文　揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院　戴曉鋒

壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車自由加速法排氣煙度（不透光）檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

文揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院戴曉鋒

自由加速排氣煙度不透光煙度法是檢驗(yàn)壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車排氣污染物常用方法之一。本指導(dǎo)書(shū)詳細(xì)闡述了不透光煙度計(jì)日常檢查方法、不透光煙度法檢驗(yàn)步驟以及不透光煙度計(jì)校準(zhǔn)方法，并提出使用維護(hù)方法。

自由加速排氣煙度；壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)；不透光煙度計(jì)；檢驗(yàn)步驟；校準(zhǔn)方法

1 目的與范圍

本作業(yè)指導(dǎo)書(shū)適用于自2001 年10 月1 日起生產(chǎn)的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車自由加速試驗(yàn)不透光煙度法排氣煙度排放測(cè)量。

2 檢驗(yàn)依據(jù)

本作業(yè)指導(dǎo)書(shū)依據(jù)GB 3847-2005《車用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車排氣煙度排放限值及測(cè)量方法》標(biāo)準(zhǔn)制定。

自2005年7月1日 起， 按GB 3847-2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定經(jīng)型式核準(zhǔn)批準(zhǔn)車型生產(chǎn)的在用汽車進(jìn)行自由加速試驗(yàn)，所測(cè)得的排氣光吸收系數(shù)不應(yīng)大于車型核準(zhǔn)批準(zhǔn)的自由加速排氣煙度排放限值，再加上0.5m-1。

對(duì)于2001 年10 月1 日起生產(chǎn)的在用汽車：自2001 年10 月1 日起至2005年7月1日生產(chǎn)的汽車，進(jìn)行自由加速試驗(yàn)，所測(cè)得的排氣光吸收系數(shù)不應(yīng)大于以下數(shù)值：

自然吸氣式：2.5m-1

渦輪增壓式：3.0m-1

3 檢測(cè)條件

3.1 車輛準(zhǔn)備

車輛在不進(jìn)行預(yù)處理的情況下可以進(jìn)行試驗(yàn)。出于安全考慮，必須確保發(fā)動(dòng)機(jī)處于熱機(jī)狀態(tài)，并且機(jī)械狀態(tài)良好。

發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)充分預(yù)熱，例如：在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油尺孔位置測(cè)得的機(jī)油溫度應(yīng)至少為80℃;如果溫度低于80℃，發(fā)動(dòng)機(jī)也應(yīng)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)溫度。因車輛結(jié)構(gòu)無(wú)法進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí)，可以通過(guò)其它方法使用發(fā)動(dòng)機(jī)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)溫度，例如，通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇。

采用至少3次自由加速過(guò)程或其它等效方法對(duì)排氣系統(tǒng)進(jìn)行吹拂。

3.2 儀器及技術(shù)要求

3.2.1 預(yù)熱性能測(cè)試技術(shù)要求

當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時(shí)，預(yù)熱時(shí)間不應(yīng)超過(guò)15min。調(diào)零讀數(shù)和量程讀數(shù)滿足下述要求時(shí)則視為預(yù)熱完成：在15min的等待時(shí)間內(nèi)零點(diǎn)漂移和量程漂移小于0.08m-1。

3.2.2 零點(diǎn)漂移測(cè)試技術(shù)要求

以絕對(duì)光吸收系數(shù)單位為計(jì)量單位時(shí)，1h的零點(diǎn)漂移不得超過(guò)0.08m-1。以不透光度的線性分度單位為計(jì)量單位時(shí)，零點(diǎn)漂移量不得超出±1%。在10min的周期內(nèi)無(wú)峰值超過(guò)0.03m-1的周期性變化。當(dāng)絕對(duì)光吸收系數(shù)為1.7m-1時(shí)，示值誤差不大于0.025m-1。

3.2.3 不透光煙度計(jì)示值誤差技術(shù)要求

對(duì)每一標(biāo)準(zhǔn)濾光片值，以不透光度的線性分度值為計(jì)量單位，均值的絕對(duì)誤差不超過(guò)±2%。

4 檢測(cè)設(shè)備：

4.1 工作條件

a)環(huán)境溫度：0℃～40℃;

