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排放检测设备使用与维护保养安徽省机动车环保检验机构技术人员培训（第八期)合肥华西科技开发有限公司李红军2012年12月合肥安徽省机动车尾气的检测方法1、点燃式机动车尾气检测方法双怠速法Two-SpeedIdle稳态工况法ASM(AccelerationSimulationMode)2、压燃式机动车尾气检测方法自由加速法FreeAcceleratingSmokeTest加载减速工况法LugDown安徽省机动车尾气的检测方法排放检测设备的主要技术规范和标准HJ/T289-2006《汽油车双怠速法排气污染物测量设备技术要求》HJ/T291-2006《汽油车稳态工况法排气污染物测量设备技术要求》HJ/T292-2006《柴油车加载减速工况法排气烟度测量设备技术要求》HJ/T395-2007《压燃式发动机汽车自由加速法排气烟度测量设备技术要求》JJF1221-2009《汽车排放检测用底盘测功机校准规范》JJF1227-2009《汽油车稳态加载污染物排放检测系统校准规范》JT/T445-2008《汽车底盘测功机》设备工作原理工况法排放检测系统的组成司机助手电控系统测功机冷却风机工况法排放检测系统组成：工况法排放检测底盘测功机汽车尾气分析仪（废气分析仪，不透光烟度计）电控系统（硬件和软件）计算机网络辅助设备（司机助手，冷却风机）工况法排放检测系统的组成工况法汽车底盘测功机主机结构简介•根据HJ/T291-2006的4.1的要求，底盘测功机的主要部件有：功率吸收装置（PAU），滚筒，机械惯量装置，驱动电机（反托电机），转速传感器，举升器，传动装置，限位装置。•工况法汽车底盘测功机要求前后主从滚筒耦合，故需要安装该同步装置。同步装置一般采用同步带/轮，结构如下图所示工况法汽车底盘测功机主机结构简介功率吸收装置（PAU）介绍风冷式电涡流测功器转子与主滚筒直连，靠电涡流的作用力来进行加载。当我们给电涡流吸功器的定子线圈通入直流电时，在定子线圈上产生磁场，该磁场在相邻铁芯、磁极板、气隙、转子之间形成一个回路，此时如果转子和定子之间有相对运动，这种运动就相当于导体在切割磁力线，有电磁感应原理，在导体内部会产生感生电流，同时感生电流会产生另一个感应磁场，该磁场会和已存在的定子线圈上的已经存在的磁场之间会有作用力，而作用力的方向永远是阻碍导体运动的方向这就是电涡流吸功器产生加载阻力的来源。大型产生的感应电流呈闭合回路，类似于水涡流形状，故称之为电涡流。由于转子这个导体很大，在转子上产生的感应电流以涡电流的形式存在所以这种形式的吸功器叫电涡流吸功器。从能量守恒的角度上来说，当电涡流吸功器加载阻力作用时，把汽车运动的动能转化为电涡流的电能进而以热能的形式被消耗。涡流的产生如右图所示，一块金属放置在一个线圈附近，互相不接触，当线圈中通过正弦交变电流i1时，线圈周围的空间就会产生交变磁场H1，此交变磁场在邻近的金属导体中产生电涡流i2,同时感生电流会产生另一个感应磁场H2。H1和H2相互作用，阻碍大块导体切割磁力线的运动。形成阻力，阻力的大小和线圈中通过的电流i1有关，i1越大，阻力于大。功率吸收装置（PAU）介绍功率吸收装置（PAU）介绍（PAU）功率吸收装置（PAU）介绍名称名称1压紧盖螺栓13转子调整垫片2锁片14轴承3压紧盖15轴承调整垫圈4大螺母16花键轴5贝氏弹性垫圈17轴罩6法兰盘锁紧螺母18转子7法兰盘19定子总成20圆柱销21线圈22波纹垫片8传动轴法兰螺栓23线圈罩9转子24导磁板10弹簧垫圈25导磁板安装螺栓11转子安装螺栓26安装套12油封27内螺纹圆锥销测力装置介绍轴承主要安装在滚筒的两端、功率吸收器的两端，起到支撑作用。