据良好的工程惯例从稀释空气中抽取样气来测定本底颗粒水平，然后可将其从稀释排气的测量值中减去(见12．4)。PsP——颗粒取样探头探头是PTT的前端部分。58 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／ISO8178—1：2006——应面向气流上游、安装在稀释空气与排气充分混合处，即安装在稀释系统稀释通道DT的中心线上(见17．2)，距排气进人稀释通道部位下游约lO倍管径处；——内径至少应为12mm；——可采用直接加热或预热稀释空气的方法使壁温加热到不大于325K(52℃)，只要在排气进入稀释通道前空气温度不超过325K(52℃)；——探头可隔热。17．3颗粒取样系统见图20和图2l。需要用颗粒取样系统将颗粒采集到颗粒过滤器上。在部分流稀释、总量取样的情况下，当稀释排气的全部样气均流经过滤器时，稀释系统(见17．2．1，图13和图17)和取样系统通常组成一整体装置。在部分流稀释或全流稀释、分量取样的情况下，当仅有部分稀释排气流经过滤器时，稀释系统(见l7．2．1，图10～图12、图14～图16和图18，17．2．2，图19)和取样系统通常成为两个不同装置。在GB／T8190的本部分中，可把全流稀释系统的两级稀释系统(见图21)看作是典型颗粒取样系统的一种变型(见图20)。该两级稀释系统具有颗粒取样系统的全部主要部件，如过滤器座和取样泵，以及还有一些稀释装置，如稀释空气输气管和二次稀释通道。为了避免对控制回路产生任何影响，建议在整个试验过程中都要开动取样泵。对单对滤纸法，应采用一旁通系统使样气在预定时问通人取样过滤器。应尽量减少切换过程对控制回路的干扰。PFM3a——来自稀释通道DT(见图10、图16、图18和图19)。用取样泵P通过颗粒取样探头PSP和颗粒输送管PTT从部分流或全流稀释系统的稀释通道DT中抽取稀释排气样气。样气通过装有颗粒取样滤纸的过滤器座FH。用流量控制器FC3控制样气流量。若采用电子流量补偿EFC(见图19)，则用稀释排气流量作为FC3的指令信号。图20颗粒取样系统59 GB／T8190．1—2010／iso8178-1：2006BVba——来自稀释通道DT(见图19)；b——任选；c——出口；d——稀释空气。稀释排气样气从全流稀释系统的稀释通道DT经颗粒取样探头PSP和颗粒输送管PTT被输送到二次稀释通道SDT，作再次稀释。然后样气通人装有颗粒取样滤纸的过滤器座FH。稀释空气流量通常是恒定的·而样气流量由流量控制器FC3控制。若采用电子流量补偿EFC(见图19)，则用总稀释排气流量作为FC3的指令信号。图21两级稀释和颗粒取样系统(仅限于全流稀释系统)图20和图21部件：PSP——颗粒取样探头颗粒取样探头，图中未示出，是颗粒输送管PTT的前端部分。探头：——应面向气流上游、安装在稀释空气与排气充分混合处(见3．7．2)，距排气进入稀释通道部位下游约10倍通道管径处；——内径至少应为12mm；——可采用直接加热或预热稀释空气的方法使壁温加热到不大于325K(52℃)，只要在排气进入稀释通道前空气温度不超过325K(52℃)；——可隔热。PTT——颗粒输送管长度不得超过1020ITIrl_1，应尽可能短。该尺寸适用于：——部分流稀释分量取样型和全流单级稀释系统、从探头顶端至过滤器座的部分；——部分流稀释总量取样型、从稀释通道末端至过滤器座的部分；——全流两级稀释系统、从探头顶端至二次稀释通道的部分。颗粒输送管：——可采用直接加热或预热稀释空气的方法使壁温加热到不大于325K(52℃)，只要在排气进人稀释通道前空气温度不超过325K(52℃)；——可隔热。SDT——二次稀释通道(仅限于图21)二次稀释通道管径至少应为75mm，并有足够长度，以便使二次稀释样气至少有0．25s的滞留时问。主过滤器座FH应位于SDT出口300mm范围内。二次稀释通道：——可采用直接加热或预热稀释空气的方法使壁温加热到不大于325K(52℃)，只要在排气进入稀释通道前空气温度不超过325K(52℃)；——可隔热。60 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／iso8178—1：2006FH——过滤器座应满足7．6．2．3的要求。过滤器座：——可采用直接加热或预热稀释空气的方法使壁温加热到不大于325K(52℃)，只要在排气进入稀释通道前空气温度不超过325K(52℃)；——可隔热。对于主过滤器和备用过滤器，如果使用，可采用单只过滤器壳或分开的过滤器壳。P——取样泵若不采用FC3进行流量修正，颗粒物取样泵应位于离通道足够远的地方，以便使进气温度保持恒定(±3K)。DP——稀释空气泵(仅限于图21)稀释空气泵的安装位置应能以298K±5K(25℃±5℃)的温度提供二次稀释空气。Fc3——流量控制器在无其他措施时，应使用流量控制器对颗粒样气流量在样气通路中的温度和背压变化进行补偿。若采用电子流量补偿EFC(见图19)，则需用流量控制器。FM3——流量测量装置若不采用FC3进行流量修正，则用于测量颗粒样气流量的气量计或流量表应位于离取样泵P足够远的地方，以便使进入的气体温度保持恒定(士3K)。FM4——流量测量装置(仅限于图21)测量稀释空气流量用的气量计或流量表的安装位置应能使进气温度保持恒定(±3℃)。Bv——球阀(任选)球阀内径应不小于颗粒输送管PTT的内径，其切换时间小于0．5s。注：若PSP、PTT、SDT和FH附近的环境温度低于293K(20℃)，应采取预舫措施避免颗粒失落在这些部件的冷壁上。因此，建议对这些部件进行加热或隔热，使它们的温度保持在各自推荐的范围内。在发动机高负荷时，可采用诸如循环风扇那样不剧烈的方法来冷却上述部件，只要冷却介质温度不低于288K(15℃)。 CB／T8190．1—2010／ISO8178—1：2006附录A(规范性附录)排气质量流量和／或燃烧空气质量流量的计算注：附录A中的公式没有转换成sI符号A．1通则附录A中给出的公式适用于理想化学计算以及由排气和燃料组分进行的排气质量流量计算。所有与体积有关的量纲均按标准状况(o℃，101．32kPa)确定。附录A中所用符号与正文部分相同。CO。、O。、H。O和N。组分所用浓度单位为体积百分比，其他则用ppm。附录A中所用符号和缩略语(第4章中给出的除外)见表A．1。表A．1符号和缩略语符号术语单位体积流量m3／h湿排气体积流量m3／hq⋯湿进气空气体积流量m3／hqvtd干排气体积流量1"113／hqvad干进气空气体积流量m3／hq⋯各种气体排放的质量流量g／h干进气空气的氧含量％mass干进气空气的惰性气体含量％massA．