b)相對(duì)濕度：0～85%; c)大氣壓力：86.0 kPa～106.0kPa; d)電源電壓、頻率：AC 220V±22V，50Hz±0.5Hz。

4.2 測(cè)量范圍

不透光度（N）：0～99.90%

光吸收系數(shù)（K）：0～16.08m-1

轉(zhuǎn)速：300～9999r/min

油溫：-50℃～200℃

煙氣溫度：0～150℃

4.3 分辨率

不透光度：0.01%

光吸收系數(shù)：0.01m-1

轉(zhuǎn)速：1r/min

油溫：1℃

4.4 示值誤差

不透光度：±2.0%（絕度誤差）

轉(zhuǎn)速（壓電式）：±1.0%（相對(duì)誤差）

油溫：±5℃（絕對(duì)誤差）

煙氣溫度：±5℃（絕對(duì)誤差）

5 檢驗(yàn)程序

5.1 不透光煙度計(jì)準(zhǔn)備（日常）

5.1.1 不透光煙度計(jì)預(yù)熱

儀器打開(kāi)電源后，由于光學(xué)平臺(tái)的管溫必須恒定在75±3℃才能準(zhǔn)確測(cè)量，一般需要預(yù)熱2～5min，當(dāng)溫度達(dá)到要求后自動(dòng)退出預(yù)熱屏。時(shí)間視用戶所處環(huán)境溫度而定。

儀器退出預(yù)熱之前會(huì)自動(dòng)進(jìn)行清零，然后進(jìn)入測(cè)量屏。

5.1.2 清零

“清零”選項(xiàng)表示儀器可進(jìn)行清零的操作。當(dāng)光標(biāo)指向“清零”時(shí)按下“OK”，如果清零成功則提示“完成”，否則提示“失敗”。

該功能主要用于儀器零位漂移較大時(shí)，對(duì)儀器進(jìn)行清零。

注意：進(jìn)行“清零”時(shí)，必須保證光路沒(méi)有黑煙或遮擋物。

5.1.3 線性檢查

“線性檢查”表示要求儀器進(jìn)行線性檢查，即檢查平臺(tái)的測(cè)量誤差是否落在線性度要求范圍內(nèi)。

在進(jìn)行線性檢查之前，請(qǐng)先手動(dòng)進(jìn)行清零。

按“↑”或“↓”移動(dòng)光標(biāo)。當(dāng)光標(biāo)指向“1.自動(dòng)檢查”時(shí)，按下“OK按，儀器自動(dòng)進(jìn)行半光強(qiáng)線性檢查，即儀器自動(dòng)將光源強(qiáng)度減為50%，然后檢查誤差是否符合要求。如提示“合格”則退出界面，繼續(xù)正常使用。如提示“不合格”（見(jiàn)圖2），請(qǐng)進(jìn)行濾光片檢查，確認(rèn)儀器是否超差。

5.1.4 濾光片檢查

當(dāng)光標(biāo)指向“2.濾光片檢查”時(shí)，按下“OK片，屏幕出現(xiàn)“N = xx.x%下的示值,見(jiàn)圖3。插入不同的標(biāo)準(zhǔn)濾光片（已知不透光度），記錄相應(yīng)的N值，絕對(duì)誤差不超過(guò)±2%，說(shuō)明儀器的測(cè)量精度達(dá)到要求；若超出±2%，認(rèn)為是超差。

5.1.5 校準(zhǔn)設(shè)定

當(dāng)光標(biāo)指向“3. 校準(zhǔn)設(shè)定”時(shí)按下“OK”，再連續(xù)8次按下“→”鍵時(shí)屏幕將出現(xiàn)“XX.X%”（見(jiàn)圖4），“↑”或“↓”設(shè)置增減數(shù)值。校準(zhǔn)設(shè)定的作用是，通過(guò)校準(zhǔn)使平臺(tái)測(cè)量誤差落在線性度要求范圍內(nèi)。

如果濾光片檢查超差，用清掃刷（或者軟布）清潔光路的凸透鏡，重新清零，再進(jìn)行一次濾光片檢查，如果仍然超差，說(shuō)明儀器測(cè)量不夠準(zhǔn)確，聯(lián)系生產(chǎn)廠家維修。

5.2 車輛準(zhǔn)備

LED屏顯示：

引車員把相應(yīng)車輛停放在尾氣排放檢驗(yàn)工位，開(kāi)至檢測(cè)儀器前，掛空擋，采取駐車制動(dòng)。

引車員協(xié)助尾氣檢測(cè)員在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝冷卻液和潤(rùn)滑油測(cè)溫計(jì)（必要時(shí)）；測(cè)量時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液和潤(rùn)滑油溫度應(yīng)不低于80℃，或者達(dá)到汽車使用說(shuō)明書(shū)規(guī)定的熱車狀態(tài)。

