蒸發(fā)污染物排放試驗

1、Q/FT E007*蒸發(fā)污染物排放試驗（國III階段）A.1 概述本附錄描述了蒸發(fā)污染物排放試驗的規(guī)程。該規(guī)程描述了裝汽油發(fā)動機汽車蒸發(fā)污染物排放的測定方法。A.2 試驗描述蒸發(fā)污染物排放試驗(見圖A.1) 用于確定由于晝間溫度波動、停車期間熱浸和城內(nèi)運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的碳氫化合物。試驗包括下列階段： 由一個運轉(zhuǎn)循環(huán)1部和一個運轉(zhuǎn)循環(huán)2部組成的試驗準備； 測定熱浸損失； 測定晝間換氣損失。將熱浸損失和晝間換氣損失階段測得的碳氫化合物的排放質(zhì)量相加，作為試驗的總結果。A.3 汽車和燃料A.3.1 汽車汽車機械狀況應良好，試驗前已至少進行了3000 km的磨合行駛。在此期間，蒸發(fā)污染控制裝置必須正確連接和

2、工作正常，炭罐經(jīng)過正常使用，未經(jīng)異常吸附和脫附。A.3.2 燃料應使用GB 18352.32005附錄 J 規(guī)定的基準燃料。A.4 蒸發(fā)污染物排放試驗用設備A.4.1 底盤測功機底盤測功機應符合GB 18352.32005附錄C的要求。A.4.2 蒸發(fā)污染物排放測量用密閉室蒸發(fā)污染物排放測量用密閉室應是一個氣密性好的矩形測量室，試驗時可用來容納汽車。應能從汽車各側(cè)面方便地接近汽車，密閉室封閉時應能達到GB 18352.32005的附件FA規(guī)定的氣密性。密閉室內(nèi)表面應不滲透碳氫化合物并不與其發(fā)生反應。試驗期間，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應能控制密閉室內(nèi)部空氣溫度，使其跟隨規(guī)定的溫度時間曲線變化，且整個試驗期間

3、平均誤差在±1 K內(nèi)。應調(diào)整溫度控制系統(tǒng)，以提供圓滑的溫度控制模式，即相對于設定的環(huán)境溫度曲線具有最小的過調(diào)、波動和不穩(wěn)定。在晝間換氣排放試驗期間的任何時間，密閉室內(nèi)表面溫度既不得低于278 K(5 )， 也不得高于328 K(55 )。密閉室壁面的設計應有良好的散熱性。在熱浸試驗期間，密閉室內(nèi)表面溫度既不得低于293 K(20 )，也不得高于325 K(52 )。為了適應由于密閉室內(nèi)溫度變化導致的容積變化，可以采用可變?nèi)莘e或定容積的密閉室。圖 A.1 蒸發(fā)污染物排放測定規(guī)程A.4.2.1 可變?nèi)莘e密閉室根據(jù)密閉室內(nèi)空氣質(zhì)量的溫度變化，可變?nèi)莘e密閉室膨脹和收縮。有兩種適應密閉室內(nèi)部容

4、積變化的結構：可移動板或風箱（即密閉室內(nèi)有一個或多個不滲透袋，通過與密閉室外交換空氣而膨脹和收縮，以響應內(nèi)部壓力的變化）。任何調(diào)節(jié)容積的結構，應在規(guī)定溫度范圍內(nèi)保持密閉室的完整性。任何調(diào)節(jié)容積的方法應將密閉室內(nèi)壓力與大氣壓間的壓差限制在±500 Pa 以內(nèi)。密閉室應能夠鎖定為某固定容積?？紤]到試驗期間的溫度和大氣壓變化，可變?nèi)莘e密閉室應能夠從其名義容積調(diào)節(jié)變化±7 % 。A.4.2.2 定容積密閉室定容積密閉室應采用剛性板建造，以保持固定的密閉室容積，且應滿足以下要求。A.4.2.2.1 密閉室應裝備一個出口，在試驗期間它以低、恒定流量從密閉室內(nèi)抽出空氣。一個入口可以提供補

