汽油發(fā)動機HC、CO、CO2、O2和NO排放測試

1、實驗一 汽油發(fā)動機HC、CO、CO2、O2和NO排放測試柴油發(fā)動機排氣可見污染物測試一、實驗?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不透光度計的使用方法。二、實驗條件汽油車和柴油車各一輛、廢氣分析儀、柴油機煙度計或不透光度計各一臺。三、實驗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)，其中以柴油機最明顯。因為柴油機采用壓燃方式，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、汽油機排放測量采用GASBOARD-5020汽油機排氣分析儀（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來測出汽油機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：定容采集柴油機自由加速工況所排出的廢氣用濾紙對其進行過濾，當(dāng)柴油機排出的煙塵濃時，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。測試濾紙的反光量便可得知柴油機煙度的大小。 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、實驗內(nèi)容和要求試驗內(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、實驗（上機）方法與步驟1、被測車輛和測試儀器均應(yīng)進行充分預(yù)熱，使之達到正常工作溫度；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行測試。六、實驗（上機）的重點或難點測試前儀器一定要充分預(yù)熱和校準(zhǔn)；七、實驗（上機）注意事項嚴(yán)格遵守試驗室的有關(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用不透光計進行自由加速試驗排氣可見污染物檢驗，至少需要測幾次？最終檢測結(jié)果是怎么計算出來的？ 4、用濾紙法進行煙度檢驗，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 實驗二 汽車行駛噪聲測試一、實驗?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)生的試驗技能。二、實驗條件裝備齊全、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、實驗原理人們?nèi)粘Ｉ钪杏龅降穆曇簦粢月晧褐当硎?，由于變化范圍非常大，可以達六個數(shù)量級以上，同時由于人體聽覺對聲信號強弱刺激反應(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以下低強度噪聲的頻率特性； C計權(quán)聲級是模擬高強度噪聲的頻率特性；。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、實驗內(nèi)容和要求試驗內(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、實驗方法與步驟1、試驗區(qū)及測試用傳聲器的布置；2、試驗車輛檔為及試驗車速的確定（包括進入測試區(qū)的車速和汽車尾端到達終端線的車速）；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)果進行修正。六、實驗的重點或難點1、 試驗車速的準(zhǔn)確控制；2、試數(shù)據(jù)的處理與修正。七、實驗（上機）注意事項嚴(yán)格遵守試驗室的有關(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                                    額定載客(重)量    

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

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

15、0;                     加速起始發(fā)動機轉(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