柴油车自由加速法排气烟度测量设备

柴油车自由加速法排气烟度测量设备技术要求（征求意见稿）编制说明北京理工大学I/M研究组2006.7.27目次1任务来源………………………………………………………………………………………………22标准编制的目的和意义………………………………………………………………………………23标准编制采用的原则…………………………………………………………………………………24标准编制采用的方法…………………………………………………………………………………25标准编制的技术依据…………………………………………………………………………………26国内外有关情况及发展趋势…………………………………………………………………………26.1国内有关情况和发展趋势……………………………………………………………………………26.2国外有关情况和发展趋势……………………………………………………………………………37标准主要内容编制说明………………………………………………………………………………37.1关于前言………………………………………………………………………………………………37.2关于不透光烟度计和取样系统技术要求……………………………………………………………37.2.1关于不透光烟度计和取样系统主要部件的要求…………………………………………………37.2.2关于取样系统的主要功能和规格要求……………………………………………………………47.2.3关于取样系统的基本性能测试……………………………………………………………………67.2.4关于不透光烟度计的主要功能和规格要求………………………………………………………77.2.5关于不透光烟度计的基本性能测试………………………………………………………………107.3关于计算机控制软件功能的基本要求……………………………………………………………137.3.1关于题目的说明……………………………………………………………………………………137.3.2关于计算机控制流程介绍…………………………………………………………………………137.3.3关于控制软件的通用使用要求……………………………………………………………………147.3.4关于主控计算机启动要求…………………………………………………………………………157.3.5关于合法检测要求…………………………………………………………………………………157.3.6关于主菜单操作界面基本要求……………………………………………………………………167.3.7关于自由加速工况排放检测系统通讯自检要求…………………………………………………177.3.8关于不透光烟度计和取样系统预热和自检要求…………………………………………………177.3.9关于发动机转速计自检要求……………………………………………………………………187.3.10关于不透光烟度计日常校准和检查要求………………………………………………………187.3.11关于设备校准时限倒计时显示和控制要求……………………………………………………187.3.12关于不透光烟度计和取样系统核准检验要求…………………………………………………187.3.13关于车辆排放检测前检查对控制软件的基本要求……………………………………………197.3.14关于排放检测过程对控制软件的基本要求……………………………………………………197.3.15关于数据库要求…………………………………………………………………………………217.4关于自由加速集成系统技术要求…………………………………………………………………227.4.1关于现场测试要求…………………………………………………………………………………227.4.2关于现场校准监控…………………………………………………………………………………227.4.3关于检测系统实际测试和持续工作能力测试……………………………………………………221任务来源国家环境保护总局科技标准司。2标准编制的目的和意义为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，保护环境，防治污染，促进技术进步，规范柴油车自由加速法排气烟度检测工作，需制定《柴油车自由加速法排气烟度测量设备技术要求》标准。柴油车自由加速法排气烟度测量的不透光烟度计和控制软件是自由加速排放测试系统的重要组成部分。制定设备技术条件和计算机控制软件基本要求，可完善其功能、性能和规格，可方便管理和强化排放质量控制，从源头上解决自由加速法排放检测的误判和漏判问题，保证排放检测数据的可信性。目前国内尚未有此类标准，此标准为首次编制。所形成的标准与《GB3847－2005车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》和《HJ/T4－93柴油车滤纸式烟度计技术条件》配套使用。是GB3847－2005在检测设备技术条件方面的深化和细化，使GB3847－2005具有可操作性。3标准编制采用的原则1）遵照《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》的有关规定。2）遵照《GB3847－2005车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》的有关规定；遵照《GB9804烟度卡》和《HJ/T4－93柴油车滤纸式烟度计技术条件》的有关规定。3）有利于促进我国排放检测设备生产厂家的技术进步。4）有利于强化排放检测质量保证体系和管理体系，提高在用车污染物排放检测的准确性和可信性，方便环境保护管理部门的管理。5）有利于促进排放检查站的规范检测。4标准编制采用的方法1）熟悉我国环境保护法律、法规，机动车排放检测标准。2）参照国内外有关排放检测设备的技术条件。3）对环境保护管理部门、检测设备生产厂家、检测设备使用厂家调查。4）采用理论研究和试验验证相结合的方法。