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2020-03-18

柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)

作者:    点击:961

柴油车污染物排放限值及测量方法

(自由加速法及加载减速法)


GB3847-2018


2018年9月27 发布      2019年5月1 实施


生态环境部  国家市场监督管理总局  发布
 
一、术语和定义
1、最高额度转速:柴油机所允许的全负荷最高转速。
2、最低额定转速:发动机下列三种转速中最高者:45%最高额定转速;1000r/min;最低怠速转速。或:制造厂要求的更低转速。
3、轮边功率(wheel power):指汽车在底盘测功机上运转时驱动轮输出功率的实际测量值。其最大值即为最大轮边功率(MaxHP)。
4、光吸收系数:表示光束被单位长度排烟衰减的一个系数, 它是单位体积的微粒数 n, 微粒的平均投影面积 a 和微粒的消光系数 Q 三者的乘积。
5、林格曼黑度:将排气污染物颜色与林格曼浓度图对比得到的一种烟尘浓度表示法,分为 0~5 级。对应林格曼浓度图有六种,0 级为全白,1 级黑度为 20%,2 级为 40%,3 级为 60%,4 级为 80%,5 级为全黑。
6、氮氧化物:指自排气管排放的氮氧化物,包括一氧化氮(NO)与二氧化氮(NO2)。
7、发动机最大转速(MaxRPM):在进行本标准规定的测试试验中,油门踏板处于全开位置时测量得到的发动机最大转速。
8、实测最大轮边功率时的转鼓线速度(VelMaxHP):指在进行本标准规定的功率扫描试验中,实际测量得到的最大轮边功率时的转鼓线速度。
9、混合动力电动汽车(HEV):能够至少从下述两类车载储存的能量装置中获得动力的汽车:
— 可消耗的燃料;
— 可再充电能/能量储存装置。
10、功率吸收装置(加载装置):用于吸收作用在底盘测功机主滚筒上的受检车辆驱动轮输出功率,以测量汽车发动机经传动系统传至驱动轮上的功率和牵引力。模拟汽车运行时的空气阻力、爬坡阻力、非驱动轴轴承摩擦和空气摩擦等。
二、检验项目
(一)、注册登记、在用汽车环检项目规定
1、外观检验(含对污染控制装置的检查和环保信息随车清单核查)。
2、车载诊断系统(OBD)检查。
3、排气污染物检测
(1)、自由加速法:光吸收系数(m-1)或不透光度(%)
(2)、加载减速法:光吸收系数(m-1)或不透光度(%);NOX;实测最大轮边功率
(3)、林格曼黑度法:林格曼黑度(级)
4、变更或转移登记车辆的环保检验按照当地政府规定,但至少要进行污染控制装置查验和 OBD 检查(如适用)。
5、对配置远程排放管理车载终端并按要求向生态环境主管部门实时上报相关排放数据的车辆,省级生态环境主管部门根据数据上报情况可以给予免于环保上线检验。

(二)、外观检查项目
三、判定标准
(一)、限值判定

类别

自由加速法

加载减速法

林格曼黑度法

 

光吸收系数(m-1

或不透光度(%

光吸收系数(m-1 

或不透光度(%1

氮氧化物(×10-6 2

林格曼黑度(级)

限值a

1.240

1。2 40

1500

1(20%)

限值b

0.726

0.7 26

900

 

