《汽车检测技术》项目七.pptx

,汽油车排气污染物的主要有害成分及其检测原理,汽车排气分析仪的结构组成,任务一 汽油车排气污染物检测,汽油车排气污染物的检测方法,汽油车排气污染物的检测标准及结果分析,一、汽油车排气污染物的主要有害成分及其检测原理,汽油车排放的污染物主要有三个来源：,发动机排气管排出的废气,汽油,蒸发,排放物,曲轴箱,排放物,排气管排放的废气（又称尾气）是汽油车排放最主要的来源,。,尾气,的有害成分主要是,一氧化碳（,CO,）,、,碳氢化合物（,HC,）,、,氮氧化合物（,NOx,）,和,硫化物,等。其中，,CO,和,HC,是汽油车排气污染物中最主要的有害物质。,1.1.1,排气,污染物的主要成分,一、汽油车排气污染物的主要有害成分及其检测原理,1.1.2,排气,污染物的危害,（,1,）一氧化碳（,CO,）,在内燃式发动机中，,CO,是由于空气不足或其他原因而造成不完全燃烧时产生的一种有害气体。,CO,无色、无味，吸入人体后非常容易和血液中的血红蛋白结合，它与血红蛋白的亲和力是氧的,300,倍。因此，肺里的血红蛋白不与氧结合而与,CO,结合，致使人体缺氧，引起,头痛,、,头晕,、,呕吐,等中毒症状，,严重者将导致死亡,。,CO,的容许限度为,8 h,内,100 ppm,（,1,ppm=10,-6,）,。若在,1 h,内吸入,500 ppm,的,CO,，将会出现中毒症状，并,危害中枢神经系统，造成感觉、反应、理解、记忆等机能障碍,，,严重时引起神经麻痹,。若,1 h,内吸入的,CO,达到,1 000 ppm,，将直接致死。,一、汽油车排气污染物的主要有害成分及其检测原理,1.1.2,排气,污染物的危害,（,2,）碳氢化合物（,HC,）,HC,是未燃烧的烃类物质，汽车排气中所含的烃类有百余种之多，但其浓度总量比,CO,要少。,HC,对人体健康的危害并不明显，但从汽车排气成分检测中得知，在排出的碳氢化合物中含有少部分醛类和多环芳香烃。其中，甲醛与丙烯对鼻、眼和呼吸道黏膜有刺激作用，会引起,结膜炎,、,鼻炎,、,支气管炎,等症状，还有难闻的臭味。烃类是形成光化学烟雾的重要物质。因此，,HC,的危害性是不容忽视的。,（,3,）氮氧化合物,（）,NO,x,NO,x,是,发动机大负荷工作时大量产生的一种褐色的有臭味的废气。发动机废气刚一排出时，废气中存在的,NO,毒性较小，但,NO,很快氧化成毒性较大,的,NO,2,等,其他氮氧化合物。这些氮氧化合物被统称,为,NO,x,。,NO,x,进入,肺泡后能形成亚硝酸和硝酸，,对肺组织产生剧烈的刺激作用,。亚硝酸盐则能与人体内的血红蛋白结合，形成变性血红蛋白，可在一定程度上导致组织缺氧。,一、汽油车排气污染物的主要有害成分及其检测原理,1.1.2,排气,污染物的危害,（,4,）硫化物,汽车排气污染物中硫化物的主要成分为二氧化硫,（,SO,2,）。,SO,2,有,强烈的气味，对人的咽喉和眼睛有刺激作用，容易,引起呼吸道疾病,。此外,，,SO,2,还是,形成酸雨的主要物质，使河流、湖泊和土壤酸化。,一、汽油车排气污染物的主要有害成分及其检测原理,1.1.3,排气有害成分的检测原理,汽车环保检测主要是检测排气有害成分中的,CO,，,HC,和,NO,x,的,含量。对这些成分进行分析的常用方法有,不分光红外线分析法（,NDIR,法）,、,氢火焰离子化分析法（,FID,法）,和,化学发光法（,CLA,法）,等。,（,1,）不分光红外线分析法（,NDIR,法）,NDIR,是不分光红外线（,Non-Dispersive Infra-Red,）的简称，根据,NDIR,原理制造的排气分析仪称为不分光红外分析仪。