清華大學(xué)電子教案汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原 實(shí)驗(yàn)九 柴油機(jī)排放試驗(yàn)

試驗(yàn)9柴油機(jī)排放試驗(yàn)9.1試驗(yàn)?zāi)康牧私獠裼桶l(fā)動(dòng)機(jī)排放測(cè)試系統(tǒng)及原理；了解和掌握柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排放測(cè)試方法及儀器的操作；掌握柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排放測(cè)試循環(huán)工況及排放特性；分析柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有害氣體排放物CO、THC、NOx、CO2隨負(fù)荷變化的規(guī)律。9.2試驗(yàn)要求試驗(yàn)前，復(fù)習(xí)發(fā)動(dòng)機(jī)原理相關(guān)內(nèi)容及本書第6章，了解試驗(yàn)設(shè)備的原理及試驗(yàn)的基本條件；試驗(yàn)中，按指導(dǎo)教師的要求操作儀器設(shè)備，正確觀察記錄數(shù)據(jù)，按步驟進(jìn)行試驗(yàn)。掌握柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排放試驗(yàn)的方法及排放特性；試驗(yàn)后，認(rèn)真撰寫試驗(yàn)報(bào)告，正確處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)及繪制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)A/F、CO、THC、NOx曲線，結(jié)合原理進(jìn)行分析。9.3主要設(shè)備儀器1）流測(cè)功機(jī)；2）、油耗儀；3）氣體質(zhì)量流量計(jì)；以上設(shè)備同試驗(yàn)3的3.3中1）、2）、3）；4）空燃比儀；5）排氣分析儀；6）取樣探頭；以上設(shè)備同試驗(yàn)7的7.3中4）、5）、6）；7）部分流微粒采樣裝置為美國(guó)AVL公司生產(chǎn)的SPC472，最大稀釋比100，分辨率±0.1L/min、測(cè)量精度±2%；8）電子天平為瑞典METTLERTOLEDO公司生產(chǎn)的AXandMX/UMX，精度10μg。9.4發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架系統(tǒng)裝置柴油發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架排放測(cè)試系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖A9-1所示。圖A9-1柴油發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架排放測(cè)試系統(tǒng)簡(jiǎn)圖9.5試驗(yàn)對(duì)象、燃料內(nèi)容同試驗(yàn)3的3.5。9.6試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法1）試驗(yàn)條件：按標(biāo)準(zhǔn)GB/T18297-2001《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)方法》或廠家規(guī)定的試驗(yàn)進(jìn)行控制，如：冷卻液的出口溫度控制在88℃±5℃；機(jī)油溫度控制在90℃±5℃；柴油溫度控制在40℃±2℃額定功率點(diǎn)(2500r/min)中冷后溫度控制在49℃±2℃額定功率點(diǎn)(2500r/min)中冷器壓降12.3kPa；額定功率點(diǎn)(2500r/min)排氣背壓14.7kPa。2）試驗(yàn)方法：根據(jù)GB14761-2001《壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和裝用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛排氣污染物放排限值及測(cè)試方法》進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)內(nèi)容第6章已介紹，即ESC、ELR和ETC試驗(yàn)循環(huán)。9.7試驗(yàn)步驟和試驗(yàn)內(nèi)容1）同試驗(yàn)1的1.7中1）；2）在教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行排放分析儀的預(yù)熱及標(biāo)定工作；3）進(jìn)行外特性及部分速度特性和負(fù)荷特性試驗(yàn)方法同試驗(yàn)3的3.7。測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)功率、油耗、排放污染物CO、THC、NOx、CO2、微粒物等。試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)記錄表格，如表A9-1所示。