2燃料燃烧的理想化学计算；燃料特定系数A．2．1理想化学计算的基本数据本附录公式中的基本数据尽可能用原子质量、摩尔质量和摩尔体积等表示。这些数据的具体数值通常仅在最后的公式中列出。这样做的好处是可更容易地理解公式的推导过程。而且，用一般公式而不是用具体数值表示，还可更好地适应由于所用数据手册不同而使数据略有差异的事实。基本数据的具体数值见表A．2。表A．2原子质量、摩尔质量和摩尔体积名称符号数值单位氢原子质量A。H1．00794g／atom碳原子质量A《12011g／atom硫原子质量Ars32065g／atom氮原子质量A，N140067g／atom氧原子质量A，o15．9994g／atom水摩尔质量Mr“2()1801534g／tool=氧化碳摩尔质量Mm4401g／tool 标准分享网www.bzfxw.com免费下载表A．2(续)GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006名称符号数值单位一氧化碳摩尔质量Mfo28．011g／mol氧气摩尔质量M『023l9988g／mol氮气摩尔质量M,N228．011g／tool一氧化氮摩尔质量M。No30．008g／mol二氧化氯摩尔质量MrN0246．01g／mol二氧化硫摩尔质量M，SO。64．066g／tool水摩尔体积V。“2022．401L／mol二氧化碳摩尔体积VmC0222．262L／mol一氧化碳摩尔体积Vmc022．408L／mol氧气摩尔体积Vm0222．392L／m01氮气摩尔体积Vn”z22390L／tooI一氧化氮摩尔体积V㈣22．391L／m01二氧化氮摩尔体积VmN0221．809L／m01二氧化硫摩尔体积V。S0221．891L／mol假设不存在可压缩性效应，可将发动机进气／燃烧／排气过程中的所有气体都看作是理想气体，并且此后的体积计算均以该假设为基础。因此，根据阿伏加德罗假设，这些气体的摩尔体积都为22．414L／tool(见表A．3)。注1：气体的摩尔体积是分子间碰撞时相互作用的函数。理想气体分子问的碰撞仅仅是物理撞击，而真实气体分子问在碰撞时还有冯一德一华尔兹(Van—deFWaais)力的相互作用。这一作用会减少真实气体的摩尔体积。在混合气中，比较理想的气体与比较真实的气体之间也会发生碰撞，这些碰撞具有非常理想的特性。对于废气排放来说，几乎完全是理想气体的氮气的浓度最高，因此，真实气体分子间只有极少的碰撞发生表A．3GB／T8190的本部分中所用摩尔体积名称符号数值单位水摩尔体积V。“2022414L／mol=氧化碳摩尔体积V。c。222414L／mol一氧化碳摩尔体积p二m22．414L／1"110l氧气摩尔体积V。oz22．414I。／mol氮气摩尔体积KN222．414L／moI一氧化氮摩尔体积VmNo22414L／n101=氧化氮摩尔体积V。NO，22．414I，／mol二氧化硫摩尔体积Vm”222．414I。／mol对于燃烧的理想化学计算，假设干进气空气的组分如下：a)惰性气体浓度w⋯，．一76．8％mass，79．0Y0v01．．注2：惰性气体中的CO：，其质量浓度为0．061％，体积浓度为0．04％。b)氧气浓度W。。一23．2％Irnflss，21．0％vol63 GB／T8190．1—2010／iso8178-1：2006A．2．2通用公式A．2．2．1与组分有关的公式根据组分的体积浓度[ppm]计算质量浓度Cmgas[mg／m3]C19as—CvⅢ×pg。，(A．1)式中：p。。。——组分的气体密度[kg／m3]。气体密度p。。。[kg／m3]可根据基本数据分子质量M。[g／m01]和摩尔体积V⋯El一／m01]来计算一Mm。P。8一矿=(A．2)A．2．2．2与燃料有关的公式燃料的化学式可写成cpH。S，№O。。燃料组分数据a，p，y，d，e被定义为H、c、s、N和0相对于C的摩尔比(燃料化学式CH。S，N。O。相当于每个分子有一个碳原子)。使用每个分子有一个碳原子的关系是因为对实际燃料每个平均燃料分子的实际碳原子数是不可知的。这一关系不适用于非碳燃料。燃料组分数据wALF，训BET，讪。。。，W。。。和w删定义为H、c、s、N和0的质量百分比(％)。下列公式给出了两组数据之间的转换关系(当口一l时)：俐GAMy一生t2flBETA芷"JUDELd一尘生WBETAtc11．9164×—"f1．1A—LF⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．3)7．巳JBET(A．4)0．37464×⋯WGAM⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯“(A．5)WBET0．85752×—WD—EL⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．6)WBET塑￡一生一o．75072×一WEPS⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．(A．7)，W．．．B—E—TWBETA—WALF一丛糍型～一隧铲～一掣!蛳。=堡型静旦一一丛铲(A．8)(A．9)式中：M，f_一平均燃料分子qH。s，Ne0。的分子质量。M,f—a×A，H+口×A正+y×A，s+占×A，N+￡×Am差箦||a一墨箦|| 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006A．2．2．3与饱和蒸汽压有关的公式根据联邦年鉴(FederalRegister)计算以温度tEOC]为函数的饱和蒸汽压P。[kPa]：P。一exp,--12．150799×ln(t)一8499．22×t～7423．1865×t一1+96．1635147+0．024917646×t1．3160119×10q×t2—1．1460454×10一8×t3+2．1701289×10“×t4—3．610258×1015Xt5+3．8504519×10”一1．4317×10_21×t7]⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．14)下列简化公式可得出相同结果：P，一(4．856884+0．2660089×t+0．01688919×t2—7．477123×10_×t3+8．10525×10_6×￡{一3．115221×10_8×￡5)×旦；÷等呈(A．15)A．2．2．4与碳烟浓度有关的公式利用米拉一相关法(MIRA—Correlation)．