5、充空氣，用進入的環(huán)境空氣平衡抽出的氣體。進入的空氣必須經(jīng)活性炭過濾，使碳氫化合物濃度相對恒定。任何調(diào)節(jié)容積的方法應將密閉室內(nèi)壓力與大氣壓間壓差保持在0-500 Pa 。A.4.2.2.2 測量裝置應能夠以0.01 g 的分辨率測量流入和流出密閉室氣體中的碳氫化合物質(zhì)量?？梢圆捎么酉到y(tǒng)來收集從密閉室內(nèi)抽出或進入的空氣的比例樣氣。作為替代方法，可以用一臺在線FID 分析儀連續(xù)分析入口或出口氣流中的碳氫化合物濃度，并以測得的流量積分，這樣就可連續(xù)記錄排出的碳氫化合物質(zhì)量。A.4.3 分析系統(tǒng)A.4.3.1 碳氫化合物分析儀A.4.3.1.1 應使用氫火焰離子化型(FID) 碳氫分析儀監(jiān)測密閉室內(nèi)

6、的氣體。樣氣從密閉室某一側(cè)面或頂棚的中心處抽取，所有的旁通氣體應回流到密閉室內(nèi)、混合風扇的下游處。A.4.3.1.2 碳氫化合物分析儀達到其最終讀數(shù)的90%的響應時間應不大于1.5 s。分析儀的穩(wěn)定性，對所有工作量程，在15 min 穩(wěn)定期內(nèi)，在零點和滿刻度的80%±20% 時，應優(yōu)于滿刻度的2% 。A.4.3.1.3 分析儀的重復性，對所有工作量程，在零點和滿刻度的80%±20%時的標準偏差應小于1% 。A.4.3.1.4 應選擇分析儀的工作量程，以便在測量、標定、檢漏等過程中得到最好的分辨率。A.4.3.2 碳氫化合物分析儀用數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)碳氫化合物分析儀應帶一個筆錄儀或

7、其它數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以每分鐘最少一次的頻率記錄分析儀的輸出電信號。該記錄系統(tǒng)至少應具備與記錄信號等效的工作特性，并能永久記錄試驗結果。該記錄應明確顯示熱浸或者晝間排放試驗的開始和結束點（包括取樣期的開始和結束，以及每次試驗開始和結束所經(jīng)歷的時間）。A.4.4 燃油箱加熱（僅適用選擇汽油使炭罐吸附時）A.4.4.1 汽車燃油箱中的燃油應采用可控熱源加熱，例如采用2000 W 容量的加熱墊板。加熱系統(tǒng)應均勻加熱燃油液面以下的燃油箱壁，以免造成燃油局部過熱。不應加熱燃油箱內(nèi)燃油上部的燃油蒸氣。A.4.4.2 燃油箱加熱裝置應能夠在60 min 內(nèi)把燃油箱內(nèi)燃油從289 K(16 )均勻升溫14 K，溫

8、度傳感器位置如A.5.1.1 所述。油箱加熱過程中，加熱系統(tǒng)應能使燃油溫度控制在要求溫度的±1.5 K 以內(nèi)。A.4.5 溫度記錄A.4.5.1 密閉室內(nèi)溫度的測量，應用兩個溫度傳感器同時測量密閉室內(nèi)的兩個位置的溫度，兩者的平均值作為室內(nèi)溫度。測量點離地高0.9 m±0.2 m ，從兩側(cè)壁面的垂直中心線往室內(nèi)伸進約0.1 m 。A.4.5.2 在蒸發(fā)污染物排放測量期間，應以每分鐘不少于一次的頻率記錄溫度或者將溫度輸入到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。A.4.5.3 在選用汽油使炭罐吸附時（A.5.1.5），用A.5.1.1 所述安裝在燃油箱內(nèi)的溫度傳感器記錄燃油箱的溫度。A.4.5.4 溫度

9、記錄系統(tǒng)的準確度應在±1.0 K 以內(nèi)，分辨率不低于±0.4 K。A.4.5.5 記錄系統(tǒng)或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的時間分辨率應不低于±15 s 。A.4.6 壓力記錄A.4.6.1 在蒸發(fā)污染物排放測量期間，應以每分鐘不少于一次的頻率，將試驗區(qū)域內(nèi)的大氣壓力和密閉室內(nèi)部壓力的壓力差p，記錄或輸入到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。A.4.6.2 壓力記錄系統(tǒng)的準確度應在±200 Pa以內(nèi)，分辨率應不低于±20 Pa 。A.4.6.3 記錄系統(tǒng)或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的時間分辨率應不低于±15 s 。A.4.7 風扇A.4.7.1 在打開密閉室門時，應使用一個或多個風扇或者