应选用具有承载能力强、角位移补偿量大、噪声小、安装方便、寿命长的轴承联轴器主要起到各转动部件连接的作用，由于设备需要高速运转,所以该联轴器在选型上要特别注意，目前多采用鼓形齿联轴器，该型号联轴器具有承载能力强、传动效率高、角位移补偿量大、噪声小、安装方便、寿命长等优点测功机台架附件介绍主机框架一般为整体式，钢结构焊接加工而成，要求焊接牢固，去除变形，整体做防锈处理后，表面再按要求喷/烤漆或者喷塑、镀锌等加工。滚筒由热轧无缝钢管、圆钢、钢板等焊接组成，需要精加工（车、铣、磨）和（高精度动平衡加工）。滚筒表面一般采用滚花镀铬，以增加滚筒表面附着系数和使用寿命。测功机台架附件介绍•排放用底盘测功机均设有举升装置，举升装置的设立有助于车辆方便地进出受检工位（台架）。举升装置主要由气囊（升降响应快速）、气动控制电磁阀、过滤减压阀和快速排气阀等器件组成。1）过滤减压阀是水过滤器和减压阀组成，是气动系统中不可缺少的辅助装置。水过滤器的作用是去除压缩空气中的冷凝水和颗粒较大的固体杂质和油滴。2）减压阀的作用是较高的输入压力调整到规定的输出压力，并保持稳定的压力输出。3)电磁阀是通断电改变气流的方向达到气囊的升降4）快排阀：快速排气测功机台架附件介绍•滚筒表面应该越接近路面状况越好，但是实际上很难做到与路面一致，•测力装置：测力装置主要有扭力臂，测力传感器组成电涡流吸功器的外壳(定子)通过轴承安装在座式轴承上，外壳可以在座式轴承上绕转子轴转动，外壳上装有扭力臂，测力传感器安装在扭力臂臂端。放大后信号滤波对小信号前置放大（V/I）传感器或仪表输出（小信号）A/D模数转换数据处理（算法）转换为相应物理量模拟信号的处理流程测力装置•底盘测功机的力传感器采用的是应变式电阻传感器。其工作原理是，当它受到外力的作用时，应变梁产生变形，应变片的导体组织和导电率，导体直径，导体的长度有关系。导体的变形导致直径和长度产生变化，导致导体的阻值产生变化，通过导体的差分电压的变化，就可以反应外界力的大小。•电涡流与其磁场的相互作用对转子产生制动力矩，起作用的方向与串接于滚筒上的转子的转动方向相反，在车轮的圆周产生切向力。与此同时，涡流吸功器的外壳（定子）也受到一个大小相等，方向相反的力矩。它迫使外壳相连的扭力臂转动。扭力臂就对固定安装的力传感器产生力。力传感器受到涡流吸功器的扭力臂的外力后产生应变。应变信号经过放大滤波处理，转变为计算机能出来的电信号，就可以得出作用于传感器的力值。测速装置•测速装置：测速装置用以测量测功机滚筒的转速，从而转换为车轮的时间车速。•排放用底盘测功机的测速精度要求比较高，一般都采用光电编码器测速。•光电编码器由连续发光的光源、带孔的圆盘（光栅）和光敏管组成。光栅固定在滚筒轴上随滚筒转动，当光束通过光栅上的小孔时，光束照在光敏三极管上，使之产生电脉冲信号，此脉冲信号经过整形进入脉冲计数器，即可得出滚筒的转速值，从而得到车辆的实际车速。•假设光电编码器为每周输出600脉冲，在很短的t秒时间内记得的脉冲为N个，那么滚筒的转速为N/600转每秒，已知滚筒的直径为D（单位mm），那么此时的实际速度Vk为：•Vk=6×πD×N×10-6（km/h）变频调速器是交流电气传动系统的一种,是将交流工频电源转换成电压、频率均可变的适合交流电机调速的电力电子变换装置，英文简称VVVF(VariableVoltageVariableFrequency）n＝60f/p序号优点1平滑软启动，降低启动冲击电流，减少变压器占有量，确保电机安全2在机械允许的情况下可通过提高变频器的输出频率提高工作速度3无级调速，调速精度大大提高4电机正反向无需通过接触器切换5非常方便接入通讯网络控制，实现生产自动化控制反拖驱动装置•底盘测功机必须安装有反拖驱动装置，由反拖电机和变频调速控制器组成。•HJ/T291-2006要求在未加载时驱动测功机所有转动部件运动主要功能：•测量底盘测功机的内阻。•测量底盘测功机的机械惯量惯性飞轮根据HJ/T291-2006要求，底盘测功机应配备机械惯量飞轮，模拟车辆在运行时的惯性质量，标准规定，底盘测功机基本惯量应这900±18.1kg。实际基本惯量可以通过测控系统，在反拖后滑行试验进行测量。