注:1)海拔高度高于 1500m 的地区加载减速法可以按照每增加 1000m 增加 0.25m-1 幅度调整,总调整不得超过 0.75m-1

22020  7  1 日前限值b 过渡限值为 1200×10 -6



加载减速法功率扫描过程中,经修正的轮边功率测量结果不得低于制造厂规定的发动机额定功率的 40%,否则判定为检验结果不合格。

2019年11月1日起,对于201811日以后生产车辆,如果OBD检验不合格,也判定排放检验不合格。

(二)、判定规则

1、任一外检项(否决项)不合格,总评判定为不合格。

2、任一检测参数超过限值范围,总评判定为不合格。

3、车辆排放有明显可见烟度或烟度值超过林格曼1级,则判定排放检验不合格。

4、禁止使用降低排放控制装置功效的失效策略。所有针对污染控制装置的篡改都属于排放检验不合格。

5、在用汽车排气污染物检测应符合本标准规定的限值a

对于汽车保有量达到500万辆以上,或机动车为当地首要空气污染源,或按照法律法规设置低排放控制区的城市,应在充分征求社会各方面意见基础上,经省级人民政府批准,并依法经国务院生态环境主管部门备案后,可提前选用限值b,但应设置足够的实施过渡期。

跨地区检测的,如车辆登记地或检测地中有执行限值b的,应符合限值b要求,测量方法允许按照检测地规定的测量方法进行。

全国范围实施本标准规定的限值b具体时间,国务院生态环境主管部门另行发布。

四、记录报送

1、所有自动检测过程信息、外检信息都需记录、保存,并向生态环境主管部门实时传输。

2、检验报告纸质档案保存期限应不少于 6 年,电子档案保存应不少于 10 年。

3、所有本地计算机储存的数据都应保存至少十年,保存期内不能进行修改和删除。

五、外观检查


1、对于在用汽车检验,外观检验前应进行环保联网核查,查验车辆有无环保违规记录。


2、记录传递基本信息,根据报告显示内容,上图中红色圈注项目须外检人员核查、记录,供登录人员录入。紫色圈注项目可从“环保信息随车清单”中查询。

3、外检具体记录信息和项目以省环保部门统一制定的外检记录单为准。

4、共计15项,其中14项与汽油车外检项目相同,具体内容参见汽油车外观检查。所不同的项目为:发动机燃油系统采用电控泵(否决项)。

根据国家环境保护部规定,2008年1月1日起生产的最大总质量>3500kg的柴油车,2008年7月1日起生产的最大总质量≤3500kg的柴油车,实施国3排放标准。相比国2及以下柴油车,国3柴油车最大的技术特征就是安装车载诊断系统(OBD),发动机采用电控燃油喷射系统,其主要特征体现为:


(1)、配置的车载诊断系统(OBD):

         a、装有电脑版(ECU


b、打开点火开关,仪表信号指示灯中有该信号灯亮,待完成自检无故障时,该指示灯自动熄灭。

2)、发动机供油为高压共轨,全部由电脑控制,视觉直观能看到信号线路。主要部件为喷射泵、共轨高压油管、喷油器(带电线),如下图:

3)、废气再循环阀(EGR),将排气管中部分废气引入进气管再次进入燃烧室参与燃烧,可有效降低NOX的排放。因此,EGR阀一定会通过管路分别与进气管、排气管相连。

 




六、环境条件
    ——环境温度:≤40℃


七、操作程序

(一)自由加速法

1、车辆准备

1)、车辆发动机应充分预热,并且机械状态良好。

可通过发动机机油标尺孔插入油温计,测得的机油温度应至少为80℃;如果温度低于80℃。因车辆结构,无法进行温度测量时可以通过其它方法使用发动机处于正常运转温度,例如,通过控制发动机冷却风扇。

2)、车辆的排气系统的相关部件不得存在泄漏。

2、检测程序

1)、核查发动机断油转速,通常为额定转速或超过额定转速80100r/min,录入控制程序。

2)、连接发动机转速计,确定发动机转速采样信号正常、稳定。

3)、引车员操作三次自由加速,清扫排气系统中残留的污染物。

4)、按照程序信息提示,检测员向车辆排气管中插入取样探头并有效固定,确保测试过程中取样探头位置不发生变化。探头插入深度不得小于400mm。

5)、引车员确认发动机处于怠速状态(600~1000r/min),然后操作油门踏板,1秒内将油门踏板快速、连续地完全踩到底并稳定,使发动机转速达到断油点转速,对使用自动变速箱的车辆,应达到发动机额定转速(如果无法达到,不应小于额定转速的 2/3)。