10、鼓風機清掃密閉室，使室內(nèi)碳氫化合物的濃度降到環(huán)境中碳氫化合物的濃度水平。A.4.7.2 密閉室內(nèi)應設有送風量為（0.10.5）m3/s 的一個或多個風扇或鼓風機，以充分混合密閉室內(nèi)的大氣。測量期間，密閉室內(nèi)的溫度和碳氫化合物的濃度必須均勻。風扇或鼓風機產(chǎn)生的氣流不能直接吹拂密閉室內(nèi)的汽車。A.4.8 氣體A.4.8.1 必須具備下列純氣體用于標定和運行： 純合成空氣：（HC< 1 ppmC，CO1 ppm，CO2400 ppm，NO0.1 ppm）；氧氣含量在體積分數(shù)為18% 至21% 之間； 碳氫化合物分析儀用燃料氣體（40%±2%氫氣，其余是氦氣，HC< 1ppmC，

11、CO2400 ppm）； 丙烷(C3H8)，純度：不低于99.5% ； 丁烷(C4H10)，純度：不低于98% ； 氮氣(N2)，純度：不低于98% 。A.4.8.2 標定及量距氣體應是合用的罐裝丙烷(C3H8)和純合成空氣的混合氣。標定氣體的實際濃度必須在標稱值的±2%以內(nèi)。使用氣體分割器配制的稀釋氣體的準確度應為實際值的±2% 。A.4.9 附加設備試驗場地的絕對濕度的測量準確度必須在±5%以內(nèi)。A.5 試驗程序A.5.1 試驗準備A.5.1.1 汽車在試驗前按下列要求進行機械方面的準備： 汽車的排氣系統(tǒng)不應出現(xiàn)任何泄漏； 試驗前可用蒸氣清洗汽車； 在選用汽油

12、使炭罐吸附時(A.5.1.5)，汽車的燃油箱應安裝溫度傳感器測量燃油溫度。溫度傳感器的測量點應處于燃油箱裝40% 額定容量的燃油幾何中心點； 在不改變?nèi)加拖浒惭b狀況的條件下，可在燃油系統(tǒng)中安裝附加接頭和轉(zhuǎn)換接頭，以排凈燃油箱中的燃油。 為了只計算汽車燃油系統(tǒng)蒸發(fā)的碳氫化合物損失，制造廠可建議一種試驗方法。A.5.1.2 將汽車置放于環(huán)境溫度為293 K303 K(20 30 )的試驗場地。A.5.1.3 核實炭罐的老化。可通過裝在汽車至少行駛3000 km 來證明它。如果不能證明，可采用下述程序進行老化試驗。對于多炭罐系統(tǒng)，每個炭罐應單獨執(zhí)行該程序。A.5.1.3.1 小心從汽車上卸下炭罐，不

13、得損壞零部件和燃油系統(tǒng)的完整性。A.5.1.3.2 稱量炭罐的重量。A.5.1.3.3 將炭罐連接到一個燃油箱，允許是附帶的油箱，將基準燃料加入油箱，至其容積的40% 。A.5.1.3.4 燃油箱內(nèi)的燃油溫度應在283 K (10 )和287 K (14 )之間。A.5.1.3.5 將該油箱從288 K(15 )勻速加熱至318 K(45 )（每9 分鐘升高1 ）。A.5.1.3.6 如果溫度升高至318 K(45 )之前，炭罐達到了臨界點，則切斷熱源，稱量炭罐。如果溫度升高至318 K(45 )后，炭罐還沒有達到臨界點，應從A.5.1.3.3 重復上述程序，直至出現(xiàn)臨界點。A.5.1.3.7

14、 可按A.5.1.5 和A.5.1.6 所述檢查臨界點，或采用另一套能檢測臨界點時炭罐排出的碳氫化合物的采樣和分析設備。A.5.1.3.8 須用排放實驗室的空氣以（25±5）L/min 的流量脫附炭罐，直至達到300 倍床容積。A.5.1.3.9 稱量炭罐的重量。A.5.1.3.10 重復A.5.1.3.4 至A.5.1.3.9 步驟9 次。如果進行三次老化循環(huán)后，最后一次循環(huán)后的炭罐重量已經(jīng)穩(wěn)定，則可以提前中止老化試驗。A.5.1.3.11 重新連接炭罐，汽車恢復至正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。A.5.1.4 預處理炭罐應采用A.5.1.5 和A.5.1.6 規(guī)定的方法之一來預處理炭罐。對于帶多個

