排气污染与控制研讨.ppt

三、各国的试验方法 目前，这些国家的法规中对排放测试的装置、分析仪器、取样方法等，大都取得了一致，所不同的是，车辆试验的规范（即行驶循环的工况曲线））不同。 现以轿车及轻型车辆的排放法规为例加以说明。各国对汽车排放的测试方法都是根据相同的原理：在底盘测功机（转鼓试验台）上模拟其特定行驶循环（被认为足以代表某特定地区的行驶情况），并测定所排出有害物质的量，测功机可调节得使制动功率相当于在实际道路上遇到行驶阻力时发出的功率，而用惯性质量模拟汽车质量。 在取样方法上，1987年欧洲经济委员会开始改用定容取样（CVS）法，现在美国、日本、欧洲都采用了这种统一的取样方法。 所谓定容取样，是一种接近于汽车排气扩散到大气中实际状态的取样方法，又称为变稀释度取样法。它是将排气与稀释气体相混合，再以固定不变的容积流量输入分析系统，用以测定排气成分的真实浓度。该法易于进行连续测量以及对有害成分质量排放率的自动实时计算。 各国采用的分析仪器大致相同。测定CO及CO2浓度的标准方法是采用不分光红外线分析仪（NDIR），测定HC含量的标准方法是氢火焰离子分析仪（FID），测定NOx的标准方法是化学发光分析仪（CLD）。 第一部分（ECE），试验时需运行4个循环，总时间为13min。每循环持续时间为195s，总里程为4.052km，每循环里程为1.013km，平均车速为18.7km／h（不包括怠速时为27.01km／h）最高车速为 50km／h，怠速时间占31％。 第二部分为附加的市区行驶工况（EUDC），总时间为1220s，试验里程为11.007km，平均速度为32.5km／h（不包括怠速时为42.6km／h），最高车速为120k／h，怠速时间占26.2％。取样开始时刻为试验开始40s后。欧3（2000年）改为启动后即取样。 四、我国汽车的试验方法 我国轻型汽车是指使用点燃式四行程发动机或压燃式发动机、最大总质量为400～3500kg、最大设计车速不小于50km／h的轿车、客车和货车。 排气污染物的测试是在底盘测功机上进行的。 1. 试验规范 参照欧洲试验规范，其中ECE 15工况组成（包括怠速、换档、等速及减速等工况），每次试验重复4个循环，工况运转循环示意图见图8－26，整个试验的平均速度为19km/h，有效行驶时间为195s，每循环理论行驶距离为1.013km，试验当量距离（4个循环）为4.052km。 2．排气取样系统 我国规定的排气取样系统应该是定容取样系统（CVS）。该系统是将车辆的排气用周围空气在受控制的条件下连续地稀释，探头S1采集环境空气，探头S2采集稀释排气的样气，定容取样系统能计量稀释排气的总容积，并能连续地按规定容积比例将样气收集在取样袋中待分析用。 3．分析仪器 规定CO、CO2应采用不分光红外线吸收型（NDIR）分析仪，HC应采用氢火焰离子型（FID）分析仪，NOx应采用化学发光型（CLD）分析仪或者采用不分光紫外线共谐吸收型（NDUVR）分析仪，两者均需带有NOx－NO转换器。 红外线是波长为0.8～600um（工业上多用2～15um）的电磁波。多数气体对一定波长的红外线具有吸收能力，其吸收能量与气体浓度有关，例如CO能吸收波长4.5～5um的红外线。由此， NDIR的基本原理如图 8－28所示。 （1）不分光红外线吸收型分析仪（NDIR） FID工作原理是利用有机HC在氢火焰的高温（约2000℃）中燃烧，一部分分子或原子就会离子化而生成自由离子；在外加电场作用下，离子向两极移动，形成离子电流，其电流大小与待测气体的流量和浓度成正比。 （2）氢火焰离子型分析仪（FID） 化学发光法原理如下： NO＋O3→NO2*+O2 NO2*→NO2十hv 当气样中NO和O3（臭氧）反应生成NO2时，大约有10％的NO2处于激化状态（以NO2*表示）。这些激态分子向基态过渡时，发射出波长0.59-2.5um的光量子hv，其强度与NO量成正比。利用光电倍增管将这一光能转变为电信号输出，可推算出NO浓度。 （3）化学发光型分析仪（CLD） 微粒物测量系统 我国2000年实施的排放标准将对微粒物的排放量进行限制。 美国从1982年开始就对小型柴油车辆制定了微粒物的质量排放标准，并采用EPA提出的“稀释气道法”对微粒物进行测量和研究。1988年起对重型柴油车辆（车辆总质量超过3.856t的卡车和乘员超过12人的公共汽车）附加了新的试验条件，这主要是针对随发动机排量增大，原试验装置容量不够而采取的措施。对小型车辆，微粒物排放量的评价尺度是g／km，重型车辆的评价尺度改为g／（kw·h）。 （4）微粒物的测量 3．我国汽车排放标准走上与国际接轨的新台阶——1999年以来多项汽车排放