汽车排气中的,CO,，,HC,，,NO,和,SO,2,等,气体，都能吸收一定波长范围的红外线，而且它们对红外线的吸收程度与各自的浓度存在一定的关系，如图,7-1-1,所示。不分光红外线分析法就是根据该原理来检测尾气中各污染物的含量的。当各种气体混合在一起时，,NDIR,法检测出的结果并不会受到干扰。,图,7-1-1,气体对红外线的吸收情况,一、汽油车排气污染物的主要有害成分及其检测原理,1.1.3,排气有害成分的检测原理,（,2,）氢火焰离子化分析法（,FID,法）,FID,是氢火焰离子化检测器（,Hydrogen Flame Ionization Detector,）的简称。,FID,对有机化合物具有非常高的灵敏度,，而且,稳定性好,、,响应迅速,，,对环境温度及大气压力不敏感,。利用,FID,分析汽车排气中的,HC,是目前最为有效的方法。其基本检测原理如图,7-1-2,所示，将被测尾气通入氢气和氧气燃烧的火焰中，使其中的,HC,在高温下产生化学电离，并在高压电场的作用下形成离子流，经过放大后成为与尾气中,HC,含量成正比的电信号，根据电信号的大小即可定量分析出,HC,的含量。,图,7-1-2 FID,工作原理示意图,一、汽油车排气污染物的主要有害成分及其检测原理,1.1.3,排气有害成分的检测原理,（,3,）化学发光法（,CLD,法）,CLD,是化学发光分析仪（,Chemiluminescent Detector,）的简称，其,基本检测原理,是：让含有,NO,的被测氧气和臭氧在反应室内发生反应，生成一部分激发态,的,NO,2,，,这些激发态,的,NO,2,向,基态,的,NO,2,过渡,时，会射出一定波长范围的光量子，其发光强度与进入反应室的,NO,的质量成正比，再利用光电倍增管将光信号转换为电信号输出，即可测得被测氧气中,NO,的含量。根据上述原理，,CLD,只能测量排气中,NO,的含量，对于排气中,的,NO,2,，,可先将其转换为,NO,后再与原含有的,NO,一起测量，即可得到排气中总,的,NO,x,的,含量。,CLD,的检测原理如图,7-1-3,所示。,1,流量计；,2,二通阀；,3,催化转化器；,4,抽气泵；,5O3,发生器；,6,反应室,；,7,光电倍增管,；,8,放大器；,9,指示仪表；,10,高压电源,图,7-1-3 CLD,检测原理示意图,二、汽车排气分析仪的结构组成,汽车排气分析仪的种类很多，按所能测量排气污染物的种类不同可分为,两组分,（检测,CO,和,HC,）、,四组分,（检测,CO,，,HC,，,CO,2,和,O,2,）,和,五组分,（检测,CO,，,HC,，,CO,2,，,O,2,和,NO,）等类型,。以,五组分汽车排气分析仪为例，介绍汽车排气分析仪的结构组成,。,五,组分汽车排气分析仪又称五气分析仪，它能快速检测汽车排气中,CO,，,HC,，,CO,2,，,O,2,和,NO,的含量，从而全面地反映汽车污染物的排放情况。其中，,CO,，,HC,，,CO,2,的,检测是基于不分光红外线分析,法；,O,2,和,NO,的检测是基于电化学传感器。,如图,7-1-4,所示为常用的五气分析仪，它主要由,排气取样装置,、,气体分析装置,和,浓度指示装置,等组成,。,1,仪器本体；,2,微型打印机；,3,短导管,；,4,前置过滤器；,5,取样管；,6,取样探头,图,7-1-4,常用五气分析仪外形结构示意图,二、汽车排气分析仪的结构组成,排气,取样,装置：,排气,取样装置主要由取样探头、导管、滤清器、水分离器和泵等组成。它的作用是从汽车排气管中提取尾气，过滤掉其中的灰尘和水分后送入气体分析装置。,气体分析,装置：,气体分析,装置主要由红外光源、测量气室、标准气室、切光扇轮和检测室等组成。它的作用是定量分析出排气中各气体的含量，并将其转换为电信号送入浓度指示装置。