TCAAMM農(nóng)業(yè)機(jī)械快速 PN 排放測(cè)試方法

ICS

CCS

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CAAMMXXXX—202X/T/NJXXXX—202X

農(nóng)業(yè)機(jī)械快速PN排放測(cè)試方法

RapidmeasurementmethodforPNemissionofagriculturalmachinery

（征求意見(jiàn)稿）

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實(shí)施

中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)

發(fā)布

中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)

T/CAAMMXXXX—202X/T/NJXXXX—202X

農(nóng)業(yè)機(jī)械快速PN排放測(cè)試方法

1范圍

本文件規(guī)定了裝用壁流式柴油顆粒物捕集器（DPF）的農(nóng)業(yè)機(jī)械的PN排放快速測(cè)試方法。

本文件適用于GB20891—2014第四階段裝用DPF的農(nóng)業(yè)機(jī)械。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用

文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）

適用于本文件。

GB18352.6—2016輕型汽車(chē)污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第六階段）

GB20891—2014非道路移動(dòng)機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第三、四階段）

HJ1014—2020非道路柴油移動(dòng)機(jī)械污染物排放控制技術(shù)要求

3術(shù)語(yǔ)和定義

GB20891—2014、HJ1014—2020界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

最高空車(chē)轉(zhuǎn)速maximumno-loadspeedofdieselengine

指移動(dòng)機(jī)械原地靜止時(shí)，不對(duì)外輸出扭矩且滿(mǎn)油門(mén)情況下，能夠達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速。

3.2

怠速idlespeed

指移動(dòng)機(jī)械柴油機(jī)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。

3.3

PN快速檢測(cè)設(shè)備rapidinspectionofPNcounter

指移動(dòng)便攜且能在機(jī)械排氣管處快速采樣測(cè)試的設(shè)備，可同時(shí)進(jìn)行PN、環(huán)境溫度、濕度、大氣壓力等

相關(guān)參數(shù)實(shí)時(shí)測(cè)量或采集的整套排放測(cè)試系統(tǒng)。

4測(cè)試設(shè)備

4.1一般要求

PN快速檢測(cè)設(shè)備需包含：PN分析模塊、尾氣取樣裝置、揮發(fā)性顆粒物去除裝置、環(huán)境傳感器、獨(dú)立

1

電源、控制系統(tǒng)。設(shè)備應(yīng)能以不低于1.0Hz的固定頻率連續(xù)測(cè)量并記錄表1中規(guī)定的參數(shù)。

表1測(cè)量參數(shù)

測(cè)量參數(shù)單位來(lái)源

PN濃度#/cm3PN分析模塊

環(huán)境溫度℃環(huán)境傳感器

環(huán)境濕度%環(huán)境傳感器

環(huán)境壓力kPa環(huán)境傳感器

4.2設(shè)備參數(shù)

4.2.1設(shè)備基本技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2。

表2設(shè)備基本技術(shù)參數(shù)

指標(biāo)技術(shù)要求

粒徑范圍d≥23nm的顆粒物。

最小顯示分辨率不低于1#/cm3。

最大允許誤差25000#/cm3或?qū)嶋H數(shù)值的±15%，取其中較大者。

在所有檢驗(yàn)點(diǎn)（除零點(diǎn)外）均不得超過(guò)實(shí)際值的±25%。應(yīng)通過(guò)引入至少10個(gè)大約等間隔、且

線(xiàn)性度

有效的基準(zhǔn)值（包括零點(diǎn)）進(jìn)行校驗(yàn)，最大檢驗(yàn)濃度應(yīng)當(dāng)是PN分析儀允許的最大濃度。

同一套PN快速檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，在相對(duì)較短的時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行連續(xù)20次測(cè)量相同的PN標(biāo)

重復(fù)性

準(zhǔn)參考樣本，相關(guān)樣本的20份結(jié)果的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差不得大于8000#/cm3或8%，取其中較大者。

在穩(wěn)定的環(huán)境條件下應(yīng)當(dāng)保持在最大誤差不超過(guò)10000#/cm3內(nèi)至少12h。如果儀器裝有漂移

零點(diǎn)漂移

補(bǔ)償裝置，如自動(dòng)零點(diǎn)或自動(dòng)內(nèi)部調(diào)整，這些調(diào)整的動(dòng)作不應(yīng)影響測(cè)量進(jìn)程及測(cè)量結(jié)果。

