柴油车排气烟度的检测原理
柴油机排放检测分析实验报告
柴油机尾气排放实验报告学院/专业：化工学院/化学工程与工艺学号：06112595姓名：吕富元指导教师：唐力中国矿业大学机电实验中心柴油机尾气排放测量实验报告一、基本情况记录表名称柴油机型号S195生产企业莱恩（中国）动力科技有限公司额定功率9.8Kw气缸排列形式及数量单缸3层直列发动机冷却方式水冷起动方式电打火燃料柴油测量设备名称废气分析仪测量环境温度278K型号NHA-406 大气压97Kpa生产企业北京华运安特科技有限责任公司相对湿度38%二、实验照片柴油机尾气排放测量实验报告三、测量结果序号测量项目过量空气系数λ测量结果CO(%) CO2(%) O2(%) HC(×10-6 ) NO(×10-6 )1 正常各废气浓度5.200 0.12 2.67 16.82 14 /2 加速各废气浓度4.910 0.05 2.98 16.88 3 /四、测量结果分析及实验体会从这次试验得知，柴油机的基本构造和工作原理，看到了工作时的气缸带动轴，从而发动车。
结果表明，在一定正常工作约2000r/min内，柴油机工作效率较高，排放废气相对较少。
但总的来说，其效率远远低于人们的期望值，污染空气、酸雨，严重影响了人们的生活，也给一些古建筑物群体造成不同程度的损害，可以加入甲醇等烃类物质增加其O含量或添加乳化剂，以此来提高燃烧效率，减少污染物，可以用尾气处理器，但这也增加成本，而且有一定的浪费，可以改进在增加一个尾气处理循环系统，使可燃物再循环，释放其他废气，一方面可以提高柴油利用率，减少资源浪费，另一方面又可以是污染物HC、CO 等循环，减少对大气的污染。
减少大气污染，从实际出发。
尾气检测仪的原理
尾气检测仪的原理
尾气检测仪的原理是通过测量车辆排气尾气中的某些成分或参数来评估车辆的排放水平。
具体原理如下：
1. 传感器探测：尾气检测仪内置的传感器可以探测尾气中的各种污染物成分，如二氧化碳（CO2）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）和氧气（O2）等。
这些传感器可以利用化学反应、光电效应等原理来测量尾气中的不同成分。
2. 数据分析：尾气检测仪会将传感器测得的数据传输给内部的微处理器进行处理分析。
它会通过比较测量值与标准值之间的差异来确定车辆的排放水平。
3. 结果显示：尾气检测仪通常会使用数字显示屏或指示灯等方式，将检测结果以数值或颜色等形式显示出来。
根据结果，可以判断车辆是否符合排放标准。
需要注意的是，尾气检测仪的原理可能有所不同，具体的工作原理取决于不同的检测仪器和测量要求。
这只是一个一般的原理介绍。
关于机动车尾气检测方法及污染防治措施研究
关于机动车尾气检测方法及污染防治措施研究随着城市化的加速以及交通工具数量的增多，机动车尾气不断污染着城市的空气。
高浓度的尾气不仅会影响人们的身体健康，还会导致环境问题。
因此，采取相应的污染防治措施成为了当下迫切的需求。
本文将从机动车尾气检测方法以及污染防治措施两个方面进行探讨。
一、机动车尾气检测方法机动车尾气检测是指对机动车的发动机燃烧产生的废气进行检测、分析，确定是否符合国家环保标准以及对环境是否产生了污染。
目前，国内对机动车尾气检测主要采用以下几种方法：1. 烟度法烟度法是一种比较传统的测量尾气颗粒物含量的方法，通常是通过相应的烟度仪器检测。
该方法主要检测颗粒物的质量浓度，适用于检测柴油车辆的排放情况。
但该方法仅仅是定性测量，只能判断是否达到国家标准。
对于不同的机型和排放水平，烟度法测量的准确性不高。