根據(jù)試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，得出的排放量結(jié)果數(shù)據(jù)記錄表格，如表A9-2所示；表A9-1柴油機(jī)排放試驗(yàn)數(shù)據(jù)試驗(yàn)名稱：柴油機(jī)排放試驗(yàn)數(shù)據(jù)大氣壓力大氣干溫度大氣濕溫度發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)試驗(yàn)日期燃油編號(hào)汽油密度試驗(yàn)地點(diǎn)試驗(yàn)人員序號(hào)轉(zhuǎn)速扭矩燃油量進(jìn)氣溫度相對(duì)濕度空燃比微粒THCNOxCOr/minN·mL/h℃%mg×10-6×10-6%1表A9-2柴油機(jī)排放試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)名稱：柴油機(jī)排放試驗(yàn)結(jié)果大氣壓力大氣干溫度大氣濕溫度發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)試驗(yàn)日期燃油編號(hào)汽油密度試驗(yàn)地點(diǎn)試驗(yàn)人員序號(hào)轉(zhuǎn)速扭矩功率燃油量油耗率修正系數(shù)NOx微粒CO排放量HC排放量NOx排放量r/minN·mkWg/hg/kW·hg/kW·hg/kW·hg/kW·hg/kW·h14）ESC排放循環(huán)測(cè)試：柴油機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)循環(huán)（13個(gè)工況），按表A9-4順序進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)實(shí)測(cè)的排放量計(jì)算出比排放量。并與相應(yīng)法規(guī)限值進(jìn)行比較，進(jìn)行評(píng)價(jià)。據(jù)試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算得出的加權(quán)比排放量結(jié)果數(shù)據(jù)記錄表格，如表A9-3所示；表A9-3柴油機(jī)13工況法排放循環(huán)試驗(yàn)加權(quán)比排放量結(jié)果試驗(yàn)名稱：柴油機(jī)13工況法排放循環(huán)試驗(yàn)加權(quán)比排放量結(jié)果大氣壓力大氣干溫度大氣濕溫度發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)試驗(yàn)日期燃油編號(hào)汽油密度試驗(yàn)地點(diǎn)試驗(yàn)人員序號(hào)轉(zhuǎn)速扭矩燃油量加權(quán)NOx加權(quán)CO加權(quán)HC微粒CO加權(quán)比排放量HC加權(quán)比排放量NOx加權(quán)比排放量r/minN·mKg/hg/hg/hg/hg/kW·hg/kW·hg/kW·hg/kW·h1表A9-4ESC試驗(yàn)循環(huán)工況序號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)工況負(fù)荷/%加權(quán)系數(shù)/%工況時(shí)間/min1怠速——0.1552A1000.0823B500.1024B750.1025A500.0526A750.0527A250.0528B1000.0929B250.10210C1000.08211C250.05212C750.05213C500.0529.8試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理及總結(jié)分析要求1）按表A9-1填寫試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表格，計(jì)算出各種污染物的排放量按表A9-2進(jìn)行填寫；2）按表A9-3填寫ESC循環(huán)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果表格，并進(jìn)行排放試驗(yàn)加全數(shù)據(jù)處理，計(jì)算及整理得出各種污染物的加權(quán)比排放量；3）根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)，畫出特性曲線圖：（1）外特性試驗(yàn)排放值隨轉(zhuǎn)速的變化曲線，例見圖A9-2～圖A9-4（a）所示；（2）負(fù)荷特性試驗(yàn)排放值隨負(fù)荷的變化曲線，例見圖A9-2～圖A9-4（b）所示；（3）將各組的負(fù)荷特性試驗(yàn)曲線匯集一起組成排放特性曲線族。4）結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果及特性曲線圖進(jìn)行分析討論：（1）分析說(shuō)明各特性曲線的變化趨勢(shì)及規(guī)律，并說(shuō)明其原因；（2）與試驗(yàn)7汽油發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性排放物試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，指出柴油發(fā)動(dòng)機(jī)不同的排放規(guī)律，并說(shuō)明其原因。5）根據(jù)13工況ESC試驗(yàn)循環(huán)的試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)排放達(dá)標(biāo)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，并討論應(yīng)采取何種措施來(lái)進(jìn)一步滿足排放達(dá)標(biāo)要求；6）對(duì)比分析汽油發(fā)動(dòng)機(jī)9工況法和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)13工況法在工況選擇、權(quán)重分配及測(cè)試要求等方面都有什么差異，并分析其原因。圖例：發(fā)動(dòng)機(jī)外特性、1500r/min負(fù)荷特性的THC、CO、NOx排放曲線圖。(a)外特性THC排放變化(b)1500r/min負(fù)荷特性THC排放變化圖A9-2柴油機(jī)0#柴油THC排放(a)外特性CO