污染物監測方法
GB14761—1999汽車排放污染物限值及測試方法規定,輕型小客車(汽油車)尾氣排放監測方法為冷起動后排氣污染物排放試驗、怠速時一氧化碳排放試驗。GB/T3845—1993規定了汽油車在怠速工況下排氣中一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)濃度的測定方法。
(1)冷起動后排氣污染物排放試驗
①監測原理
待測汽車在實驗臺架上按規定的運轉循環(怠速、換擋、加速、等速、減速)進行模擬運行,對汽車排放氣體進行取樣、分析測定,得出汽車模擬運行過程中排放氣體污染物(CO、HC、NOx)的排放質量(g/km)。
②采樣
排氣取樣系統采用定容取樣系統(CVS),該系統為測量車輛排氣中的真實排放物質量而設計的。定容取樣系統(CVS)如圖6-43。
定容取樣系統(CVS)的工作原理:從汽車排氣管中排出的廢氣在混合室2中被空氣稀釋,稀釋空氣由鼓風機8抽進混合室2。稀釋的廢氣和吸進的空氣量由測量器7測定。大部分廢氣與空氣的混合物被排出取樣器,并由測量器7測量排出氣體的體積,僅有一小部分混合物被收集在6(袋1)中。
③測定
對收集在6(袋1)中的每種氣體(CO、HC和NOx)的濃度用分析儀器進行測量。用氣體的密度和鼓風機排出氣體的體積乘6(袋1)中每種氣體的濃度,得出每種氣體的質量;同時對收集在4(袋2)內環境空氣進行測定,得到環境空氣中CO、HC、NOx的含量;袋1中CO、HC、NOx的含量減去袋2中CO、HC、NOx的含量(空白),除以按試驗規范工況行駛的相應距離d,就可計算出各種待測成分的排放質量(g/km)。
④計算
待測成分排放質量計算式如下:
式中: Mi——污染物i的排放質量,g/km;
Vmix——稀釋排氣的容積,L/實驗(校正至標準狀態273K和101.3kPa);
Qi——在標準溫度和壓力(273K和101.3kPa)下,污染物i的密度,g/L;
kH——用于計算氮氧化物的排放質量的濕度校正系數,對于HC和CO沒有濕度校正;
Ci——稀釋排氣中污染物i的濃度,并用稀釋空氣中所含污染物i的含量進行空白校正以后的數值,ppm。
⑤分析設備
一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)——非色散型紅外光分析儀NDIR;
碳氫化合物(HC)——氫火焰離子型分析儀FID;
氮氧化物(NOx)——化學發光分析儀CLD或非色散紫外線諧振吸收儀NDUVR,兩者均需帶有NOx-NO轉換器。
(2)怠速時一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)濃度的測定方法
①測量儀器:非色散型紅外線CO和HC氣體測量儀。測量儀由廢氣取樣裝置、廢氣分析裝置、濃度指示裝置、校準裝置組成。測量儀可以直接顯示測定結果。
②測定步驟:發動機由怠速工況加速至中等轉速,維持60s后降至怠速狀態。將取樣探頭插入排氣管中,深度等于400mm,并固定于排氣管上。發動機在怠速狀態下維持15s后開始讀數,讀取30s內的最高值和最低值,其平均值即為測量結果。若為多排氣管時,應取各排氣管測量結果的算術平均值。
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