气体的流动路线如图,7-1-5,所示,。,气体,浓度指示,装置：,气体,浓度指示装置的作用是显示所测气样中,CO,，,HC,，,NO,和,CO,2,等,气体的浓度值，可以在仪器的显示屏上直接显示，也可以通过计算机显示器来显示。,图,7-1-5,气体在分析仪中的流动,路线,三、汽油车排气污染物的检测方法,1.3.1,汽油,车排气污染物检测方法分类,怠速法是测量汽油车在规定怠速工况下排气污染物浓度的方法，主要用于,检测,CO,和,HC,，其常用的检测仪器为不分光红外气体分析仪。实践中应用的怠速法主要分为发动机怠速法和双怠速法两种。,1,）发动机怠速法,在怠速工况下，发动机以无负载的最低稳定转速运转，混合气雾化条件较差，燃烧状况不佳，排气中,CO,和,HC,的含量,较高。因此，怠速工况是检测排气中,CO,和,HC,含量的重要工况。,2,）双怠速法,双怠速法是综合检测汽油车在怠速和高怠速两种工况下排气污染物的方法。其中，高怠速工况是指发动机无负载稳定运转在,50%,额定转速或制造厂技术文件中规定的高怠速转速时的工况。高怠速运转时，混合气的雾化及燃烧条件有所改善，,CO,和,HC,的排放有所下降。为全面检测,CO,和,HC,的排放情况，提高测量的精度，并监控因催化转化器效率降低而造成的排放恶化，应将高怠速工况纳入检测范围。,（,1,）怠速法,三、汽油车排气污染物的检测方法,1.3.1,汽油车排气污染物检测方法分类,工况法是将汽车若干常用工况和排放污染较重的工况结合在一起测量排气污染物的方法。工况法的循环试验模式应根据汽车的排放性能、行驶特点、交通装置、道路条件、车流密度和气候地形等因素，经科学分析后制定，以最大限度地重现汽车实际行驶过程中的排放特性。常用的工况法分为瞬态工况法和稳态工况法,两种。,1,）瞬态,工况法,瞬态工况法的循环试验包括多种瞬态工况。例如，,GB 18352.32005,轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国,、,阶段）,中规定，在车辆型式核准的,型试验中，运转循环由,1,部（市区运转循环）和,2,部（市郊运转循环）组成，如图,7-1-6,所示,。,市区,运转循环模拟的是城市条件下汽车的行驶工况，由怠速、换挡、加速、等速、减速等共计,15,个工况组成,；,市郊运转循环模拟的是城市郊区条件下汽车的行驶工况，由怠速、换挡、加速、等速、减速等共计,13,个工况组成。,（,2,）工况法,三、汽油车排气污染物的检测方法,1.3.1,汽油车排气污染物检测方法分类,图,7-1-6 ,型试验用运转循环,三、汽油车排气污染物的检测方法,1.3.1,汽油车排气污染物检测方法分类,2,）稳态工况,法,稳态工况法又称加速模拟工况法，其,循环试验包括多种稳态循环工况,。例如，,GB 182852005,点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法）,中规定，全国点燃式发动机在用汽车的排放监控，在机动车保有量大、污染严重的地区，可以采用稳态工况法。该方法在底盘测功机上进行，其测试运转循环由,ASM5025,和,ASM2540,两个工况组成，如图,7-1-7,所示。,（,2,）工况法,图,7-1-7,稳态工况法试验运转循环,汽车排放检测分为型式核准、生产一致性检查和在用车检测等三个试验阶段,。,型,式核准试验,是指对新设计车型的认证试验,；,生产一致性试验,是指从成批生产的车辆中任意抽取一辆或若干辆进行检测的抽样试验,；,在用车检测,是指对在用车的年检及抽样检测。,三、汽油车排气污染物的检测方法,1.3.2,双,怠速法,应,保证被检车辆处于制造厂规定的正常状态，发动机进气系统应装有空气滤清器，排气系统应装有排气消声器，并不得有泄漏。