由波许烟度值SN计算碳烟浓度cc。[mg／m3，湿排气中]：Cc。一(0．00976983×SN+0．0234416×SN2—0．00728358×SN3+0．00164618×SN40．0000895464×SN5)×1000⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．16)A．2．3燃料理想化学燃烧的反应方程和公式A．2．3．1总则A．2．3叙述了含有H、c、s、N和O的燃料燃烧时的理想化学计算。按气体化合物的标准体积，计算反应物之间的质量关系。对于每个已燃烧元素，给出了最终增加的体积(排气体积空气体积)。这些增加的体积之和就是增加的总体积，f。。在此基础上，进一步推导出与排气相关数据的公式(干一湿基转换系数，理想化学燃烧空气需要量和燃料特定系数fm)。A．2．3．2董燃烧H(燃料)+1／40。(空气)一1／2H。O(排气)1kgH+Mro，／(4×A，n)EkgOz]一M。¨，／(2×A。n)[kgH。O]质量v。。／(4×A，。)[m30。]一V。。。。／(2×A，。)Em3H。0]体积燃烧产生的附加体积：(2×V。H。o—V。o．)／(4×A。H)一(2×22．414～22．414)／(4×1．00794)一5．5594[m3／kgH]A．2．3．3碳燃烧c(燃料)+O。(空气)一cO。(排气)1kgC+M,o．／Arc[kgOz]一jⅥ。^／Arc[kgCOz]质量V。o．／A。c[m302]一V。con／A一[m3C02]体积燃烧增加的体积：(v。co。一V。o。)／A￡一(22．414—22．414)／12．011一o[m3／kgC]A．2．3．4硫燃烧s(燃料)+Oz(空气)一soz(排气)1kgS+Mron／A。。[kgOt]一M。‰／Ad[kgSO。]质量燃烧增加的体积：(Vms(】．一V。o。)／A，s一(22．414—22．414)／32．065一o[m3／kgS]体积A．2．3．5氯反应N(燃料)一N。(排气)1kgN—lkgN2质量 GB／T8190．1--2010／iso6178-1：2006一V。。．／M“[m3N。]体积燃烧增加的体积：V。N．／M，N。一22．414／28．01—0．80021[m3／kgN]A．2．3．6燃料氧的考虑由于上述公式中其他燃料元素的燃烧是以消耗空气氧来计算，无需用燃料氧进行燃烧，因此可认为燃料氧是以气态分子的形式释放到排气中：o(燃料)一O。(排气)1kgO一1kgOz质量一v。o。／Mo．[m30：]体积燃烧增加的体积：V。o。／Mn一22．414／31．9988--0．70046[m3／k朗A．2．3．7增加的总体积，。[m3／kg燃料]进一步用燃料一特定常数ft。[m3，每kg燃料从燃烧空气到湿排气的体积变化]和干排气的相应值，fd计算干一湿基的修正系数和排气密度(见A．2．4和A．2．5)。加上A．2．3．2～A．2．3．6中给出的燃料元素燃烧所增加的体积可计算出^。：ff。一0．055594×"ALF+0．0080021×WDEL+0．0070046×wEPs⋯⋯(A．17)由此可计算排气体积流量v。，如下：口。。一q。，+q。f×gf。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．18)，t，也可用于计算湿排气密度p。，和干湿基系数女⋯A．2．3．8由，m计算系数，m可用系数^计算于排气体积流量如式(A．19)；q州一q，“+／fdXq。f⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．19)，fd始终是负值，这就是说干排气的体积总是小于进气空气的体积。根据(A．19)，可推导出公式(A．20)：，fd一麴二堕⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A，20)qmf应从燃烧(q。r×，“)所产生的总体积变化中除去燃烧产生的水蒸气体积，该体积计算如下：WALF×q。f×V。H．o100X2×A，HJ气一!：±!：‘!!!二j巫匠二!⋯⋯⋯⋯(A，2，1)fd一。’⋯⋯⋯⋯⋯、^，‘，qmf，fd一，f。一—W而AL而FX可_V-mHzO一，h一×O．⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．22WALFIiI18)，m一，‘w一—示面i■f：～一，h—xo_⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A·)，“一一0．055593×训ALF+0．008002×WDEL+0．0070046×础EPs⋯⋯(A．23)A．2．3．9理想化学燃烧空气需要■A／F，。根据A．2．3．2～A．2．3．6所述燃料元素反应，可按下式计算理想化学燃烧的空气需要量(即1kg燃料燃烧所需空气质量)：A／F。,--(箦+畿+等一彘)×坠Wox⋯⋯⋯⋯c舭。，利用值]／w。。可将所需氧气质量换算成所需空气质量，从而也就考虑了空气中的惰性气体组分。具体数值为：A／F，(i萧+蒜+羰一焉)×1382⋯⋯．．(A．25) 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／I$08178—1：2006A．2．4干一湿基修正系数kwr的计算A．2．4．1理想化学燃烧利用干一湿基修正系数^。。将实测干基浓度换算成湿基基准状况下的浓度。E。。也是干、湿基排气体积流量之商：女。。一叠一纽一1～—qvH—zOCgasdqvewq一下标“gas”是指各种气体组分(例如CO)。此处的q，Hzo应理解为是排气中在气体分析系统的冷却槽中冷凝后、在测量前从排气中去除掉的水分。将进气空气中的水分加上燃烧生成的水分、再减去冷却槽后仍然存在的水分，即可计算q。mo。qvH。0，#烧*＆q。d×H。×VmH20__●f___________。，‘___________。__一1000×MrH．0"Ug札F×qmf×VmH．o100×2×A。H帅。。一一*一蔫×户P--L。A——冷却槽后的水蒸气分压；P，／p“——水蒸气的摩尔分量(一冷却器后水蒸气的体积分量)；干空气的密度为1．293kg／m3。qm。d×H。×VmH207z／ALF×孽。f×V。H20q。“×P。^。。一1一——1—0—00—X—M—_rHziOF—1Vr—1—00—X——2—X—A—=．————1—．2—9—3一XPb⋯⋯⋯(A．31)kr叫一—11蒹000瑟i焉1293五_⋯⋯㈨_’×MrHo．