对于重型汽车,油门踏到底后与松开油门前的间隔时间应至少为2秒,确保松开油门踏板前,发动机达到断油点转速。

6)、放开油门踏板,等待至少10秒钟,确保发动机稳定在怠速状态(600~1000r/min)。

7)、重复第56两项操作三次,共进行自由加速测量四次。

8)、记录最后三次自由加速测量结果并计算算术平均值作为测量结果。

9)、检测员拆取不透光烟度计、发动机转速计(、发动机油温计),检测结束。

(二)加载减速法

1、车辆预先检查

1)、在将车辆驾驶上底盘测功机前,检测员应对受检车辆仪表、制动、车身结构件、发动机及其附件、传动系、行驶系的工作状态进行预检。预检不合格的车辆均不得进行加载减速排气烟度试验,待检修合格后才能进行检测。

2)、中断车上所有主动型制动功能、扭矩控制功能(自动缓速器除外)、导致发动机功率自动变化的车载设备,例如中断制动防抱死系统(ABS)、电子稳定程序(ESP)、加速响应防滑装置(ASR)、自动牵引力控制系统(ATC)等。

3)、关闭车上所有以发动机为动力的附加设备,或切断其动力传递机构。

4)、除检测员外,受检车辆不能载客,也不能装载货物,不得有附加的动力装置。必要时,可以用测试驱动桥质量的方法来判断底盘测功机是否能够承受待检车辆驱动桥的质量。

2、检测准备

1)、将不透光烟度计的采样探头置于大气中,检查仪器是否处于零值状态,视情清洁下位机气室光学透镜。

2)、受检车辆预热,确保冷却液温度不低于发动机正常工作温度。

3、检测程序

1)、车辆正直居中驶入测功机台体,是驱动轮置于主副滚筒间,对于三轴六滚筒测功机,应将单后驱动车辆驱动轮、双后驱动车辆主驱动轮置于第12滚筒之间。

2)、放下测功机升降板,松开转鼓制动器。待完全放下升降板后,缓慢驾车使受检车辆的车轮与试验转鼓完全吻合,轻踩制动踏板使车轮停止转动,发动机熄火。

3)、安全防护:楔住非驱动轮,系扣车辆安全限位装置,在车辆散热器前方1m 左右处放置冷却风机,掀开大型机动车的动力仓盖板,保证冷却空气流通顺畅。

4)、连接好发动机转速传感器,引车员启动发动机,核查发动机转速信号并确认达到稳定。

5)、将合适尺寸的采样探头插入受检车辆的排气管中并固定,确保采样探头在整个测试过程中不改变位置,采样探头的插入深度不得低于400mm

6)、引车员确认检测准备工作已就绪,车辆周边无人员后,选择合适的档位,逐步加速,使测功机指示的车速最接70km/h时,油门踏板达到最大开度。此时车速不能超过100km/h,如果有两个档位使车速接近程序相同,检测时应选用低速挡。对装有自动变速器的车辆,不得在超速档下进行测量。

7)、引车员保持车辆油门踏板处于最大开度,在发动机转速稳定后,检测员按下相应的检测开始键,控制程序记录此时发动机的最大转速(MaxRPM)。

据此确定最大发动机转速(MaxRPM),同时由控制程序自动计算最大功率下的转鼓线速度VelMaxHP

VelMaxHP=当前转鼓线速度×发动机额定转速/ MaxRPM

8)、引车保持车辆档位和油门踏板最大开度状态不变,控制程序从记录的MaxRPM转速开始进行功率扫描,并显示吸收功率和烟度随车速变化的实时关系曲线,同时在功率实时曲线上找出峰值,以此来确定最大功率点的实时转鼓速度,该值作为真实的VelMaxHP

另确认记录实际峰值功率时的发动机转速。

9)、继续进行功率扫描,直至转鼓线速度比真实的VelMaxHP20%为止,以进一步诊断车辆其他缺陷。

10)、功率扫描结束,控制系统改变PAU加载,使转鼓线速度回到真实的VelMaxHP,进行加载减速检测。

11)、引车保持车辆档位和油门踏板最大开度状态不变,通过PAU负载变化使转鼓速度保持在真实的VelMaxHP,稳定(目标值±0.5%3s,读取9s该工况下的光吸收系数k,以平均值作为检测结果。