樣氣在取樣管內(nèi)的停留時(shí)間應(yīng)當(dāng)小于3s，在連接長(zhǎng)度不超過(guò)3m伴熱管線(xiàn)情況下系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間

系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間

應(yīng)當(dāng)不超過(guò)15s。

4.2.2針對(duì)不同粒徑的顆粒物，PN快速測(cè)量設(shè)備的效率應(yīng)滿(mǎn)足表3的要求。效率E(dp)的定義參照GB

18352.6—2016附件DB.6.2的規(guī)定。

表3PN快速檢測(cè)設(shè)備效率要求

dp/nm23±5%50±5%80±5%

PN快速檢測(cè)設(shè)備E(dp)0.2~0.60.6~1.30.7~1.3

4.2.3揮發(fā)性顆粒物去除裝置及揮發(fā)性物質(zhì)的去除效率應(yīng)符合GB18352.6—2016附件DB.6.4的規(guī)定。

4.2.4環(huán)境傳感器的技術(shù)要求應(yīng)符合GB18352.6—2016附件DB.8的規(guī)定。

5試驗(yàn)前準(zhǔn)備

5.1機(jī)械狀態(tài)確認(rèn)

在試驗(yàn)開(kāi)始前首先需要查看機(jī)械是否存在故障。如果存在故障，需解決故障，直至故障消失，故障燈

熄滅。

5.2確認(rèn)試驗(yàn)用燃料

2

新生產(chǎn)機(jī)械應(yīng)使用符合HJ1014—2020中4.1.1.4規(guī)定的基準(zhǔn)燃油。在用農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)使用其正在使用的

燃料。

5.3控制條件

環(huán)境條件應(yīng)滿(mǎn)足HJ1014—2020中5.1.2.2的要求。

5.4機(jī)械磨合

移動(dòng)機(jī)械原則上不進(jìn)行磨合。如移動(dòng)機(jī)械運(yùn)行時(shí)間小于5h，則可以按照生產(chǎn)廠(chǎng)規(guī)定的磨合規(guī)范進(jìn)行磨

合。

5.5設(shè)備準(zhǔn)備

5.5.1設(shè)備安裝

安裝和使用PN快速檢測(cè)設(shè)備不得改變排氣性質(zhì)，也不得增加排氣管路的長(zhǎng)度。在測(cè)試過(guò)程中，連接管

路或者其他連接裝置應(yīng)當(dāng)在可能的排氣溫度范圍內(nèi)保持熱穩(wěn)定性。

5.5.2準(zhǔn)備取樣系統(tǒng)

取樣系統(tǒng)由取樣探頭、取樣管和分析儀組成。試驗(yàn)開(kāi)始前，應(yīng)確保PN快速檢測(cè)設(shè)備取樣系統(tǒng)內(nèi)部的清

潔并且沒(méi)有冷凝水。

5.5.3設(shè)備啟動(dòng)及預(yù)熱

啟動(dòng)PN快速檢測(cè)設(shè)備，預(yù)熱以使PN快速檢測(cè)設(shè)備穩(wěn)定，直到壓力、溫度和流量等達(dá)到設(shè)定的工作點(diǎn)。

5.5.4泄露檢查

至少每24h應(yīng)進(jìn)行一次泄漏檢查，泄漏檢查合格后方可進(jìn)行試驗(yàn)。

5.5.5校零

PN分析模塊至少24h之內(nèi)應(yīng)進(jìn)行一次漂移補(bǔ)償或自動(dòng)零點(diǎn)校正，合格后方可進(jìn)行試驗(yàn)。

5.5.6零點(diǎn)檢查

零點(diǎn)檢查過(guò)程中應(yīng)記錄零點(diǎn)?？赏ㄟ^(guò)在取樣探頭的入口或者取樣管的入口對(duì)高效過(guò)濾的環(huán)境空氣進(jìn)行

取樣的方法確定。零點(diǎn)取樣信號(hào)的記錄頻率至少應(yīng)當(dāng)為1Hz，時(shí)間持續(xù)2min并取其平均值作為結(jié)果。最