⋯“⋯⋯”将分子和分母除以1000／q一，并代人摩尔体积、分子质量和原子质量的已知值，则可导出如下1．2442×Ha+1111．187×矾LF×里丛一773．4×垒k。，一1一———————————————————』!L——————垒⋯⋯⋯(A．32)^一—兰兰‰并且k；(，一ftn×等)吐：+象⋯⋯⋯⋯⋯(A3s，77341000．+—121×^，×、1m¨m排气中的水含量和干一湿基系数女。。可根据排气组分按下述方法进行计算。考虑到H／C比a(假定口一1)和一个水分子含有两个氢原子的事实，水浓度(单位为％)可直接由COz和CO浓度求得。此外，对于排气中的氢含量，则应将其减去，因为燃料中相应的那部分氢不会形成水。而且还必须考虑到进气空气中的水分和气体冷却器后仍然存在的水分。c心。．m＆，a—o，5×a×cooed+案尹)一CHzd⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．34)^。。一堕q⋯————————————————望!生——————————————一qved+q。H20．燃烧，d+q，H20，。～q。H20，日击口％月式中H。0、H2和CO。浓度用百分比表示，CO浓度用ppm表示。 GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006k。。盘。。，。qvH。0，燃烧，d，qvH，0，udqvH，o，☆却％目j叫一———2—————一1———2—一———2～～qved：——————————，．．，．．．．——————————，．．．』————⋯⋯⋯⋯⋯．．．1cHz0，％№，d．cH，O，adCH，0，RⅫ#自1十—{丽一十奇一—二而矿～——————————!——～——————⋯oos×b一蒜]刈·叫m掣+k一象l+a×0式中：^。z——进气空气中水分，可由式(A．39)求得：。1．608×H。％一亓丽了可1丽又百了式中：H。——进气空气湿度，单位为g水／kg干空气。根据SAEJ1088用下列公式由水气平衡原理推算出氢的浓度o．s×。×器×(哿上cc叫)o“2d一————_——————一；罟+3׉。dlU‘‘或0．5×口×cc(E％Ⅷ1]×(fco[蹦忡j]+Cco。!“坩1])———————————————■i■：■———————一——cc()[“v。1]十jXCC02[％邺1](A．36)⋯⋯(A．37、⋯⋯(A．38)(A．39)(A．40)(A．41)这种计算k。，的方法尤其适用于浓燃料一空气混合气(高CO值)的情况，而且也适用于不直接测量空气流量的排放测量，因为用公式(A．32)ff算kw,时是假设为理想化学燃烧，并且需要有q。的数据。A．2．5利用，n和，fd计算千、湿排气密度排气密度可由排气质量流量除以排气体积流量求得：计算干排气的密度Pew一；筹一i=qlm．iw瓦-}-瓦qmfEkg／m。]⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．42)‰a+兽．姿uu磐u+qmf陲”一蒸j藩i五1．293’1000×MtH。。“”一Y⋯1000+H。+1000×旦生成。一———!!生——773．4+1．2434×H。+1000×，f。×旦哇qn-adAd—qmea一q州q。d+q。f×C11：：兰：!!二鲨盥q，d十，m×q。f而“JALF×蔫)蔫+，fd×q。(A．43)Ekg／m3]⋯⋯⋯⋯⋯(A．45)q。。d+q。f×(1一wALF×0．08936)』!生+，“×q。‘1293．J⋯、w(A．46) 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1--2010／[so8178-1：2006A．3由排气组分计算排气质量流量(对含c、H、s、N和。元素的燃料采用碳氧平衡法)A．3．1引言本附录采用碳氧平衡法计算排气质量流量，以便能在不测量空气流量和排气流量的情况下进行排放计算。在GB／T8190．1附录A的本版本中计算公式与干排气中的浓度有关，而GB／T8190．11999中的计算公式与湿排气有关。之所以进行这种转换，是因为采用干基方法可使排气质量流量的计算有较高的精度，尤其对不完全燃烧比较严重的情况更是如此(小型汽油机)。排气质量流量的计算也可用于对实测质量流量的比较，以便为试验结果的可信度提供检验方法。空气流量的实测值与计算值之间的偏差较小表明CO。或0。值正确(取样系统无泄漏)、空气流量测量正确(发动机与空气流量测量装置间的联接管路无泄漏)和燃料测量正确。空气流量的实测值与计算值之间有差异表明存在以下差错。a)实测空气流量比碳平衡法的计算值低：——排气取样系统有泄漏(可能性最大)；或——空气测量设备有泄漏(可能性居中)；或——燃料流量值太高(可能性较小，怠速工况除外)。b)实测空气流量比碳平衡法的计算值高：——排气分析仪的校正错误；或——空气测量设备的校正错误；或——燃料流量值太低。注：b)中三种情况的可能性比a)中三种情况要小。当用碳或氧平衡法进行排放计算时，排气取样系统的泄漏对结果不会有严重影响。这是因为排气浓度太低被排气质量流量的计算值相应太高所补偿，致使这些影响互相抵消。对于A．3．2和A．3．3的运算，是假设燃料消耗、燃料组分和排气组分浓度均为已知。这适用于H、c、s、o和N元素按已知比例组成的燃料。A．3．2根据碳平衡法计算排气质量流量A．3．2．1总则本节中给出了两种形式的碳平衡法：迭代计算(多步)法和一步计算法。在GB／T8190．1的本版本中增加了一步法，因为它使用起来要比多步法容易。A．3．2．2碳平衡：迭代计算法如下一节所述，q。。a的计算需要有m和^。。值，其本身与qm．d值有关，从而就与q一的计算结果有关。因此，在下述方法中将应用迭代(或多步)计算法。利用～和k。。的初始值(例如1．34kg／m3和1)计算qmed值；由此计算g一值，再由这些值计算p。a和^。。值。根据这些几乎已经很精确的阳和^。，值，在利用相同公式进行下面迭代计算时，所有数据值就已足够精确，因此在大多数情况下就不必再进行第三次迭代计算。A．3．2．2．1排气质量流量计算公式根据碳平衡法可用下列公式计算排气质量流量：q。f×WBET×pd×104““A。×』[垫专掣—型+器]×主+(器+爰)ב1PVAklA以×{Lv。co。v。coJ一1，’、。Hc正，一。。}lp“J⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．47)‰a--qmce一‰×(1黹×蔫)_qmed-q“(1一‰rXo．