2. OBD故障代码OBD故障代码系统也是常用的尾气检测方法之一。
该方法利用车辆自带的故障诊断系统进行检测，解读车辆发动机运行状态及性能，通过故障代码的结果来判断车辆是否符合排放标准。
该方法具有较高的测量准确性和自动化水平，能够精确判断车辆的排放情况。
3. 双怠速法双怠速法是一种基于测量静态状态下的排放浓度的方法。
此方法是在车辆额定转速下，测量废气成分含量的测量方法。
在测量时，车辆状况必须稳定，且环境条件要保证一致。
该方法需要对车辆进行动力学特性测量、沸点测试和定量分析，达到较高的测量准确性。
二、污染防治措施针对机动车尾气污染，如何采取有效的污染防治措施成为当前较为重要的问题。
下面我们从以下几个方面进行分析：1. 普及节能、环保技术节能、环保技术的使用可以降低尾气排放量，减少氧气消耗、降低燃料的损耗，从而减少尾气排放。
在生产车辆时，采用高效的减排技术和低碳材料，是可持续发展战略的重要举措。
比如研发和推广经济型发动机的技术，有效地减少了机动车尾气排放的问题。
2. 推广新能源汽车新能源汽车是目前减少尾气排放最为有效的手段之一。
我国烟度计测量技术进展
３ 烟度计发展趋势
３．１ 不透光烟度计发展趋势
不透光烟度计按照取样方式分为全流式和分流式。全 流式不透光烟度计的优点是响应极快，但是对不同直径的 排气管必须配以不同的专用管。由于结构有限，其排气管 直径就是光学测量长度，在低量程范围测量时分辨率低，废 气在排气管中难以进行加热或者降温，废气的温度不能迅 速测量，发动机的压力波动会引起测量误差。分流式不透 光烟度计是将部分废气送入测量气室中进行测量，探头只 需一种尺寸，可以对气室中的废气进行温度控制和压力补 充。由于我国法规要求 2001 年 10 月 1 日以后生产的柴油 车用分流式不透光烟度计进行检测，因此现在市场上出售 的不透光烟度计均为分流式。
２ ３种测量原理烟度计特点
3 种测量原理的烟度计的优缺点及应用场合，见表 1。 由于滤纸式烟度计不能测量蓝烟和白烟，测量的准确 性受到滤纸品质的影响，不能对瞬态工况进行连续测量等 缺点，因此我国规定 2001 年 10 月 1 日以前生产的柴油车 要用滤纸式烟度计检测，2001 年 10 月 1 日以后生产的柴油
透射式烟度计也称为不透光烟度计。是通过测量光 衰减量来反应汽车尾气排放的一种仪器。其原理是基于 Lambert-Beer 定律。透射式烟度计不仅可以测量黑烟，也 可以测量蓝烟和白烟，所以透射式光烟度计是日前应用最 为广泛一种测量烟气的仪器。透射式烟度计一般由取样探 头、测量部件、控制系统和显示仪表等组成。
但是柴油机在使用中会排出大量含碳物质，这些含碳 物质是柴油发动机燃烧不充分的产物，主要由燃料分子脱 氢分解或火焰最初的多个燃料分子聚合而形成，是 PM2.5 的重要组成成分。碳烟在光照下具有不同的颜色，按照颜 色不同可分为黑烟、白烟和蓝烟。黑烟是由于混合气过浓， 燃料未完全燃烧而生成的微小颗粒，变成浮游物，悬浮于 废气中，形成黑色烟雾。白烟是由于发动机刚启动时，汽 缸内的温度低，燃料未能充分雾化燃烧，残余燃料呈颗粒 状随废气排出，被视为白色烟雾。蓝烟是机油燃烧生成的， 排出时带有少量黏性液状物，它是一种少量氧的碳氢化合 物 [2]。
尾气检测原理
尾气检测原理
尾气检测是指对发动机排放的废气进行检测，以确定其是否达到国家排放标准。
尾气检测的原理是通过分析废气中的成分和浓度来评估发动机的燃烧效率和废气处理系统的工作状态，从而确保车辆排放的废气达到环保标准。
首先，尾气检测仪器会采集车辆排放的废气样品，然后将其送入分析仪器中进行分析。