15、炭罐的汽車，應單獨預處理每個炭罐。A.5.1.4.1 測量炭罐排放量，確定臨界點。這里臨界點定義為碳氫化合物累計排放量等于2 g 的時刻。A.5.1.4.2 可分別采用A.5.1.5 和A.5.1.6 所述的蒸發(fā)排放密閉室核實臨界點?；蛘撸稍谄囂抗薜南掠芜B接一個輔助蒸發(fā)炭罐來確定臨界點。該輔助炭罐在吸附前應采用干空氣充分脫附。A.5.1.4.3 臨近試驗前，應打開密閉室內(nèi)空氣混合風扇，同時清掃密閉室數(shù)分鐘，直至背景氣穩(wěn)定。對碳氫化合物分析儀進行零點和量距點標定。A.5.1.5 用重復加熱的方法使炭罐吸附至臨界點A.5.1.5.1 打開燃油箱蓋，用油箱放油閥放凈汽車上的所有燃油箱。放油時不應

16、使得裝在汽車上的蒸發(fā)控制裝置異常脫附或異常吸附。A.5.1.5.2 所有燃油箱加入溫度為283 K(10 )至287 K(14 )的試驗燃料，加油量為該燃油箱標稱容量的40%±2%。然后蓋上燃油箱蓋。A.5.1.5.3 加油后1 h 內(nèi)，汽車應在發(fā)動機熄火狀態(tài)移入密閉室內(nèi)。將油箱溫度傳感器連接至溫度記錄系統(tǒng)。將加熱源置于油箱的適當位置，并與溫度控制器相連。加熱源在A.4.4 中有規(guī)定。如果試驗汽車裝有多個燃油箱，應該用下述同一種方法加熱所有燃油箱，各燃油箱的溫度差應在±1.5 K 以內(nèi)。A.5.1.5.4 可以人工加熱燃油，使其達到晝間換氣的起始溫度293 K (20 )&

17、#177;1 K。A.5.1.5.5 當燃油溫度達到至少292 K(19 )時，應立即進行以下操作：關閉清掃風扇，關閉并密封密閉室大門，測量密閉室內(nèi)的原始碳氫化合物濃度。A.5.1.5.6 當燃油箱內(nèi)燃油溫度達到293 K(20 )時，開始進行以線性加熱升溫15 K(15 )的過程。應使加熱過程中燃油溫度符合下列公式，誤差在±1.5 K 以內(nèi)。記錄加熱經(jīng)歷時間和溫升值。Tr = To + 0.2333×t 式中： Tr = 要求溫度，單位：K； To = 起始溫度，單位：K； t= 從加熱燃油箱開始所經(jīng)歷的時間，單位：min 。A.5.1.5.7 一旦出現(xiàn)臨界點或者燃油溫度

18、達到308 K(35 )，無論那種情況首先出現(xiàn)，則關掉熱源，解封、打開密閉室門，打開燃油箱蓋。如果燃油溫度達到308 K(35 )時還沒有出現(xiàn)臨界點，則從汽車下邊移開熱源，從蒸發(fā)排放密閉室內(nèi)移走汽車，然后重復A.5.1.7 和A.5.1.5.3 至A.5.1.5.7 列出的所有程序，直至出現(xiàn)臨界點。A.5.1.5.8 然后應重新連接蒸發(fā)污染物排放炭罐，汽車恢復至正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。A.5.1.6 用丁烷使炭罐吸附至臨界點A.5.1.6.1 如果采用密閉室來確定臨界點(見A.5.1.4.2)，應將發(fā)動機熄火的汽車置于蒸發(fā)排放密閉室內(nèi)。A.5.1.6.2 應準備好蒸發(fā)污染物排放炭罐用于炭罐吸附操作。不得

19、從車上拿下炭罐，除非炭罐在正常位置很難接近，不得不從車上卸下炭罐來進行吸附。如果需要卸下炭罐時，應特別小心，以免損壞零部件和燃油系統(tǒng)的完整性。A.5.1.6.3 采用50%容積丁烷和50% 容積氮氣的混合氣，以40 g/h 丁烷的流量使炭罐吸附。A.5.1.6.4 一旦炭罐達到臨界點，應馬上關閉蒸氣源。A.5.1.6.5 然后應重新連接蒸發(fā)污染物排放炭罐，汽車恢復至正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。A.5.1.7 放油和重新加油A.5.1.7.1 打開燃油箱蓋，用油箱放油閥放凈汽車上的所有燃油箱。放油時不得使裝在汽車上的蒸發(fā)控制裝置異常脫附或異常吸附。A.5.1.7.2 所有燃油箱加入溫度為291 K±