08936)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．48) GB／T8190．1--2010／ISOB178-1：2006q。。a=q。一×(1+r等葫)+q。t⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．49)将具体数值代入公式(A．47)，得出以下不完全燃烧用计算公式：q。f×”BET×．Oed×832．57‰“一丽i-ii石ji震工瓦磊i磊)×百1P"i』f(ccc，一nn一1×446_】+·墼×』一+(揣+尚)×去I【户bJ⋯⋯⋯--·⋯⋯⋯⋯⋯---(A．50)而对完全燃烧：gm“一qmt×_(e。e。。：x。一1．。8巡。。：，k。i(A．51)将公式(A．50)、(A．48)和(A．49)合并成一个公式，并进行一些简化[忽略未燃烧的碳烟和假设冷却器温度固定为4℃，即l／(1一p。／pt)一1．008]，得出如下比较容易使用的湿排气质量流量计算公式：q⋯一q。f×<——————————型堕王_茎卫堕———————一+ⅢAIF×0．08936—1EHC‘“1(呱d—fc。：，。)×。．54。+]Cc04而+矿×。．540(呱d一。c。：，a)×o·540+]而矿×o·×(-+志)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯r对于典型柴油燃料燃烧Ⅱht一86．2％质量和阳一i．329(过量空气系数为2)，可得出下列的公式：g⋯=g。f×<———————————————l————————————一+wnFx0．08936一I(‰。。一。。。：，。)×．7+C]cod莳4HCw00041×0．。。471r(‰。a—c∞z，a)×·7+]百百萨一×·004A．3．2．2．2公式推导由燃料输入发动机的碳(g／h)是q。f×"[／ABETX10由进气空气输入发动机的碳(g／h)是g。co。，。(见公式A．57)。从发动机输出的碳(单位为g／h)是‰co。×惫怕““畿h—c×利用下列公式可计算各气体组分，单位为g／h：×(·+志)+1}A．52)更简化+1>(A．53)(A．54)急+qmc⋯⋯⋯⋯·(A．55)qmcoz一畿篙×恶～⋯⋯⋯⋯⋯“Ms，一矿：：：：；j—叉面^1j^qme8⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。A‘∞’p5在公式(A．56)中，CO。质量排放量由其体积乘以该气体密度的商(COz／干排气)求得。COz气体密度以分子量／分子体积的形式给出。同样其他组分也可按类似方法采用这些主要公式计算：‰。：，。=篆蒜×％‰一⋯⋯⋯⋯⋯¨．㈩口mcoz，a2瓦盂又忑x■2瓦x‰“⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯‘凡5。7’70qmcoM￡o丽×_C百cod声6V。co×m×1×q。。d⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．58)一订——弋当生坐赢×萼垒×q。。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．59qmliC)一矿：矗_i；i了_丽“1=“。““⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。“+’ 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／ISO8178—1：2006‰一i寿面×薏׉n达到平衡状态时(输入碳=输出碳)得出：蚴确“一黜×f翁+‰×(卜象)(A．60)J_——塑!L1_—』鱼一。V。Hc×^。，‘An×k。。⋯⋯·-·⋯⋯⋯⋯--·(A．61)公式(A．61)可转换成公式(A．62)，以便根据碳平衡计算g“：‰。一——_：。————粤安导B旦墨肚羔旦∑———————T⋯．．(A．62)‰“1一——而i=瓦了茹矿■蔫——————1⋯_’’Am×l——————_—1--_—～+Vmco+瓦溉VmHC+赢kA【，声。^，。×。。דlLpbJA．3．2．3碳平衡：一步计算法由于采用多步计算法不是太方便，本节中将两次迭代步骤合并成一个最终公式来计算排气质量流量，这样就能实现一步计算法。对于所有受试燃料组分，一步法的计算结果在多步法的±0．2％以内。A．3．2．3．1公式的应用可用下列一步法公式计算湿排气的质量流量：q⋯=q。f×<”BET×ⅢBET×1．4—(—半——————+——．．—．—．—XF0弋,0．8F9—36—--——1)—×—业1+。。。×。．。。。。。一，×(，+靠)+，--⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯(A．63)式中：，c=(cc。。a—cc。：J×o·5441+蠢旦詈是+番号嚣⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A·64)也可用下列更简单的公式：‰。一岫×[面赢罴筹书鞍知而×(·+蛊)+，]⋯⋯c圳s，q⋯一q一^lif面百ii了_五i：]二_7了了_7了丽^11十r石丽J—r1j‘⋯⋯“。A’。。’注：公式(A65)是公式(A．63)的简化形式，不会明显影响计算精度。A．3．2．3．2公式推导a)用公式(A．50)计算qm．e／q。r的商，并将公式(A．50)改写为(A．66)。⋯!!!圣型!!!兰陛!丕!!!：!!““肚一‰：J州e．，+揣]×壶+(蒜+揣)×忑1}【1PsJ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．66)当pb—l013mbar、p，一7．5mbar(冷却器温度为4℃)，或l／(1一p，／pb)一1．008⋯k一0．93和cc。一0时，上述公式可简化为：‰。一—————旦正鱼堑卫血L——一一堕兰鼍堕独⋯．．(A．67)(cC()2d—cc。。．a)×o·544l+蠢号茏+志几式中：，c一(cc。：a—cc。：J×0．5441+蠢号乞+季专蒜‰a～一‰×(·面WALF×糕)～一嘶×(I--WA,*X0．089。e，(A．68)(A．69)71 GB／T8190．1—2010／Iso8178—1：20061型一竺望挚+0．08936×wALF一1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．70)qmf，cb)利用公式(A．