目測(cè)檢測(cè)車輛的排氣系統(tǒng)的相關(guān)部件是否泄漏。

發(fā)動(dòng)機(jī)包括所有裝有廢氣渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)，在每個(gè)自由加速循環(huán)的起點(diǎn)均處于怠速狀態(tài)。

對(duì)重型發(fā)動(dòng)機(jī)，將油門踏板放開(kāi)后至少等待10s。

5.3 檢驗(yàn)步驟

5.3.1 對(duì)排氣系統(tǒng)吹拂LED屏顯示：

在進(jìn)行自由加速時(shí)，引車員必須在1s內(nèi)，將油門踏板快速地踩到底，使噴油泵在最短時(shí)間內(nèi)供給最大油量。

對(duì)每一個(gè)自由加速循環(huán)，在松開(kāi)油門踏板前，發(fā)動(dòng)機(jī)必須達(dá)到斷油點(diǎn)轉(zhuǎn)速。對(duì)帶自動(dòng)變速箱的車輛，則應(yīng)達(dá)到制造廠申明的轉(zhuǎn)速（如果沒(méi)有該數(shù)據(jù)值，則應(yīng)達(dá)到斷油轉(zhuǎn)速的2/3）。關(guān)于這一點(diǎn)，在測(cè)量過(guò)程中必須進(jìn)行檢查。例如：通過(guò)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，或延長(zhǎng)油門踏到底后與松開(kāi)油門前的間隔時(shí)間，對(duì)于重型汽車，該間隔時(shí)間應(yīng)至少為2s。

5.3.2 插入探頭

采用3次自由加速過(guò)程對(duì)排氣系統(tǒng)進(jìn)行吹拂結(jié)束后，引車員按遙控器“A”鍵，此時(shí)LED屏顯示：

取樣探頭與排氣管的橫截面積之比應(yīng)不小于0.05，在排氣管中探頭開(kāi)口處測(cè)得的背壓應(yīng)不超735 Pa。

探頭應(yīng)是一根管子，其開(kāi)口端向前并位于排氣管或其延長(zhǎng)管(必要時(shí))的軸線上。探頭應(yīng)位于煙氣分布大致均勻的斷面上，為此，探頭應(yīng)盡可能放置在排氣管的最下游，必要時(shí)放在延長(zhǎng)管上。設(shè)D為排氣管開(kāi)口處的直徑，探頭的端部應(yīng)位于直管段，取樣點(diǎn)上游直管長(zhǎng)至少為6D，下游直管長(zhǎng)至少為3D。如果使用延長(zhǎng)管，則接口處不允許有空氣進(jìn)入。

5.3.3 自由加速測(cè)量

當(dāng)取樣探頭插入排氣管后，LED屏提示：

在松開(kāi)油門踏板前，發(fā)動(dòng)機(jī)必須達(dá)到斷油點(diǎn)轉(zhuǎn)速。對(duì)帶自動(dòng)變速箱的車輛，則應(yīng)達(dá)到制造廠申明的轉(zhuǎn)速（如果沒(méi)有該數(shù)據(jù)值，則應(yīng)達(dá)到斷油轉(zhuǎn)速的2/3）。關(guān)于這一點(diǎn)，在測(cè)量過(guò)程中必須進(jìn)行檢查。例如：通過(guò)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，或延長(zhǎng)油門踏到底后與松開(kāi)油門前的間隔時(shí)間，對(duì)于重型汽車，該間隔時(shí)間應(yīng)至少為2s。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到斷油點(diǎn)轉(zhuǎn)速后，LED屏提示：

5.3.4 重復(fù)測(cè)量

10s倒計(jì)時(shí)結(jié)束后，重復(fù)5.3.3三次。

5.4 檢驗(yàn)結(jié)果處理

檢驗(yàn)結(jié)束后，LED屏分別顯示最后三次測(cè)量結(jié)果、最后三次的平均值。

需要注意的是：

計(jì)算結(jié)果取最后3次自由加速測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值。在計(jì)算均值時(shí)可以忽略與測(cè)量均值相差很大的測(cè)量值。

6 不透光煙度計(jì)校準(zhǔn)

6.1 校準(zhǔn)條件

6.1.1 校準(zhǔn)用設(shè)備

標(biāo)準(zhǔn)中性濾光片三片(幾何尺寸與被檢儀器適應(yīng))，透射比分別約為71 %、50%、34%(用于光通道有效長(zhǎng)度為反射來(lái)回計(jì)程的煙度計(jì)，應(yīng)約為84%、71%、58%)。