分析仪器通常包括气体色谱仪、质谱仪和红外光谱仪等，这些仪器可以对废气中的氧气、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和颗粒物等成分进行分析和检测。
其次，通过分析仪器的检测结果，可以得出车辆废气排放的各项指标，如一氧化碳排放浓度、氮氧化物排放浓度、颗粒物排放浓度等。
这些指标可以反映出车辆发动机的燃烧效率和废气处理系统的工作状态，从而判断车辆的排放是否达标。
在实际应用中，尾气检测原理主要通过两种方式进行，一种是在静态条件下进行检测，即车辆在怠速状态下进行尾气检测；另一种是在动态条件下进行检测，即车辆在行驶过程中进行尾气检测。
这两种方式都可以有效地评估车辆的排放情况，但在具体操作和数
据分析上有所不同。
尾气检测原理的核心是通过分析废气中的成分和浓度来评估车
辆的排放情况，从而确保车辆的排放达到环保标准。
尾气检测在汽
车排放治理和环境保护方面发挥着重要作用，通过科学的检测手段
可以及时发现和纠正车辆排放超标的问题，保护大气环境和人民健康。
总之，尾气检测原理是基于对车辆排放废气成分和浓度的分析，通过科学的检测手段评估车辆的排放情况，确保其达到环保标准。
这一原理在汽车排放治理和环境保护中具有重要意义，为保护环境
和人民健康发挥着重要作用。
柴油车自由加速不透光烟度法检测检验细则
柴油车自由加速不透光烟度法检测检验细则(一).检测目的根据GB3847-2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》的规定，对车辆排放造成的污染进行监测和测定。
(二).判定标准GB3847-2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》柴油机自由加速试验排气可见污染物限值：(不透光烟度法)2005年7月1日以后生产的在用汽车所测得的排气光吸收系数不大于车型核准批准的自由加速排气烟度排放限值，再加 m-1。
(三).检测仪器不透光式烟度计(四)主要技术参数工作条件温度： 5℃～40℃相对湿度：不大于95％电源： 187V～242V 50Hz士1Hz测量范围不透光度（N）： 0一％光吸收系数（k）： 0一 m-1转速： 300一9999 rpm油温： -50℃～200℃分辨力不透光度：％光吸收系数： m-1转速： 1rpm油温：1℃示值允许误差不透光度：士％（绝对误差）转速（压电式）：士％（相对误差）油温：士2℃（绝对误差）光通道有效长度： 215mm,光通道等效长度：430mm预热时间： 15 min（五）.操作规程1准备使用前，按以下步骤安装仪器：a）将支架安装在测量单元上。
b)将取样探头的导管套在测量单元的排烟入口上，并且拧紧导管卡箍上的螺钉，防止结合部漏气。
c）用测量信号电缆连接测量单元及控制单元的测量信号接口。
d)用电源电缆连接测量单元的电源输入插座及控制单元的电源输出插座。
e）用连接电缆连接转速测量接口与转速传感器。
f)用连接电缆连接油温测量接口与油温探头。
g）把电源线插入控制单元的“电源插座”上。
并注意检查仪器接地是否良好，供仪器使用的电源插座应有可靠的保护地线，以保证操作人员和仪器的安全。
注意：如果控制单元与测量单元之间的通讯电缆没有接好，显示屏的状态栏会出现提示：“通信错误，请重试！”。
这时，用户应检查测量信号电缆是否连接好。
2预热仪器安装完成后，可接通电源开关，仪器刚进入显示界面时，显示：“正在检测，请稍等。
在用柴油车加载减速烟度排放限值及测量方法(DB11 121-2010)
OBD — — — — 不能发现与排放 控制装置相关的 故障码