12)、通过PAU负载变化使转鼓速度降低并保持在真实的80%VelMaxHP,稳定(目标值±0.5%3s,读取9s该工况下的光吸收系数kNOX、发动机转速、轮边功率,以平均值作为检测结果。

13)、检测过程结束,引车员根据信息提示松开油门踏板置空档,车辆减速但不得施加制动,车辆置于怠速状态运行至少1min

14)、举升器自动升起,拆取取样探头、发动机转速传感器、安全限位装置,动力仓盖复位。引车员驱动车辆驶离检测工位,检测操作完成。

5、注意事项

1)、对非全时四轮驱动车辆,应选择后轮驱动方式;对紧密型多驱动轴的车辆,或全时四轮驱动车辆,不能进行加载减速检测,应进行自由加速排气烟度排放检测。

2)、车辆应正直居中停放在检测台体上,开始检测前,应正确有效使用挡轮、挡块、牵引带等安全设施。车辆四周严禁站人,车辆后部的待检车辆至少应保持5m以上距离,避免飞石造成车损。

3)、检测过程中,检测人员应相互保持通讯畅通,并实时监控发动机冷却液温度和机油压力。一旦冷却液温度超出了规定的温度范围,或者机油压力偏低时,须立即暂时停止检测。冷却液温度过高时,检测员应松开油门踏板,将变速器置空档,使车辆停止运转。然后使发动机在怠速工况下运转,直到冷却液温度重新恢复到正常范围为止。

4)、在检测过程中,必须将采样气体的温度和压力控制在规定的范围内,必要时可对采样管进行适当冷却,但要注意不能使测量室内出现冷凝现象。

5)、除测功机允许双向操作外,一定要按测功机的规定方向驶入,否则有可能损坏底盘测功机,当驱动轮位于转鼓鼓面上时,严禁使用倒档,严禁使用制动停车。

6、程序控制

1)、检测期间,环境温度超过40℃,应自动中止检测。

2)、在功率扫描,特别是排放测试过程中,如果排气中CO2的浓度低于2。0%,检测程序应中止。

3)、在功率扫描过程中,转鼓的速度变化率不得超过±2。0km/h/s

4)、在VelMaxHP80%VelMaxHP两个检测工况的过渡过程中,转鼓速度变化率最大不得超过2 km/h/s。

5)、自功率扫描到排放测试结束期间,驾驶员不得人为变换变速箱挡位,发动机转速和转鼓转速的比值变化不得超过±5%,否则检测无效。

6)、加载减速检测过程一般应在2min内完成,最长不能超过3min

7)、自动控制系统应能够随时优先支持手动控制。

8)、每次检测前,应进行不透光烟度计的零点/量距点检查和校正,应由软件控制,并设置手动操作。

9)、控制程序应在检测期间自动完成对环境参数的检测,并自动输入参数表。

10)、引导信息提示

a、检测员操作项目提示

b、车辆驶入测功机,进行安全限位

c、完成不透光烟度计的零点/量距点检查和校正前,不得插入探头提示

d、探头插入、开启风机提示

c、中止检测信息提示

11)、检验过程曲线图应显示吸收功率、光吸收系数kNOxCO2随发动机转速变化的实时轨迹。

八、仪器设备技术条件

(一)底盘测功机

1、轻型车排放试验的底盘测功机应能测试最大单轴质量不大于2000kg的车辆。PAU(功率吸收单元)的功率吸收范围应保证最大总质量为3500kg的汽车能够完成加载减速试验。

2、重型车试验用底盘测功机,应能测试最大单轴质量不大于8000kg或最大总质量不超过14000kg的车辆。PAU的功率吸收范围应保证最大总质量不超过14000kg的重型车能够完成加载减速试验。