70)的q一／q“比值计算干排气密度pd。将公式(A．46)稍加转换，a。“+q。t×(1而7ⅢALF×jM×rHAzO，。，』吐+‘×qm：1293JId●，、冉将公式(A．70)代人得到：型堕Lf垒卫!业+0．08936×叫ALF一1+1—0．08936×wALF阳一下亭面面磊赢习再乒丁⋯⋯㈨·72’wsn"rX，最后得到Ped5于西三摹五五jiIi『磊{li：二j雨⋯⋯⋯‘九73’在此公式中，Pem是干排气密度的初始值(推荐值：阳．。一1．34)，在此经过精确计算求得最终值p一供下一步继续使用。c)在计算排气质量流量中使用m。将公式(A．48)和(A．49)合并得到：。⋯一a。“×(·+r等蒜)+a。r一[。。“一a。t×(1--w。。，×o．089s6)]×(1+r等蒜)+。。，⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．74)用下式代入：嘶一堑苎掣正血(A．75)进～步转换为：‰。～r×f[鼍挚刈WA“0．㈣。e，](，+忐)+，)．⋯c们s，、LJ‘J、J⋯7J将公式(A．73)中的Ad代人该公式就得到A．3．2．3．1中给出的最终公式。A．3．3氧平衡，迭代计算法A．3．3．1总则与理论排气质量流量相比，氧平衡法的偏差要稍大一些(可达1％，而碳平衡法小于0．2％)。因此应优先采用碳平衡法。但氧平衡法可作为其他方法的一种单独检验。A．3．3．2公式应用根据氧平衡法可用下式计算排气质量流量。72q。d—q。f×而"WALF×jM⋯"Ha⋯O)×”o。X10+1。×f2fli000×p。d}⋯⋯(A．77)经过置换可转化为下列公式：q。d--qmf×—(1--0．089—36XWALF—)7XrW—o—x—II—f—2—--—W—gpS⋯⋯⋯⋯(A．78)“一百赢轰i‰。～“(，+羔)h(A．79)攀 标准分享网www.bzfxw.com免费下载和GB／T8190．1—2010／ISO8178—1：2006公式(A．77)和(A．78)中所用的fl和f2规定如下：舻loooo׉≯一急～)×忑1+po(怨‰一+饿XCNO。一等‰一警xco．)k。。(A．80)f2="wnr×彘+毗t×警+～”×警⋯⋯·¨．s，，当完全燃烧时可简化为：，ke一(1。。。。×菩熹XCo：a)／(1象)代人具体数值后为：14276XCo．d一0．7138X。(⋯rt—，-----—-------·--—--------------------一一_1一垒ph(A．82)望!!!圣竺：±!：丝!兰垫三!：!!!!圣坐二!‘竺!圣坠⋯(A．83)≈w。当完全燃烧时可简化为，f1—14276×C026¨一—丁pb(A．84)f2一议，ALF×7．9367—卜tuBETx2．6641+tu6AM×0．9979⋯⋯⋯⋯(A．85)A．3．3．3公式推导由空气和燃料输入发动机的氧[g／hi为q。d×训0x×i0+q。fX叫EPS×10⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．86)通过计算各含氧排气组分的氧含量，可由下式得出发动机输出的总氧量(自由氧和化学结合氧)啊)^_‰0n×鼯‰m×惫饥m×急札峨×鼯+嘶：×瓮等+a吗。×急⋯⋯⋯⋯⋯㈤．⋯利用下列公式可计算各气体组分，单位为g／h。M。【)，xlOCo，d‰q一赢x五pbMrco。“。一矿磊孓i五可×q。。8M。N0qmNo22—Vm—NO—XpedX—1000MrN02qmNoz22V—m—r％—Xpd—X1000(A．88)×q。d⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．89)X1CN—Ow×q。。d⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．90)Rwr×等׉一⋯⋯⋯⋯⋯(A．91)‰吨一等Xq。lX～X10--q=coX赢MecoqmHcX篆--q．,cX蠢Mo．-o⋯c们z，‰：。一赢Mr『tioXqmtX～，×1。一a一×面MrHzO(A．93)73 GB／T8190．1--2010／1SO8178-1：2006MrSO，qms。z一_E}×qⅢf×”GAM×10a一一瓦专‰×警׉aq。c一—L×eCc．p。X1000×q。“9“。一——“e“。““由平衡状态(输入氧一输出氧)得出：‰a×ux则o+‰×m一×-。一彘×(A．94)(A．95)(A．96)兰垒竺圣!!c，：：一!丕叁蝗丕!!!!!兰丛生兰!堕VmNO。VmHcA^×12X=『Aro)(A．97)+—2XAro—XCN％一!兰墨生兰!竖!一!茎墨堕兰垫VmNO，V。HcA正^。，⋯⋯⋯⋯(A．98)fz=(～r×彘+～×警+‰u×警)⋯⋯．．c舢。，并利用公式(A．48)，则可将公式(A．97)转换成下列公式：面WALF×豆M×"HAz。rH，׉．X10+1。×犯--10X螗该公式与开头给出的公式(A．77)相同。A．4燃料特定系数的推导Wo,Xi0--击下列公式是部分流颗粒测量系统采用碳平衡法所必需的(见15．2．3)。q一五xiktiXq=“：：万⋯·和q。一—生鳖CC02d—CC02，8q—t是指在相当全流稀释通道(相同稀释比)中稀释排气的质量流量。该碳平衡法假设由燃料输入发动机的碳为：q。，xWBETx]ogg／h]}⋯⋯(A．100)(A．102)(A．103)等于在稀释排气中输出的碳，后者可用下列方法由稀释排气中的CO。浓度(减去稀释空气中的COz浓度)求得：74装d孙吧a～％泓瓮VC岩O⋯pew．‘。m．连同公式A．102可将平衡状态(输入一输出)转换成下列^，的-z计算公式．W．．．．B．．E．．T．．．．．X．．．．V。。。．—m———c——o———7————X—————i—O——e——w—,dA正(A．105)型芝一0～f．．．．．．．．．1×mq—dmq 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006稀释排气密度p⋯a可由干稀释空气密度(1．293kg／m3)及稀释空气中的水分求得M乩z。s地。+瓮娜吨。，(A．106)系数^。。由14．3确定。当在干稀释空气和高稀释比(p⋯a一1．293kg／m3)以及V一】n一22．414和Am一12．011时，可得出下列简化公式：kf一”BET×2．4129⋯⋯⋯---⋯⋯-··⋯⋯⋯(A．107)图A．1给出了在各种不同可能情况下，排气污染物排放计算公式的使用指南。燃烧空气空气质量流量每i00kg湿空气组分／每i00kg湿空气组分／HN2：01％％((。