20、8 K(18 ±8 )之間的試驗燃料，加油量為該燃油箱標稱容量的40%±2%。然后汽車燃油箱蓋都應蓋上。A.5.2 預處理運行A.5.2.1 按照A.5.1.5 或A.5.1.6 完成炭罐吸附的1 h 內(nèi)，將汽車放置在底盤測功機上，運行常溫下冷啟動后排氣污染物排放試驗的運轉(zhuǎn)循環(huán)1 部一次和2 部兩次。運轉(zhuǎn)期間排氣污染物不取樣。F.5.3 浸車A.5.3.1 完成A.5.2.1 規(guī)定的預處理運行后5 min內(nèi)，關上發(fā)動機罩，汽車駛離底盤測功機，停泊在浸車區(qū)。汽車至少停泊12 h ，最多36 h。浸車期終了，發(fā)動機潤滑油和冷卻液溫度應達到該區(qū)域溫度的±3 K 以內(nèi)。A

21、.5.4 底盤測功機試驗A.5.4.1 浸車期結束后，將汽車進行常溫下冷啟動后排氣污染物排放試驗運轉(zhuǎn)循環(huán)（運轉(zhuǎn)循環(huán)1 部和2 部）。然后發(fā)動機熄火。試驗期間可以進行排氣污染物取樣，但試驗結果不得用于排氣污染物的型式核準。A.5.4.2 完成A.5.4.1 規(guī)定的常溫下冷啟動后排氣污染物排放試驗運轉(zhuǎn)后2 min 內(nèi)，汽車進行進一步預處理運轉(zhuǎn)，包括一次常溫下冷啟動后排氣污染物排放試驗的運轉(zhuǎn)循環(huán)1 部（熱起動）。然后發(fā)動機再次熄火。運轉(zhuǎn)期間排氣污染物不取樣。A.5.5 熱浸試驗A.5.5.1 預處理運行完成之前，應打開密閉室的混合風扇，并清掃密閉室數(shù)分鐘，直至背景碳氫化合物穩(wěn)定。A.5.5.2 臨近

22、試驗前，應進行碳氫化合物分析儀零點和量距點標定。A.5.5.3 預處理運轉(zhuǎn)循環(huán)末了，關上發(fā)動機罩，拆掉汽車與試驗臺之間的所有聯(lián)接件。然后以最小的油門開度將汽車開向密閉室。當汽車的任何一個部位進入密閉室前，打開車窗和行李箱，發(fā)動機熄火。將發(fā)動機熄火時刻記錄在蒸發(fā)污染物排放測量數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)上，同時，開始記錄溫度。A.5.5.4 在發(fā)動機熄火的情況下，將汽車推進或者用其它方法移進密閉室內(nèi)。A.5.5.5 在發(fā)動機熄火后2 min 內(nèi)且在預處理運行結束后7 min 內(nèi)，關閉并密封密閉室的門。A.5.5.6 密閉室密封后便開始60 min±0.5 min 的熱浸期。測量熱浸試驗的初始讀數(shù)碳氫化

23、合物的濃度CHC,i、溫度Ti、大氣壓力Pi 。這些數(shù)據(jù)將用于蒸發(fā)污染物排放的計算。60 min 的熱浸期間，密閉室內(nèi)的環(huán)境溫度T 應不低于296 K(23 )，且不高于304 K(31 )。A.5.5.7 臨近60 min±0.5 min 熱浸試驗期末了，應進行碳氫化合物分析儀的零點和量距點標定。A.5.5.8 在60 min±0.5 min 熱浸試驗期末了，應測量熱浸試驗的終了讀數(shù)密閉室內(nèi)碳氫化合物的濃度CHC,f、測量溫度Tf 和大氣壓力Pf。這些數(shù)據(jù)將用于蒸發(fā)污染物排放計算。A.5.6 浸車不起動發(fā)動機，將汽車推出或者用其它方法移至浸車區(qū)。在熱浸試驗末了和晝間換氣試驗開始之間，至少浸車6 h，最多36 h 。在此期間，至少應有6 h 汽車處于293 K±2 K(20