不超过 ±10% ±10% — ±10% —
5.2 结果判定 5.2.1 所有测试车辆在实验前首先必须进行排放控制装置外观检查，如果检查结果与登记信息相符， 则判定车辆排放控制装置外观检查合格， 可以继续进行加载减速烟度测试， 否则直接判定车辆排放检测 结果不合格。 5.2.2 排放试验前或试验过程中，OBD 故障指示灯应工作正常且保持熄灭状态，且对车辆 OBD 系统故 障码的读取，未发现与排放控制装置相关的故障码，否则判定该车的排放检测结果不合格。
柴油车加载减速工况烟度测量的数据记录要求见附录B，实验设备的检查和实验方法见附录C,实验 设备的技术要求见附录D,检测报告的打印格式见附录E。
3
DB11/ 121—2010 AA
附 录 A （规范性附录） 在用柴油车加载减速烟度测量方法对车辆预检要求 A.1 范围 本附件规定了柴油车排气烟度检测前的预检要求。 A.2 车辆身份确认 检测员应确认车辆与车辆行驶证是否符合，如果不符，不允许参加测量。如果车辆身份无法确认， 不允许参加测量。 A.3 安全检查 A.3.1 A.3.2 a) b) c) d) A.3.3 a) b) A.3.4 a) b) c) A.3.5 a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l)
II
DB11/ 121—2010
在用柴油车加载减速烟度排放限值及测量方法
1 范围
本标准规定了在用柴油车加载减速烟度排放的检测方法和检查项目、 限值及结果判定、 测量结果与 数据记录要求。 本标准适用于装用柴油机、最大总质量大于400 kg、最大设计速度大于或等于50 km/h的在用汽车。 2 规范性引用文件
柴油发动机烟度测量的不确定度分析
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柴油发动机烟 度测量的不确定度分析
陈 江 ’ 吴 旭 ，
（． １ 深圳市 特种 设备安全检验研究院：２ 华 南理 工大学后 勤产 业集团， ． 广东 深圳 ５ ０ ９ １ ２） ８ 摘 要： 通过对柴油发动机烟度测量过程 的分析 ， 并对测量过程中不确定度来源进行分析 ， 找出影响不 确定度的主要原因 ，以提 高在检验工作 中的检测 能力。
一 开嫒 松 踏 一
嗣试开始
气样 品通 过一 定面 积 的滤 纸 ，使 炭烟 沉积 在滤 纸上
将滤 纸 染黑 ，改变滤 纸 的反射 因数 。利 用 光源 产生 的光照 射滤 纸 ，再 反射 到光 电元 件上 。光 电元 件接 收到 的光的 强弱程 度 与滤纸被 炭烟污 染的程度有关 ，
制 ，车 辆废 气排 放的 污染 更为 严重 。炭烟 是柴 油发
动 机燃 料燃 烧不 完全 的产物 ，其 内含 有大 量的 黑色 炭 颗粒 。炭 烟影 响能 见 度 ，并 因含有 少量 的带 有特
殊 臭味 的 乙醛 ， 往往 引起 人们 恶心 和头 晕 。 因此 ， 在 厂 内机 动 车辆 监督检 验规 程 的检 测要 求 中 ， 车辆
难 以防范 。厂 内机 动 车辆 属于 特种设 备之 一 ，一般 工作 的场 所 是厂区 内或 仓库 内 ，由于使 用 区域 的限
（） 量时 ，接 好 电源线 。 １测
将 仪器 背 面的 “ 调整 ／ 量”转换 开关 拨到 “ 测 渊
整 ”位置 ， 查数 字 电压表 显 示是 不是 １ ． ） 口 检 （０ ，女 果 ）（
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柴油机的烟度是发动机的尾气排放中的各个有害物质的含量 .