m／l。m。；02l％(m／”z)(MVH20／MWH20)㈣1243v；M。V。N。2。／／M。W。N。2。；i。1=一0。．．‰(MV02／MW02)71--07r‘型的总质蓑挚八吲¨；餐燃烧100kg燃料所需的氧气质量／100kg燃料燃烧后产生的各组分气体质量／kgi00kg燃料燃烧后产生的各组分气体体积／m3(AWO／2AWH)wAll=7．936w^IF(2AWO／AWC)wBEI=2．664wBEl(2AWO／AWS)WQAM=0998w‘．AM(MVH20／2AWH)”^I】一9936w^LI(MVC02／AWC)w叭l=3．664wHFr(MVS02／AWS)”(．^M=1998wnAM(MVH20／2AWH)wAIF=11．111”mF(MVC02／AWC)WⅢ】=1853WBET(MVS02／AWS)Ⅵ；AM=0．682wGAM(MVS02／AWS)⋯圳=0．682WDEL图A．1空气一燃料一排气排气体积流量虬。／m3％HzO(v／y)％N2(∥F7)％02(∥}7)％C02(r7|)％S02(【／r)％CO(吖r)％NO(1／}’)％N02(∥F7)％HC(【／p)碳烟{蓦候 GB／T8190．1—2010／ISO8178—1：2006附录B(资料性附录)排气质量流量计算程序表示例根据附录A由排气和燃料组分计算排气质量流量的程序表示例见表B．1。可利用本程序表按附录A的规定由燃料组分、进气空气组分(包括湿度)和排气组分来计算排气质量流量。计算采用碳和氧平衡法。碳平衡法有一步法(新方法)和多步法(旧方法)两种。用完全燃烧所得数据检查这两种计算方法的结果显示，一步碳平衡法的精度高于0．1％，多步碳平衡法的精度一般为0．12％，氧平衡法的精度通常为0．5％。在表B．1中，无阴影部分为输人数据，有阴影部分为计算结果。表B．1排气质量流量计算示例摩尔体积／(I．／rood基本数据原子质量／摩尔质量／(g／t001)(O，C，1013mbar)H1．00794C12．Oll00S32．06000N】400670o1599940Ar39．90000H2018．0153422．4010C0244．0100022．2620231．99880223920N0246．0080021．8090惰性气体28．1454022．390l以c计的燃料组分％质量进气空氧r干％质量2320摩尔比气组分氢13．4518529惰性气体_干％质量76．80碳8蠡．501．0000A／F。，kg／kg145678硫0，050．0002^。0．7382氮0，000．0000fn——07578燃料特氧0．000．0000^f207．30定系数Ma发动机类型(1为柴油I机，2为汽油机) 标准分享网www.bzfxw.com免费下载表B．1(续)GB／T8190．1—2010／iso8178-1：2006测量符号单位公式数值参数总大户bkPa1013。O1013．0l013．O1013．01013．01013．01013．01013．01013．0l0130气压进气空气相对R，％30．030．O30．o湿度进气空丁jYD℃ZS．a25．0Z5．02影025，0Z5．025．0气温度冷却槽温度丁bⅫH℃3．03，03．03，O3．0——CO千CoDppmO0ONO，干No，Dppm00_0O0O0H一二■NO，湿No，WPPrll0O0O0_⋯HC湿HCWppmCl。醚⋯0O}|lⅢ“Co。干CO，D％体积15．1717。341越8513．6272．9002．4182．0751．8181．6191．460■o2干02D％体积镶00010．76814．19215．87416．87517销．53818．01018．36218．63618．8,55—一——波许(滤一i纸式)烟SN强000O。，e∞豫0000。000D。0；oo，魂龋的0。0000．000度值一二㈡：一一，⋯燃料质qmfkg／h10．00010．o；。睁10．000量流量j——进气空气的饱mmbarA．14316931．69316931．69316931693160和蒸汽压进气空H。g／kg385．895895．895895．895．80气湿度——冷却器后的水声，mbarA．147．587587．587587．587587．58蒸气压碳烟rag／m0．000000．000000．00000浓度 GB／T8190．1_一2010／lSo8178—1：2006表B．1(续)碳平衡法(一步符号单位公式数值程序)系数cf；A648。∞盼3．{驰≯争曩6H7l。9；4971．弱44}．29241．10590．9665O．8582O．7718排气质—0■_，量流量口⋯kg／hA63l撬∞∞嚣9乳|4|49，66S96．37，743．10889。85l036．S11183．381330．151476．94⋯(湿基)i一排气质j一量流量g⋯k∥hA．651鞴蹬5¨0日玉鼹一4舅基5，巧9良捌拍296889。69l036．44l}83．∞l329．961475．74(湿基)_、_。_空气质≯+¨：¨量流量q⋯kg／h116，4∥皂眈i9“480．&6．586．37733．1087吼851026．811173．381320．15l466．94(湿基)i一■o■一空气质}『j_i量流量口m-dkg／hA48145．6l291。27蝣扎瓣S8乐的728．8lB74．70l020．601166．50131242l458．35(干基)0j=毫童≯。，等i_曩一‰排气r■r。密度阳kg／m3A．46l矗钾l氧粥卵l。3le51．3m81．30701．3泓61．303O1．30171．30071．2999(干基)；¨一排气密度pP”kg／m3A．441．29Z41。㈤事5}．勰9壤1．23951．28931．289￡1．28901．288g128891．2888(湿基)一于一湿基■_一¨：_—修正^。：O．8747轧034l熟9s52a．96S7O．g?210，9764D．97950．98l8O．98360．985O系数⋯¨NO：温度_=i蟊：修正系数^hd0．9747o．9285O．91lO0。90690．90270．9∞0O998OO．8965O．8954O．8945一(柴油机)—iNO，湿度修正系数^h口0．85670。8667。．8567O．856ZO．85670：遗567O．8567O．8567O．8567O．8567一(汽油机)1c0质量g／hO．∞O。OO0．ooO。OOO．00O。∞d．o；0O．00O．OO流量HC质量gm舭g／hmO。|：0．00O．00O，OO0，OOO．OOO．000．