6.1.2 校準(zhǔn)環(huán)境條件

相對(duì)濕度≤85%。

溫度：（0～40）℃。

電源電壓：AC (220±22) V。

校準(zhǔn)應(yīng)在周圍無(wú)影響測(cè)量的污染、振動(dòng)、噪音和電磁干擾的環(huán)境下進(jìn)行。

6.2 校準(zhǔn)方法

6.2.1 零點(diǎn)漂移

煙度計(jì)示值穩(wěn)定后再次調(diào)節(jié)零位，并讀取示值。每隔10min觀察煙度計(jì)示值，連續(xù)3次。30min內(nèi)，四次示值間的最大差值即為檢定值，煙度計(jì)的漂移不超過(guò)1.0%（吸收比）。

6.2.2 示值誤差

用三片標(biāo)準(zhǔn)中性濾光片，依次插入煙度計(jì)的規(guī)定位置，分別讀取相應(yīng)的吸收比N示值。

重復(fù)測(cè)量3次，取3次示值平均值作為檢定值。按下列公式計(jì)算示值誤差，均應(yīng)不超過(guò)±2%（吸收比）。

6.2.3 重復(fù)性

用透射比約為50%的中性濾光片(用于光通道有效長(zhǎng)度為反射來(lái)回計(jì)程的煙度計(jì)，應(yīng)約為71%)插入煙度計(jì)的規(guī)定位置，讀取煙度計(jì)示值，重復(fù)測(cè)量6次，按下列公式計(jì)算重復(fù)性，應(yīng)不大于1.0%。

式中：

6.2.4 光吸收系數(shù)K

依據(jù)儀器說(shuō)明書(shū)調(diào)節(jié)光吸收系數(shù)k零位。插入不透光遮光片使光接收器全被遮住時(shí)，觀察煙度計(jì)的示值范圍及分辨力是否滿足：

示值范圍：（0～9.99） m-1；

分辨力：0.01 m-1。

7 簡(jiǎn)易故障處理

現(xiàn)象　可能的故障原因　解決方法示值不歸零，不準(zhǔn)確　氣室有污漬　清洗氣室，校正零點(diǎn)，晶振復(fù)位信號(hào)處理板在平臺(tái)上指示燈不亮　信號(hào)處理板接觸不良　檢查信號(hào)處理板不能通訊；有時(shí)通訊不上　CPU工作不正常；通訊芯片MAX232壞檢測(cè)CPU外圍元件是否正常；更換通訊芯片MAX232；測(cè)量平臺(tái)數(shù)據(jù)風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，自動(dòng)觸發(fā)狀態(tài)時(shí),不停觸發(fā)，按任何鍵無(wú)反應(yīng)　軸承三線微風(fēng)扇壞　更換軸承三線微風(fēng)扇氣溫顯示不正常,平臺(tái)線性超差　氣溫傳感器不正常；光源檢測(cè)器接觸不良更換氣溫傳感器；檢查光源檢測(cè)器，光學(xué)平臺(tái)≠≠≠≠儀器管溫上不去；管溫時(shí)有時(shí)無(wú)，有時(shí)顯示-2，-8溫度傳感器與主機(jī)連接線接觸不良；分析箱內(nèi)插件接觸不良；熱敏電阻壞檢查溫度傳感器與主機(jī)連接線，檢查分析箱內(nèi)插件，并加上熱熔膠；更換熱敏電阻儀器每測(cè)量一次后，管溫下降到30℃-40℃，致使不能連續(xù)測(cè)量主板、光學(xué)平臺(tái)不能正常工作；管溫檢測(cè)器接觸不良，加熱棒接觸不良檢查儀器內(nèi)的主板及光學(xué)平臺(tái)；更換管溫檢測(cè)器，檢查加熱棒

8 檢定

不透光煙度計(jì)檢定周期為一年，每年由法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu) 進(jìn)行檢定。

The Measurement Instructions for Exhaust Smoke from Vehicle Equipped with C.I.E. (Compression Ignition Engine) in Free Accelerating Smoke Test（Smoke Opacity）

DAI Xiaofeng Yangzhou Polytechnic Institute

Measurement methods for exhaust smoke from vehicle equipped with C.I.E. (compression ignition engine) in free accelerating smoke test（smoke opacity） is one of the common methods. This instructions describes daily inspection methods of opacimeter, the measurement steps in free accelerating smoke test（smoke opacity）, calibration methods of opacimeter，and points for attention in operation and maintenance.

Free accelerating smoke opacity, Compression ignition engine, Opacimeter, Inspection methods, Calibration methods