烟度定义：定容量排气所透过的滤纸的染黑度
柴油车排气烟度的检测原理
柴油车的排气烟度是用烟度计来检测的。烟度计的类型很多，按测量原量分，目前流行的有
两种。
一种是透光式烟度计。透光式烟度计在光学系统中装上光源和光接收器，使待测的柴油车排
气连续不断地从光路中通过，利用排气中的碳烟微粒对光的吸收使透光率发生变化而测定排
气中的烟度。透光式烟度计的优点是可以测定变化工况中烟度排放的瞬时值，缺点是结构较
复杂，制造成本较高，维护较困难。这种烟度计主要用于发动机的研究。
另一种是反射式烟度计，也称滤约式烟度计。它利用滤纸将排气过滤，排气中的碳烟便存留
在滤纸上，然后根据光的反射原理用测定滤纸被碳烟污染的程度来表示排气烟度。滤纸式烟
度计结构结构简单，高速和作用都较方便，特别适用于稳定工况下的烟度测定，缺点是不能
对变化工况下的过渡过程作连续的测量。
根据国家标准的规定，目前汽车检测站和于测量柴油车自由加速烟度的仪器为滤纸式烟度计。
滤纸式烟度计检测柴油车排气烟度的基本原理是：
用抽气泵在一定时间内从柴油车排气管中抽取一定量的废气，使它通过一张一定面积的纯白
滤纸，废气中的碳烟微粒便险境丰在滤纸上，使滤纸染黑。然后用光电检测装置测出滤纸的
染黑度，用波许（Rb）表示。该染黑度即代表柴油车的排气烟度。
抽气时间、抽气量对检测的准确性都有直接的影响。为保证检测精度，国家标准对抽气泵的
抽气时间、抽气量都有规定。柴油车自由加速时，由于是在怠速情况下突然加油，转速迅速
增加，排烟浓度也突然增加，当转速稳定后，排烟浓度明显降低。为准确反映加油时的排烟
情况，就要求加油时立即取样，即加油与取样同步。如果取样提前，浓度还未排出就结束取
样，就会使测量结果偏低；同样，如果取样推迟了，浓烟已经过去了才取样，结果也会偏低。
另外，取样时间过长或过短，得到的排气平均烟度都会不同。国家标准规定，抽气泵每次抽
气的动作时间为1.4±0.2s，抽气泵每次的抽气量为330±15mL。如果每次抽取的废气不等
量，则通过相同面积的滤纸时，滤纸的染黑度就不同，所测得的烟度值也就不同，因此对抽
气泵每次的抽气量也必须规定。
柴油车烟度计的基本结构和工作原理
柴油车烟度计由采样管、滤纸、定量吸气泵和光电装置构成。工作时定量吸气泵定时将一定
容量的柴油车排出的气体吸入，在气体穿过滤纸时，将排出的污染物隔离在滤纸上，形成一
块污斑，这块污斑的颜色深浅（黑的程度）与车辆的排污程度有关，测量这块污斑的黑度指
标，也就测量出了该辆汽车的污染程度。
烟度计的测量机构是光电装置，通常有一束光照射在滤纸上，在滤纸上方放置了一块硒光电
池，由于未经污染的滤纸较白，照射光大部分反射到光电池上，光电压较高，仪表指零（仪
表最大偏角时读数为零，若不为零，可微调入射光灯泡电流）；滤纸经污染后颜色发黑，入
射光大部被黑色吸收，只有少量反射，光电池光电压较小，仪表指针偏角减小，烟度计示置
增大。
柴油机废气分析仪最新的有:不透光烟度计
测量原理:
当将一束光穿过密度和温度一致的气体时，由于光被气体吸收和散射，使其强度衰减。吸收
就是光转换成另一种形式的能量，散射就是由于反射、折射、绕射而引起的光发散，吸收系
数就是反映光吸收和散射的情况。
透光式烟度计是以光衰减的物理作用为工作原理，一束光被废气的微粒所遮蔽，出射光束的
强度与长度的关系可用Beer-Lambert定律表示：
N=（1-e-kL）·100％=（1－I/I0）·100％
式中：N ----- 不透光度；
I0 -----入射光的光强；
I -----出射光的光强；
L -----光路长度；
k -----是光吸收系数，单位为m-1。
光吸收系数k是不透光值的基本单位，它与通道长度无关，通道长度L定义为光路长度即烟
柱长度，是以米作单位。如公式所示，不透光度与所使用的光路长度有关而光吸收系数则与
光路长度无关。光路长度现在国际上通常是采用0.43m，亦即是Hartridge 不透光烟度计的
光路长度。