汽油發(fā)動機(jī)HC、CO、CO2、O2和NO排放測試

1、實(shí)驗(yàn)一 汽油發(fā)動機(jī)HC、CO、CO2、O2和NO排放測試柴油發(fā)動機(jī)排氣可見污染物測試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖寣W(xué)生了解汽車排放污染物的測試方法與相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，掌握廢氣分析儀及柴油機(jī)不透光度計的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)條件汽油車和柴油車各一輛、廢氣分析儀、柴油機(jī)煙度計或不透光度計各一臺。三、實(shí)驗(yàn)原理汽車排放是指從廢氣中排出的CO（一氧化碳）、HCNOx（碳?xì)浠衔锖偷趸铮?、PM（微粒，碳煙）等有害氣體。它們都是發(fā)動機(jī)在燃燒作功過程中產(chǎn)生的有害氣體。這些有害氣體產(chǎn)生的原因各異，CO是燃油氧化不完全的中間產(chǎn)物，當(dāng)氧氣不充足時會產(chǎn)生CO，混合氣濃度大及混合氣不均勻都會使排氣中的CO增加。HC是燃料中未燃燒的物質(zhì)，

2、由于混合氣不均勻、燃燒室壁冷等原因造成部分燃油未來得及燃燒就被排放出去。NOx是燃料（汽油）在燃燒過程中產(chǎn)生的一種物質(zhì)。PM也是燃油燃燒時缺氧產(chǎn)生的一種物質(zhì)，其中以柴油機(jī)最明顯。因?yàn)椴裼蜋C(jī)采用壓燃方式，柴油在高溫高壓下裂解更容易產(chǎn)生大量肉眼看得見的碳煙。1、汽油機(jī)排放測量采用GASBOARD-5020汽油機(jī)排氣分析儀（見圖1）。不分光紅外線廢氣分析儀的工作原理（見圖2）是：利用HC、CO和CO2等有害氣體對不同頻率的紅外光有不同的吸收率的特點(diǎn)來測出汽油機(jī)怠速工況所排出廢氣中上述三種有害氣體的濃度。對O2和NO的分析采用電化學(xué)電池式傳感器（見圖3）。氧傳感器基本形式是包括一個電解質(zhì)陽極和一個空氣

3、陰極組成的金屬-空氣有限度滲透型電化學(xué)電池，其所產(chǎn)生的電流正比于氧的消耗率。此電流可通過輸出端子上跨接的一個電阻上產(chǎn)生一個電壓信號。NO傳感器的工作原理與氧傳感器類似。2、柴油機(jī)排放測量采用FBY-1型濾紙式煙度計或NHT-1不透光度計。FBY-1型濾紙式煙度計的工作原理（見圖4）是：定容采集柴油機(jī)自由加速工況所排出的廢氣用濾紙對其進(jìn)行過濾，當(dāng)柴油機(jī)排出的煙塵濃時，濾紙被染黑的顏色深，其反光性能差；反之，濾紙被染黑的顏色淺，反光性能強(qiáng)。測試濾紙的反光量便可得知柴油機(jī)煙度的大小。 NHT-1不透光度計的工作原理（見圖5）是測量排煙污染程度，使光束通過一段給定長度的排煙，通過測量排煙對光的吸收程度

4、來決定排煙對環(huán)境的污染程度。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求試驗(yàn)內(nèi)容：1、 測量汽油及怠速工況所排出廢氣中HC、CO、CO2、O2和NO的濃度； 2、 測量自由加速工況時柴油機(jī)的不透光度。要求：1、 要求學(xué)生了解和掌握汽車排氣污染物的測試方法及國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB3847；2、 學(xué)會使用廢氣分析儀及不透光度計，包括此兩種儀器的校準(zhǔn)和標(biāo)定。五、實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）方法與步驟1、被測車輛和測試儀器均應(yīng)進(jìn)行充分預(yù)熱，使之達(dá)到正常工作溫度；2、校準(zhǔn)測試用儀器；3、按照國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的方法對汽車的排氣污染物進(jìn)行測試。六、實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）的重點(diǎn)或難點(diǎn)測試前儀器一定要充分預(yù)熱和校準(zhǔn)；七、實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）注意事項(xiàng)嚴(yán)格遵守試驗(yàn)室的有關(guān)操作規(guī)程，

5、特別注意人員及設(shè)備安全。八、思考題 1、了解廢氣分析儀以及不透光度計的工作原理。 2、說明雙怠速測試時高怠速的具體含義。 3用不透光計進(jìn)行自由加速試驗(yàn)排氣可見污染物檢驗(yàn)，至少需要測幾次？最終檢測結(jié)果是怎么計算出來的？ 4、用濾紙法進(jìn)行煙度檢驗(yàn)，至少需要測幾次？最終檢測結(jié)果是怎么計算出來的？九、儀器原理圖圖1 汽油機(jī)排氣分析儀結(jié)構(gòu)示意圖圖2 氣體分析光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3 氧傳感器結(jié)構(gòu)簡圖圖4 煙度計工作原理 圖5不透光度計測量原理 實(shí)驗(yàn)二 汽車行駛噪聲測試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖寣W(xué)生了解汽車加速行駛的車外噪聲及勻速行駛的車內(nèi)噪聲的測試方法和相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)學(xué)生的試驗(yàn)技能。二、實(shí)驗(yàn)條件裝備齊全、技術(shù)狀況良好