,应,在发动机上安装转速计、点火正时仪、冷却液和润滑油测温计等测量仪器。,所,用汽油符合国家标准。,测量,时，发动机冷却液和润滑油温度应达到汽车使用说明书中规定的热车状态。,排气分析仪,应进行规定时间的预热。,准备工作,三、汽油车排气污染物的检测方法,1.3.2,双,怠速法,发动机从怠速状态加速至,70%,额定转速，运转,30 s,后降至高怠速状态（即,0.5,倍额定转速）。,将,测量仪器的取样探头插入排气管中，深度不小于,400 mm,，并固定在排气管上。,维持,15 s,后，由具有平均值功能的仪器读取,30 s,内的平均值，或者人工读取,30 s,内的最高值和最低值，其平均值即为高怠速工况的污染物测量结果。,发动机,从高怠速降至怠速状态,15 s,后，由具有平均值功能的仪器读取,30 s,内的平均值，或者人工读取,30 s,内的最高值和最低值，其平均值即为怠速工况的污染物测量结果。,若,被检车辆有多个排气管，则取各排气管测量结果的算术平均值作为测量结果。,若,车辆排气管长度小于测量深度，应使用排气加长管。,测量,工作全部结束后，将取样探头从排气管内抽出来，使它吸取新鲜空气,5 min,左右，待仪器指针回到零点后再关闭电源。,检测程序,四、汽油车排气污染物的检测标准及结果分析,1.4.1,检测,标准,（,1,）排放标准概述,汽车排放标准,指从汽车尾气中排出的一氧化碳（,CO,）、碳氢化合物（,HC,）、氮氧化物,（,NO,x,）,、炭烟（,PM,）等有害成分的含量限值。,现有的各种汽车排放标准大致可分为,欧洲标准,、,美国标准,和,日本标准,三种，我国汽车排放标准主要是向欧洲标准靠拢。欧洲标准是由欧洲经济委员会（,ECE,）的排放法规和欧共体（,EEC,）的排放指令共同构成的。其中，欧,标准（欧,型式认证排放限值）于,1992,年开始实施，最新的欧,标准（欧,型式认证排放限值）于,2013,年开始实施。,我国汽车污染物排放标准中污染物排放限值大体等同于欧洲排放,标准。,目前，国产轻型汽车执行,GB 18352.32005,轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国,、,阶段）,中的第,阶段排放控制要求；燃用柴油及气体燃料的发动机和重型汽车执行,GB 176912005,车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法（中国,、,、,V,阶段）,中的第,阶段排放控制要求。,四、汽油车排气污染物的检测标准及结果分析,1.4.1,检测,标准,（,2,）我国现行排放标准,GB 182852005,点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法）,对新生产汽车和在用汽车使用双怠速法检测排气污染物时的排放限值作了如下规定。,1,）新生产汽车排气污染物排放,限值,对于,装用点燃式发动机的新生产汽车，型式核准和生产一致性检查时排气污染物的排放限值如表,7-1-1,所示。其中，新生产汽车是指制造厂合格入库或出厂的汽车。,车型,类别,怠速,高怠速,CO,（,%,）,HC,（,）,CO,（,%,）,HC,（,）,2005,年,7,月,1,日起新生产的第一类轻型汽车,0.5,100,0.3,100,2005,年,7,月,1,日起新生产,的第二,类轻型汽车,0.8,150,0.5,150,2005,年,7,月,1,日起新生产,的重型,汽车,1.0,200,0.7,200,表,7-1-1,新生产汽车排气污染物的排放限值（体积分数）,四、汽油车排气污染物的检测标准及结果分析,1.4.1,检测,标准,2,）在用汽车排气污染物排放,限值,对于装用点燃式发动机的在用汽车，排气污染物的排放限值如表,7-1-2,所示。