第五节 汽车排放污染物与噪声的检测

滤纸式烟度计有手动（图9-11）、半自动和全自动（图912）三种类型。
•图9-11手动滤纸式烟度计
•图9-12 FBY-201全自动滤纸式烟度计
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滤纸式烟度计主要由取样装臵、烟度测量与指示装臵、控制 装臵、校准装臵等组成，如图所示。
•滤纸式烟度计结构简图
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•烟度测量与指示装臵
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2.用不透光烟度计测量烟度
的气味，它本身可刺激咽喉与眼睛，严重时可使人
中毒，引起呼吸道疾病。SO2还是形成酸雨的主要成
分，它能严重污染河流、湖泊等水系，使土壤和水 源酸化，殃及野生动植物的生存安全。 一氧化碳、碳氢化合物在汽油车排放污染物中占 主导地位，而排放微粒则是柴油车的主要污染物。
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二、汽车排放污染物检测技术
（一）汽车排气成分分析 1．不分光红外线分析仪 不分光红外线分析仪适宜检测汽车排放中的CO、CO2，也 可检测HC。
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4）综合分析法 • 综合分析法是利用汽车综合排放分析仪同时进行快速检测汽 车排气中CO、CO2、HC和NOx的方法。这种检测方法能全 面反映汽车污染物的排放情况，能满足发动机台架试验或整 车底盘测功机试验的排放测量要求。
•五气体分析仪
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（二）汽车排气烟度计
柴油车的排烟常用不透光烟度计检测。分流式不透光烟度 计是利用光线通过部分烟气时透光的衰减率来测量排气烟度 的，如图所示。
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2．五气体分析仪
五气体分析仪用来检测CO、 CO2、HC、NOx、O2的浓度。 这种五气体分析仪通常采用 NDIR原理测量CO、CO2、HC，
用CLD原理测量NOx，用氧传感
器法测量O2。因CLD原理测量 NOx浓度的设备结构复杂，故市
场上提供的在线快速检测用的五
气体分析仪多用NDIR原理测量 NOx浓度，但其测量NOx的精度
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•不透光烟度计结构原理图
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三、汽车排放污染物检测方法
（一）怠速法
1．怠速测量法 2．双怠速测量法
（二）工况法
1．稳态工况法（ASM） 2．瞬态工况法 （三）烟度法 1．稳态烟度测量 全负荷烟度测量法 加载减速工况法 2．非稳态烟度测量 四、随车检测诊断法
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双怠速工况法 （1）测量标准
对于按照GB18352.3—2005《轻型汽车污染物排放限值及测量方法 (I)》或GB 18352.3—2005((轻型汽车污染物排放限值及测量方法(II)》 的要求生产制造的点燃式发动机汽车以及装用符合GB 14762—2002（国 2）《车用点燃式发动机及装用点燃式发动机汽车排气污染物排放限值 及测量方法》第二阶段排放限值的点燃式发动机的汽车，使用的排放测 量仪器，如取样管、软管、泵、水分离器、过滤器、零气端口、校准端 口、探测元件数据系统和显示器件控制调整装臵都有规定。
气管上。维持15s后，由具有平均值功能的仪器读取30s内的平均值，
或者人工读取30s内的最高值和最低值，其平均值即为高怠速污染 物测量结果。
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对于使用闭环控制电子燃油喷射系统和三元催化转化器技术的汽 车，还应同时读取过量空气系数(λ)的数值。
④发动机从高怠速降至怠速状态15s后，由具有平均值功能的仪器
车，要求对两种燃料分别进行排放检测。
（4）测量结果判定
①如果检测污染物有一项超过规定的限值，则认为排放不合格。 ②对于使用闭环控制电子燃油喷射系统和三元催化转化器技术的车辆，
如果检测的过量空气系数(λ)超出相应要求，则认为排放不合格。
（5）在用汽车的排放监控
自2005年7月1日之日起，全国点燃式发动机在用汽车排放监控，采用 本标准规定的双怠速法排气污染物排放限值及测量方法；在机动车保有量 大、污染严重的地区，也可按简易工况法。
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排气烟度测量
• 柴油机的排烟主要有黑烟、蓝烟和白烟，其排烟的多少以烟 度来表征。常用的烟度计（smoke meter）有滤纸式烟度计和 不透光烟度计。
1.用滤纸式烟度计测量烟度
滤纸式烟度计是一种用滤纸收集排烟，再比较滤纸表面对光 的反射率来测量烟度的仪器。
1）基本检测原理
滤纸染黑的程度不同，则对照射到滤纸表面光线的反射能力 不同。据此烟度值SF可表示为： Ro S F 10 (1 ) RC
读取30s内的平均值，或者人工读取30s内的最高值和最低值，其 平均值即为怠速污染物测量结果。 ⑤若为多排气管时，取各排气管测量结果的算术平均值作为测量 结果。 ⑥若车辆排气管长度小于测量深度时，应使用排气加长管。
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（3）单一燃料车和两用燃料车
对于单一燃料汽车，仅按燃用气体燃料进行排放检测;对于两用燃料汽
•汽车NDIR不分光红外排气分析仪
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（1）NDIR基本检测原理
•气体的红外吸收光谱
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CO、HC分别具有吸收一定波长红外光的性质，其浓度与
吸光量成正比。