6、的汽車一輛、精密聲級計兩套。1、 場地條件 1）測量場地應(yīng)平坦而空曠，在測試中心以25米為半徑的范圍內(nèi)，不應(yīng)有大的反射物，如建筑物、圍墻等。    2）測試場地跑道應(yīng)有20米以上的平直、干燥的瀝青路面或混凝土路面。路面坡度不超過0.5%。    3）本底噪聲(包括風(fēng)噪聲)應(yīng)比所測車輛噪聲至少低10分貝。并保證測量不被偶然的其他聲源所干擾。    注：本底噪聲系指測量對象噪聲不存在時，周圍環(huán)境的噪聲。4）測量場地示意圖1。5）測試話筒位于20米跑道中心點(diǎn)0兩側(cè)，各距中線7.5米，距地面高度1.2米，用三角架

7、固定，話筒平行于路面，其軸線垂直于車輛行駛方向。三、實(shí)驗(yàn)原理人們?nèi)粘Ｉ钪杏龅降穆曇?，若以聲壓值表示，由于變化范圍非常大，可以達(dá)六個數(shù)量級以上，同時由于人體聽覺對聲信號強(qiáng)弱刺激反應(yīng)不是線形的，而是成對數(shù)比例關(guān)系。所以采用分貝來表達(dá)聲學(xué)量值。所謂分貝是指兩個相同的物理量（例A1和A0）之比取以10為底的對數(shù)并乘以10（或20）。N = 10lg(A1/A0) 分貝符號為"dB"，它是無量綱的。為了能用儀器直接反映人的主觀響度感覺的評價量，有關(guān)人員在噪聲測量儀器聲級計中設(shè)計了一種特殊濾波器，叫計權(quán)網(wǎng)絡(luò)。通過計權(quán)網(wǎng)絡(luò)測得的聲壓級，已不再是客觀物理量的

8、聲壓級，而叫計權(quán)聲壓級或計權(quán)聲級，簡稱聲級。通用的有A、B、C和D計權(quán)聲級。A計權(quán)聲級是模擬人耳對55dB以下低強(qiáng)度噪聲的頻率特性； C計權(quán)聲級是模擬高強(qiáng)度噪聲的頻率特性；。計權(quán)網(wǎng)絡(luò)是一種特殊濾波器，當(dāng)含有各種頻率通過時，它對不同頻率成分的衰減是不一樣的。A、B、C計權(quán)網(wǎng)絡(luò)的主要差別是在于對低頻成分衰減程度，A衰減最多，B其次，C最少。采用HS6288B型精密聲級計一套，其原理圖見圖2。測試加速行駛的車外噪聲主要是考核汽車對環(huán)境的危害；測試勻速行駛的車內(nèi)噪聲則是考核噪聲對駕駛員及乘員的影響。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求試驗(yàn)內(nèi)容：測試汽車加速行駛的車外噪聲及汽車勻速行駛的車內(nèi)噪聲。要求：1、 要求學(xué)生掌握

9、汽車噪聲的測試方法及對汽車噪聲進(jìn)行測試的一些個基本要求；2、 學(xué)會使用精密聲級計（包括聲級計的檔位及計權(quán)網(wǎng)絡(luò)的選用）。五、實(shí)驗(yàn)方法與步驟1、試驗(yàn)區(qū)及測試用傳聲器的布置；2、試驗(yàn)車輛檔為及試驗(yàn)車速的確定（包括進(jìn)入測試區(qū)的車速和汽車尾端到達(dá)終端線的車速）；3、按照國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的方法測試加速行駛的車外噪聲和勻速行駛的車內(nèi)噪聲及環(huán)境的本底噪聲，視需對測試結(jié)果進(jìn)行修正。六、實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)或難點(diǎn)1、 試驗(yàn)車速的準(zhǔn)確控制；2、試數(shù)據(jù)的處理與修正。七、實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）注意事項(xiàng)嚴(yán)格遵守試驗(yàn)室的有關(guān)操作規(guī)程，特別注意人員及設(shè)備安全。八、思考題1、 測加速行駛的車外噪聲時為何要用聲級計的塊檔，測勻速行駛的車內(nèi)噪聲時為何要

10、用聲級計的慢檔？2、 環(huán)境的本底噪聲為何必須比所測汽車的噪聲級低10dB(A)。圖1 測量場地示意圖圖3 聲級計原理圖圖3 車內(nèi)噪聲測點(diǎn)布置圖4 汽車加速行駛車外噪聲限值車外噪聲測量記錄表           表1    車輛型號                    

11、      測量日期                               車輛牌照號               

12、;         測量點(diǎn)                                    額定載客(重)量    

13、0;                測量儀器                              發(fā)動機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)數(shù)   

14、60;                 本底噪聲                              前進(jìn)檔數(shù)   

15、0;                     加速起始發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)                        行駛里程   &#

16、160;                      勻速行駛車速                        加速行駛測量位置次數(shù)噪聲級分貝(A)平均值分貝(A)左側(cè)1  2  右側(cè)1  2  勻