该装置主要用于前轮驱动的汽车在测试时防止左右平移（甩头）。其由可以转动的滚轮、支撑轴和轴承等组成，分左右对称的两只，手动插入主机框架的前端孔内。也有自动形式的大挡轮装置，其结构较复杂、时间响应慢、成本较高，维护相对麻烦。测功机台架附件介绍•废气分析仪器是从点燃式汽车的排气管内收集汽车的排放的尾气，并对尾气中所含有的HC、CO、CO2、NO、O2的含量进行连续测定。•它主要由尾气采集部分和尾气分析部分构成。废气体分析仪的结构与原理•尾气采集（排气收集）部分由探测头、滤清器、导管、水分离器和泵等构成。用探头、导管、泵从排气管采集尾气。排气中的粉尘和碳粒用过滤器滤除，水分用水分离器分离出去。最后，将气体成分输送到分析部分。废气体分析仪的结构与原理•尾气污染物的分析部分•采用红外（NDIR）分析法和电化学法•分析仪的测量原理是建立在一种气体只能吸收其独特波长的红外线特性基础上的。即是基于大多数非对称分子对红外线波段中一定波长具有吸收功能，而且其吸收程度与被测气体的浓度有关。废气体分析仪的结构与原理•五气分析仪其中CO、CO2、HC通过非分散红外线不同波长能量吸收的原理来测定，可获得足够的测试精度。而O2与NO的浓度采用氧传感器和NO传感器测定。•O2传感器和NO的传感器是电化学电池式传感器废气体分析仪的结构与原理前置放大电路滤波放大电路A/D转换电路嵌入式分析系统光源调制光源驱动电路上位机串口通信反射镜红外光源气室滤光片红外探测器进气口出气口温度测量模块压力测量模块不分光法红外分析法（NDIR）气体分析平台1—样气进口。2—油水分离器；3—空气过滤器；；4—零气入口；5—反吹压缩空气进口；6—检查气入口；7—NO传感器排气口；8—O2传感器排气口；9—主排气口；10—校准气入口；11—温湿度信号插座；12—油温信号插座；13—转速信号插座；14—RS232通信口；15—电源开关；16—冷却风扇；17—仪器壳体；–冷凝器（采样气入口）：对采样气体进行冷却，分离出待测废气中的水蒸气；–粉尘过滤器：该组件过滤出待测废气中的粉尘颗粒物；–转速接口：外接转速分析仪或者转速夹，测量被测车辆转速；–油温接口：外接油温传感器，测量被测车辆机油温度；–串行口：RS232通信接口，允许设备和PC通信，完成联网测试；–电源接口：尾气分析仪AC220V供电接口；–检查气入口：引入标准检查气体接口；–标准汽入口：引入标准气体接口；–零气入口：引入高纯N2接口；–压缩空气入口：引入反吹压缩空气，通过减压阀外接压缩空气机；–环境空气：环境空气引入接口，环境空气经过内置HC过滤器清洁后，供设备空气调零；–出气出水口：检测废气、废水出口，外接白色排水软管。–样气进口：从排气管采集尾气的进口•不透光度计的结构与原理•不透光度计(又称消光式烟度计、透射式烟度计)是利用透光衰减率来测量排气烟度的典型仪器。其原理是使光束通过一段给定长度的排烟管，通过测量排烟对光的吸收程度来决定排烟对环境的污染程度，是一种直接测量的计量仪器。不透光度计的检测原理滤纸式烟度计的结构与原理•电控系统•主要包含：工业控制计算机信号处理板A/D、D/A板电源系统中间转接板可控硅调节板输出控制板（继电器板）监控单元（可选）应用软件排放检测系统电控的组成设备使用ASM工况法设备仪器使用日常检查校准•1、底盘测功机预热，五气分析仪预热•2、举升器举升和下降自检•3、底盘测功机空载滑行•4、底盘测功机加载滑行•5、五气分析仪预热完成后进行泄露检查•6、五气分析仪进行低流量检查•7、五气分析仪进行低标气检查•8、温度、湿度和大气压力环境参数校准ASM工况法设备仪器使用五气分析仪仪器预热打开电源开关，仪器自动进入预热。仪器液晶显示屏下部一般会将出现提示：“正在预热，请等待…30：00”，以倒计时方式显示剩下的预热时间，预热时间总共为30分钟。泄漏检查仪器预热完成后，可通过命令方式进入“泄漏检查”，也可通过手动方式进入“泄漏检查”，检查气路系统是否有泄漏，这时液晶显示屏将提示：“用密封套堵住探头，然后