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（2）不分光红外线CO和HC气体分析仪 • 不分光红外线CO和HC气体分析仪（图9-4）是一种能从汽 车排气管中采集气样，并对其中所含CO和HC的浓度进行连 续测量的仪器。它由废气取样装臵、气体分析装臵、浓度指 示装臵和校准装臵等组成。
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稳态工况法
（1）测试运转循环
在底盘测功机上的测试运转循环由ASM5025和ASM2540两个工况组成。 如图所示。
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Hale Waihona Puke （2）测试步骤①车辆驱动轮位于测功机滚筒上，将分析仪取样探头插入排气管中，
•2）全流式不透光烟度计结构原理
•全流式不透光烟度计结构原理图 •1-排气管；2-排气导入管；3-检测通道；4-光源； •5-光电池（光电检测单元）；6-烟度显示记录仪
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3）分流式不透光烟度计结构原理
•分流式不透光烟度计结构原理图 •1-光源；2-排气入口；3-排烟测试管；4-光电池； •5-转换手柄；6-空气校正管；7-鼓风机；8-排气出口
1 N K ln 1 L 100
•式中 N——不透光度读数（％）； • K——相应的光吸收系数值。
•（9-6）
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• 两种计量单位的刻度范围均以光全通过时为零，光全吸收时 为满量程。即烟气完全不吸光时，N＝0，K＝0；光线完全被 烟气吸收时，N=100时，K＝∞（m-l）。
式中 SF——滤纸式烟度值，FSN（filter smoke number）； Ro——污染滤纸的反射因数； Rc——洁白滤纸的反射因数。
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Ro／Rc的值由0到100%，分别对应于全黑滤纸的反射和洁 白标准滤纸的反射。当污染滤纸为全黑时，烟度值为10；滤 纸无污染时，烟度值为0。
2）滤纸式烟度计结构原理
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由式（9-4）可得：
K 1 ln L 0
•（9-5）
• 由于我国新的排放标准中用光吸收系数作为柴油机排放烟度 的评价指标，因此不透光烟度计应使用光吸收系数作为计量单 位，它是一种光吸收的绝对单位。 • 但有的不透光烟度计用不透光度作为计量单位，其不透光度 是指光线被排烟吸收而不能到达光接收器的百分率。仪表的不 透光度可用下式换算为光吸收系数：
4．微粒
汽车排放中的微粒是发动机排气中各种固体或液 体微粒的总称。微粒，往往吸附有许多有机污染物、 重金属元素和一些致癌物质，因而当其沉积到人体 肺部时，会严重危害人体的健康。
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汽车排放污染物及其危害
5．硫化物
汽车排放中的硫化物主要为二氧化硫（SO2），由
所用燃料中的硫和空气中的氧反应生成。SO2有强烈
第五节 汽车排放污染物与噪声的检测
主要内容：
汽车排放污染物的检测 汽车噪声检测
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第一部分 汽车排放污染物的检测
一、汽车排放污染物及其危害
1．一氧化碳
汽车排放中的CO是燃料不完全燃烧的产物。CO被人体大量
吸入后会使人感觉恶心、头晕及疲劳，严重时会使人窒息死亡。 2．碳氢化合物 汽车排放中的HC是多种碳氢化合物的总称，是发动机未燃尽
•FID氢火焰离子分析仪实物照片
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•FID工作原理图
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3）CLD分析法 •CLD是化学发光分析仪（Chemiluminescent Detector，）的 简称。用CLD分析排气中的NOx是目前最好的方法。
•CLD化学发光分析仪
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•CLD检测原理图 •1-流量计；2-二通阀；3-催化转化器；4-抽气泵；5-O3发生器； •6-反应室；7-光电倍增器；8-放大器；9-指示仪表；10-高压电源
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轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)
•Limits and measurement methods for emissions from light-duty vehicles (Ⅲ , Ⅳ ) •GB 18352.3—2005, 2007-07-01实施 •为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》， 防治机动车污染物排放对环境的污染，改善环境空气质量，制订本标准。 •本标准规定了装用点燃式发动机的轻型汽车，在常温和低温下排气污染物、曲 轴箱污染物、蒸发污染物的排放限值及测量方法，污染控制装臵的耐久性要求， 以及车载诊断（OBD）系统的技术要求及测量方法。 本标准规定了装用压燃式 发动机的轻型汽车，在常温下排气污染物的排放限值及测量方法，污染控制装 臵的耐久性要求，以及车载诊断（OBD）系统的技术要求及测量方法。 本标准 也规定了轻型汽车型式核准的要求，生产一致性和在用车符合性的检查与判定 方法。 本标准也规定了燃用LPG或NG轻型汽车的特殊要求。 本标准也规定了 作为独立技术总成、拟安装在轻型汽车上的替代用催化转化器，在污染物排放 方面的型式核准规程。 本标准适用于以点燃式发动机或压燃式发动机为动力、 最大设计车速大于或等于50km/h的轻型汽车。 本标准不适用于已根据GB 17691（第Ⅲ阶段或第Ⅳ阶段）规定得到型式核准的N1类汽车。