3功率吸收装置的吸收功率应以0。1kW为单位可调,在-5℃到45℃的环境范围内,测功机预热后吸收功率精度应为±0。2kW或吸收功率的±2%。

当环境温度在0-45℃之间时, 经预热后测功机的功率设定误差不应超过±0.4kW。

4、轻型车检测用底盘测功机的滚筒直径为218mm±2mm,滚筒内跨距应不大于760mm,外跨距应不小于2540mm。重型车检测用底盘测功机的滚筒直径在216mm与530mm之间。

滚筒中心距A=(620+D)×sin31.5o,偏差应在-6。5~12。7mm之间。

D—底盘测功机滚筒直径。

5、应配备环境参数自动采集系统,对环境参数测量的准确度要求如下:

大气温度:±1℃,相对湿度:±3%,大气压力:±1.0kPa

6、测功机滚筒线速度计算(用于车速标定)

V=πD×n×60÷1000=0。1885nD

V——主滚筒表面线速度,km/h

D——主滚筒直径,m

n——主滚筒转速,r/min

速度测试精度应当在±0.2km/h 之内。

7、其他计量参数

1)、在铭牌上标明的基本惯量与实际测量得到的惯量之差不应大于±2%。

2)、静态扭矩(或者拉压传感器测量的力)标定误差不得大于±2%。

(二)、氮氧化物分析仪

1、可以选择使用化学发光、紫外或红外原理,不得采用化学电池原理。

2、测量得到的氮氧化物NOxNONO2的总和。

3、分析仪量程和准确度

气体

量程

相对误差

绝对误差

NO

0~4000×10 -6

±4 %

±25×10 -6

NO2

0~1000×10 -6

±4 %

±25×10 -6

CO2

0~18×10 -2

±5 %

-

注:表中所列绝对误差和相对误差,满足其中一项要求即可。

氮氧化物分析仪应每24h进行一次高浓度气标定,并用低浓度气进行检查,分析仪读数与标准气的差值不应超过超过上表要求。

4、重复性

标定口输入标准气体时记录的所有最高与最低读数之差,以及由探头输入标准气体时记录的所有最高与最低读数之差。

气体

量程

相对误差

绝对误差

NO

0~4000×10 -6

±3 %

±2 0×10 -6

NO2

0~1000×10 -6

±3 %

±2 0×10 -6

CO2

0~10×10 -2

±2%

±0.1×10 -2

注:表中所列绝对误差和相对误差,满足其中一项要求即可。

5、标准气体

   低浓度气体用于检查,高浓度气体用于标定。检查用标准气体(量距气体)和零点标准气体的配气偏差应在规定值±1%以内,配比容许度为±15%

1)、单点检查气


2)、五点检查气(含单点检查气)







(三)、不透光烟度计

1、每次检测前对不透光烟度计应进行0%100%点的不透光度检查。

2、测量过程中,烟室中各点的气体温度应在70℃至制造厂规定的最高温度之间。

3、不透光烟度计光通道有效长度为0.430m

4、取样探头与排气管横截面积之比应不小于0.05。20倍关系?)

5、计量特性

1)、不透光度读数

——示值范围:0~99%

——分辨力:0.1%

——最大允许误差:±2。0%

——重复性:±1。0%

——零点漂移:在30min内,烟度计的漂移不得超过±1。0%

2)、光吸收系数

——示值范围:0~9.99m-1

——分辨力:0.01m-1

3)、烟度计的烟气温度示值误差不超过±2

九、车载诊断(OBD)系统检查

该部分内容大多同GB18285-2018,可参考。

实时传输数据包括:

——油门开度(%);

——车速(km/h);

——发动机输出功率(kW);

——发动机转速(r/min);

——进气量(g/s);

——增压压力(kPa);

——耗油量(L/100km);

——氮氧传感器浓度(ppm);

——尿素喷射量(L/h);

——排气温度()

——颗粒捕集器压差(kPa);

——EGR开度(%);

——燃油喷射压力(bar)。


十、检验报


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