OOO．00流量NO：质量口mN0，g／h口．DO以∞O．00¨0．OOO．∞O．000．00n，D0O．00O．OO流量c0，质量^qmcn，g／h31S39．7931568。533lS毒8．11317340531821．70319lo^DO31999．6032087。363217S2032265．10薪c量78 标准分享网www.bzfxw.com免费下载附录c(资料性附录)热计算(输送管)GB／T8190．1--2010／ISO8178—1：2006C．1输送管加热示例输送管(TT)中的温度损失会引起载热体的沉降。沉降量可用奇特尔森(Kittelson)给出的公式来计算。(C．1)式中：C。一一出口颗粒浓度；c．——进口颗粒浓度；T。——出口气体温度；T。——进口气体温度。后面公式(C．2)中所用参数如下。“——热适应系数；A。——输送管壁面面积(表面)；Cg-输送管中气体速度(平均)；cp——比热(恒压下)，单位为焦耳每千克开(J／kg·K)；d——输送管直径；卜一输送管长度；m7——质量流量，单位为千克每秒(kg／s)；NM——努塞特(Nusselt)数；p——气体压力，单位为千克平方米每秒(kg·m。／s)；Pr——普朗德(Prandtl)数；Q7——气流热损失，单位为瓦(w)；Re——雷诺数；Tt——一气体(平均)温度；丁。——壁面温度；v——黏度，单位为平方米每秒(m2／s)；^——气体的导热系数，单位为瓦每米开[w／(m·K)]；p——气体密度，单位为千克每立方米(kg／m3)；≠——通过壁面的热流量，单位为瓦每平方米(w／m2)。可用公式(c．2)计算输送管中的热流量。并假设输送管的横截面不变。Nu一半一o．023×Re㈣xPr。n[第塔斯．㈣(DittusBoelter)方程]⋯(C．2)式中：R一生地Pr一鱼丕2兰型^利用这些公式可计算热适应系数a。(C．3)(C．4) GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006此外，考虑到输送管中的质量流量为：m’一P×Cg×d2×p／4⋯⋯⋯⋯⋯。。。⋯⋯⋯⋯(C．5)输送管输入与输出之间气体的热损失为：Q7一m7×C。×(T．T。)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(C．6)由能量平衡，通过壁面的热流量必等于气体的能量损失。亦即d—Q’／A。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(C．7)利用努塞特(Nusselt)数的另一个定义，可确定壁面温度与气体温度的差。M一瓦‰在下面示例中，假设载热体的沉降量小于5％，并根据下列条件进行计算。C。／c．≥o．95T√T．≥0．872t≥T，×o．872C．2传热计算假设完全紊流流动、管子光滑平顺；排气温度一600K—T。(进口体积平均温度)。当载热体沉降为50o时，样气最低许用出口温度：Tb2；600K×(O．872)一523．2K平均Tb2—600+。523—561．5K在体积平均温度(561．5K)状况下：p——密度一0．63kg／m3c。一1043J／(kg·K)A一0．0445W／(m·K)Pt"--0．68fF一52m／sr／=4．4×10—5m2／s附加数据：输送管直径d—o．01273m输送管长度z一1．524m输送管管壁面积A。一O．0609m2输送管横截面积A一0．1272×10_3m2通过输送管的质量流量：m’=dm／dt—p×c。×A。一O．63×52×0．0001272一O．004167kg／s风一宰一警等等州Ⅲ．sV4．4^』UNu一生型一0．023×Re。s×Pr04—0．023×(15044．5)“×(0．68)一一43．31A通过壁面的热损失计算如下：Tb(dm／dt)×C。XTb=0．004167×(1043)×(523—600)一一334．65WQ7=(Q)×(A。)=一334．65W 标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T8190．1—2010／iso8178-1：2006，r—下．一鱼丕旦‘”“N“×ATwT-=尘二忌誓；毒÷÷蒿S辫一一。e．29T。一一36．29+523．2—486．91K因此，在这一质量流量下，管壁温度应保持在487K或以上。推荐最高排气温度与输送管最低管壁温度问的关系如表C．1。表C．1最高排气温度与输送管最低管壁温度间的推荐关系最高排气温度最低管壁温度K℃K℃548275473200723450623350873600748475应在气体开始流过输送管之前确定管壁温度。推荐在任何排气温度下载热体的最大可能沉降量为5％。这就要求输送管出口(至稀释通道)的排气样气流温度不得低于取样探头进口处排气温度的87％。 GB／T8190．1—2010／ISO8178-1：2006附录D(资料性附录)系统等效性的确定根据7．1的规定，其他系统或分析仪(待选)如能得出相同结果，也可采用。系统等效性应根据7对样气(或更多)在待选系统和本标准所认可的某一基准系统之间，用适宜的试验循环进行比对试验后确定。所采用的等效性准则应是F检验和双方专家的￡一检验。本统计方法的假设检验是，用基准系统测得的排放值的总体标准差和平均值应与用待选系统测得的排放值的标准差和总体平均值无差异。该假设检验以F值和t值的5％显著性水平为依据。表D．1给出了7～10对样本的临界F值和t值。如果按下列公式计算的F值和t值大于临界F值和t值，则该待选系统不等效。应按照下列程序进行系统等效性的判定。下标R和c分别指基准系统和待选系统。a)待选系统和基准系统最好同时平行进行至少7次试验，试验次数用nn和”c表示。b)计算平均值z。和z。以及标准差S。和S。。c)按下列公式计算F值：ZF一掣(较大标准差应为分子)。S#mⅢd)按下列公式计算t值：+一35c—zR|v／nC×t／R×(no+nR2)~／("c1)×5E+(nR1)×s☆’V”c十1lRe)将计算的F值和t值与表D．1中所列各种试验数所对应的临界F值和t值进行比较。如果要选择更大的样本数，可查阅5％显著性水平(95％置信度)的统计表。f)按下列公式确定自由度(d，)：。——1对于F检验：df一些—{；，zC1对于f一检验：df--n。+n。一2。表D．1所选样本数的F值和t值F_检验}检验样本数deF自#dff％*76／6428412217987／73787142．14598／83．438162．120109／93．179182．10182g)按如下规则确定等效性：——如果F