5标准编制的技术依据1）GB3847－2005车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法。2）GB9804烟度卡。3）HJ/T4－93柴油车滤纸式烟度计技术条件。4）我国目前在用的检测设备技术条件。6国内外有关情况及发展趋势国际经验证明，实施在用车的I/M（检测/维护）制度，是控制在用车排放污染的经济有效的手段，检测与维护制度是通过检测机动车排污控制系统工作是否正常来促进车辆的维护。国际上工业发达国家大都制定了排放检测设备核准测试技术条件，规范排放检测设备市场，保证排放检测的准确性，使I/M制度得以有效实施。6.1国内有关情况和发展趋势我国香港地区较早实施了柴油车加载减速工况法排放检测，并制定了相应的排放检测设备技术要求，组织实施了检测设备的核准测试，规范了排放检测设备市场，有效地改善了香港地区的大气质量。自由加速法烟度测量原理简单，测量精度较准确，检测仪器价格相对低廉，使用与维护成本低，在我国早已有广泛的应用基础，考虑到我国各地经济发展的不平衡性，柴油车排气烟度污染对当地大气污染的贡献率不同，柴油车自由加速法排气烟度测量在相当长的时间内仍是我国柴油车排气烟度的主要测量方法。对于2001年后生产的柴油车，采用不透光烟度计作为自由加速法的烟度测量设备，有利于进一步提高检测精度，把由仪器与检测人员带来的误差降低到昀小。6.2国外有关情况和发展趋势欧洲、北美和日本为进一步改善大气质量，较早地实施了柴油车自由加速法排气烟度检测。这些国家为保护环境，防治污染，促进技术进步，规范在用车烟度排放检测工作，较早制定和实施了在用车排气烟度检测设备和计算机控制软件技术要求。依据这些标准和规范，对排放检测设备进行核准测试，满足规定的技术要求后，才允许进入排放检测设备市场。这样有效地解决了排放检测的误判和漏判问题，保证排放检测数据的可信性，使得环境保护主管部门得到真实可信的来自机动车对大气污染的数据，对有效控制大气污染起到很好的作用。7标准主要内容编制说明7.1关于前言自由加速排放测量不透光烟度计和控制软件是自由加速排放测试设备的重要组成部分。制定设备技术要求和计算机控制软件基本要求，可完善其功能、性能和规格，可方便管理和强化排放质量控制，从源头上解决排放检测的误判和漏判问题。本标准包括了对自由加速测量不透光烟度计的主要部件、主要功能和基本性能的技术要求，计算机控制软件的基本功能要求，满足了这些要求可准入自由加速排放测试市场。本标准是依据GB3847－2005和HJ/T4－93，结合我国的具体情况制定的。7.2关于不透光烟度计和取样系统技术要求7.2.1关于不透光烟度计和取样系统主要部件的要求标准规定了不透光烟度计和取样系统的主要部件是考虑到：1）取样探头、取样软管是取样系统昀基本的部件，其功用是引入尾气样气至测量系统，并把测量过的样气排出机外，缺此不可取样。2）光发送器主要是指光源，为白炽灯或光谱峰值在550nm至570nm的绿色发光二极管，用于产生一定的发光强度，使得排气中的烟度对光产生吸收。3）光接收器主要是指光电池和接收电路，用于感知排气中的不同程度的烟度对光的吸收而造成的光发送器发光强度的衰减。4）电磁阀为两位两通，常开式结构。不上电时，允许取样管的气体进入气室，不允许环境空气进入气室，以进行烟度测量；上电时，切断取样管的气体进入气室的通道，允许环境空气进入气室，以清洗测量气室，排除上一次测量的烟度对下一次烟度测量结果的影响。5）测量气室的功用是供柴油车的排气均匀地通过其中的光束，测量排气对光束的吸收度。6）测量气室的温度调节装置的功用是使得测量气室的温度维持在75OC左右。7）校准室的功用是放置标准滤光片，以对不透光烟度计进行校准/检查。8）发动机转速传感器端口的功用是通过该端口引入发动机转速传感器信号，并把该信号传送给主控计算机。也可不配备发动机转速传感器端口，发动机转速信号直接传送给主控计算机。7.2.2关于取样系统的主要功能和规格要求7.2.2.1关于取样系统总体功能要求1）规定取样系统应保证可靠耐用，无泄漏，易于保养，能承受在自由加速工况检测期间内车辆排气的高温，是取样系统的基本可靠性能要求。取样探头易于保养是很重要的，北京市各检测站的实际使用表明，取样系统特别是取样探头是易损件，主要失效形式是取样探头折断和端部烧蚀。2）要求取样系统对发动机排气系统产生的背压应尽可能小，以免影响柴油车的正常工作。3）规定取样系统应具有气冷却或水冷却装置，以保证排气温度降至不透光仪能处理的温度范围，这是保证不透光烟度计正常工作的基本要求。设备供应商应提供这方面的说明，且需得到环保局指定核准单位的认可。7.2.2.2关于取样管规格的技术要求1）取样管的长度应尽可能短一些，主要原因是：（1）取样管太长，内壁积炭会增多，影响烟度测量的准确性。（2）取样管太长，内壁积炭不易清除。（3）取样管太长，会增加采样的滞后性。考虑到轻型车和重型车的区别，规定了用于轻型车和重型车的取样管长度。2）规定直接与排气样气接触的取样管材料应是无气孔的，是防止对尾气样气的吸附。3）规定“取样管外表面应具有耐磨性涂层，能适应检测站使用场合中常见的环境条件和使用条件的要求”，是来自检测站的实际需要。检测站实际使用时，取样管在场地上拖来拖去，外表面磨损严重，因此对取样管外表面提出了耐磨性要求，以尽可能地延长取样管的使用寿命。4）规定“取样管应是易弯曲的，不易打结和压裂”及“取样管与取样探头和不透光烟度计的连接应可靠，拆卸方便，便于更换”，同样是考虑检测站的实际使用的需要。7.2.2.3关于取样探头规格的技术要求1）关于取样探头插入排气管深度问题，参考了加载减速工况法中的相关规定。在GB3847－2005和DB11/121－2003.柴油车加载减速烟度排放标准.2003附录A“柴油车加载减速烟度测试规程”中规定：“采样探头的插入深度不得低于400mm”。DB11/121－2000中对采样探头的插入深度问题没有规定，京环保气字[2002]412号.关于发布柴油车简易工况检测设备环保型式认证技术条件的通知，附件2中对采样探头的插入深度问题也没有规定。图7.2－1取样探头安装位置严重不当，可能采集到积存样气1.排放尾气，2