其中，在用汽车是指已经登记注册并取得号牌的汽车。,表,7-1-2,在用汽车排气污染物的排放限值（体积分数）,车型,类别,怠速,高怠速,CO,（,%,）,HC,（,）,CO,（,%,）,HC,（,）,1995,年,7,月,1,日前生产的轻型汽车,4.5,1 200,3.0,900,1995,年,7,月,1,日起生产的轻型汽车,4.5,900,3.0,900,2000,年,7,月,1,日起生产的第一类轻型汽车,0.8,150,0.3,100,2001,年,10,月,1,日起生产的第二类轻型汽车,1.0,200,0.5,150,1995,年,7,月,1,日前生产的重型汽车,5.0,2 000,3.5,1 200,1995,年,7,月,1,日起生产的重型汽车,4.5,1 200,3.0,900,2004,年,9,月,1,日起生产的重型汽车,1.5,250,0.7,200,四、汽油车排气污染物的检测标准及结果分析,1.4.2,检测结果分析,表,7-1-1,和表,7-1-2,中规定的车辆，如果排气污染物有一项超过规定的限值，即可判定其尾气排放不合格。,汽油车怠速污染物超过标准的主要原因是汽油发动机燃油供给系统调整不当。除了发动机供油系统的调整情况对排气污染物的成分、浓度有影响外，点火系统和冷却系统的工作状态及曲柄连杆机构的技术状况对排气污染物中,CO,，,HC,的浓度也有影响。,柴油车排气污染物的主要有害成分及其危害,柴油车排气烟度的检测设备,任务二 柴油车排气污染物检测,柴油车排气烟度的检测方法,柴油车排气烟度的检测标准,一、柴油车排气污染物的主要有害成分及其危害,黑烟通常在柴油机大负荷运转时产生，一般认为炭烟颗粒本身对人体健康的直接影响并不大，但炭烟颗粒上常常夹附着二氧化硫及致癌物质多环芳香烃、苯并芘等有害物质，这些物质对人体的危害较大。此外，炭烟内含有的大量黑色炭颗粒会直接影响道路的能见度，并因含有少量带有特殊臭味的乙醛而使人们感到恶心和头晕。,柴油车排气污染物的主要有害成分为,炭烟,，在机动车环保性能检测中对柴油车主要检测其尾气中的炭烟含量。,柴油机排烟可分为,白烟,、,蓝烟,和,黑烟,三种，不同烟色的形成原因不同，研究表明起决定作用的是温度。在,250,以下形成的烟通常是白色的，从,250,到着火温度形成的是蓝烟，黑烟只在着火后才出现。通常所说的炭烟是指柴油机排出的黑烟。,因此，包括我国在内的不少国家都规定了柴油机的最大允许烟度值。,二、柴油车排气烟度的检测设备,2.2.1,滤纸,式烟度计的检测原理及结构组成,（,1,）检测原理,滤纸,式烟度计的基本原理是：,用一个活塞式抽气泵从柴油机排气管中抽取一定容积的排气，使它通过一张一定面积的白色滤纸，排气中的炭烟存留在滤纸上将其染黑，通过测定滤纸被炭烟染黑的程度来表示排气烟度,。,滤纸式烟度计的优点,是结构简单、调整方便，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。,二、柴油车排气烟度的检测设备,2.2.1,滤纸,式烟度计的检测原理及结构组成,（,2,）结构组成,滤纸式烟度计有,手动,、,半自动,和,全自动,三种类型，它们一般都是由,采样装置,、,烟度测量装置,、,烟度指示装置,和,控制装置,等组成，如图,7-2-1,所示,。,1,脚踏开关；,2,电磁阀；,3,抽气泵；,4,滤纸卷；,5,取样探头；,6,排气管,；,7,进给机构；,8,染黑的滤纸；,9,光电传感器；,10,指示,表,图,7-2-1,滤纸式烟度计的结构示意图,二、柴油车排气烟度的检测设备,2.2.1,滤纸,式烟度计的检测原理及结构组成,控制装置,4,）,半自动和全自动式烟度计的控制装置包括用脚操纵的抽气泵脚踏开关和滤纸进给机构。