終濃度不得超過(guò)5000#/cm3。

6試驗(yàn)程序

6.1一般要求

6.1.1排氣取樣應(yīng)具有代表性，在氣流中線(xiàn)、排氣充分混合處進(jìn)行取樣，并盡可能減小取樣點(diǎn)下游環(huán)境空

氣的影響。取樣探頭應(yīng)布置在距離排氣出口上游至少200mm處。

6.1.2測(cè)試開(kāi)始前，快速PN檢測(cè)設(shè)備系統(tǒng)不得顯示錯(cuò)誤或者報(bào)警。

6.1.3測(cè)試時(shí)，測(cè)量排氣參數(shù)并連續(xù)記錄，測(cè)量參數(shù)見(jiàn)表1。

3

6.1.4測(cè)試過(guò)程中，裝用周期性再生后處理系統(tǒng)的車(chē)輛若發(fā)生再生，則認(rèn)為試驗(yàn)無(wú)效，需重新進(jìn)行一次試

驗(yàn)。裝有連續(xù)再生后處理系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械，如果在試驗(yàn)期間發(fā)生安全保護(hù)性的再生事件，則認(rèn)為試驗(yàn)無(wú)效，

可以重復(fù)進(jìn)行一次試驗(yàn)。

6.2試驗(yàn)步驟

6.2.1確定機(jī)械狀態(tài)

查看機(jī)械儀表盤(pán)顯示的冷卻液溫度達(dá)到70℃及以上，則可認(rèn)為車(chē)輛處于熱機(jī)狀態(tài)，可進(jìn)行試驗(yàn)。

6.2.2穩(wěn)定怠速法測(cè)試

在怠速工況穩(wěn)定時(shí)間大于15s且小于30s，然后按照1Hz頻率連續(xù)采樣15s，取15s的PN算數(shù)平均

值，測(cè)試過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)不能熄火，否則重新采樣。

6.2.3穩(wěn)定最高空車(chē)轉(zhuǎn)速法測(cè)試

在怠速工況數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，5s內(nèi)將轉(zhuǎn)速調(diào)整至最高空車(chē)轉(zhuǎn)速。在最高空車(chē)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí)間大于15s且

小于30s，然后按照1Hz頻率連續(xù)采樣15s，取15s的PN算數(shù)平均值。測(cè)試過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)不能熄火，否

則重新采樣。采樣結(jié)束后，5s內(nèi)返回怠速工況。

6.2.4試驗(yàn)次數(shù)

重復(fù)穩(wěn)定怠速法和穩(wěn)定最高空車(chē)轉(zhuǎn)速法，直至采集到3組有效數(shù)據(jù)。測(cè)試過(guò)程見(jiàn)圖1。

連續(xù)15s連續(xù)15s

連續(xù)15s＞15s

＞15s＞15s

最高轉(zhuǎn)速

最高轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速

熱機(jī)

低怠速低怠速低怠速

＞15s＞15s＞15s

連續(xù)15s連續(xù)15s連續(xù)15s

圖1測(cè)試過(guò)程

7數(shù)據(jù)處理

PN快速檢測(cè)設(shè)備應(yīng)能自動(dòng)連續(xù)記錄PN濃度瞬時(shí)值并分析計(jì)算PN濃度的算數(shù)平均值，并按照8的要

求，出具測(cè)試報(bào)告。

4

8檢驗(yàn)報(bào)告

檢驗(yàn)報(bào)告應(yīng)滿(mǎn)足附錄A要求，需包含以下信息：

a)PN的算數(shù)平均值；

b)環(huán)境條件校驗(yàn)結(jié)果，判定是否有效；

c)環(huán)境溫度；

d)環(huán)境濕度；

e)環(huán)境大氣壓。

5

附錄A

（規(guī)范性）

記錄表

非道路柴油移動(dòng)機(jī)械PN排放檢驗(yàn)報(bào)告包括（但不限于）下列內(nèi)容：

A.1非道路柴油激動(dòng)機(jī)械基本信息

A.1.1機(jī)械類(lèi)型：

A.1.2機(jī)械型號(hào)：

A.1.3機(jī)械環(huán)保代碼：

A.1.4生產(chǎn)廠(chǎng)名稱(chēng)：

A.1.5出廠(chǎng)年份：

A.1.6排放階段：

A.1.7發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠(chǎng)名稱(chēng)：

A.1.8發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)：