排烟的收取和发动机加速动作同步。,指示装置,3,）,指示装置利用一个微安表来指示滤纸染黑度即排气烟度。当光电传感器传来的信号强度不同时，指针的位置也不相同。指示表头以,0,10 Rb,波许烟度单位来表示，其中，,0,表示全白滤纸，,10,表示全黑滤纸。,结构组成,烟度测量装置,2,）,烟度测量装置由光电传感器、滤纸和标准烟样等组成。光电传感器发出与滤纸染黑程度相对应的电信号并传给指示装置。,采样装置,1,）,采样器由取样探头、抽气泵、取样软管和清洗机构等组成，其作用是抽取排气并使之通过滤纸。,二、柴油车排气烟度的检测设备,2.2.2,不,透光式烟度计的检测原理及结构组成,检测原理,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，利用排气中的炭烟微粒对光的吸收使透光率发生变化来测定排气中的烟度,。,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，制造成本高，维护困难，这种烟度计主要用于发动机的研究。,不透光式烟度计可,分为以下两种,：,全流式不透光烟度计,测量全部排气的不透光衰减率，其优点是响应速度极快，维修保养较为方便，但受结构所限，在低量程范围存在测量分辨率低的问题，且需要进行温度和压力补偿,。,分流式不透光烟度计,将一部分排气引入测量烟度取样管，并送入烟度计进行连续分析，它在温度和压力补偿上不存在困难，故测量的重复性要比全流式好。,二、柴油车排气烟度的检测设备,2.2.2,不,透光式烟度计的检测原理及结构组成,分流式不透光烟度计主要由,检测气室,、,主机,和,显示仪表,三部分组成。其中，检测气室是一根分为左、右两半部分的圆管，被测排气由中间入口进入，分别穿过左、右出口后排出，如图,7-2-2,所示,。,光源,发出的光穿过被测气体后射入光电传感器，气体中可见污染物吸收部分光能后导致光强衰减，光电传感器将衰减后的光强转化为电信号送入主机，主机换算出烟度值后在显示仪表上显示出来。,1,光源；,2,排气入口；,3,排气测试管；,4,光,电传器,；,5,转换手柄,；,6,空气校正器；,7,鼓风机；,8,排气出口,图,7-2-2,检测气室的结构示意图,三、柴油车排气烟度的检测方法,柴油车排气烟度的,检测分为,型式核准,、,生产一致性检查,和,在用汽车检测,三个阶段。不同阶段的检测方法和检测标准均有所差异，下面主要介绍在用车排气烟度的检测。,GB 38472005,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,中规定，对于,2001,年,10,月,1,之前生产的在用汽车，采用自由加速试验滤纸烟度法检测其烟度值；对于,2001,年,10,月,1,日起生产的在用汽车，采用自由加速试验不透光烟度法检测排气光吸收系数。,三、柴油车排气烟度的检测方法,2.3.1,在用汽车,自由加速试验滤纸烟度法,1,）仪器准备,在,未接通电源时，先检查指示电表指针是否在机械零点上。若指针失准，可用零点调整螺钉使指针与“,10”,的刻度重合。,接通,电源，进行必要的预热，打开测量开关，在光电传感器垂直下方垫上,10,张洁白的滤纸，然后调节电位器旋钮使表头指针与“,0”,刻线重合。,在,10,张洁白滤纸上放上,1,张标准烟样，光电传感器对准烟样中心并垂直放置在其上方。此时，表头指针应指在标准烟样所代表的染黑度数值上，否则须调节电位器旋钮。,检查,取样装置和控制装置中各部机件的工作性能，特别要注意脚和手控制的抽气泵开关与抽气泵动作是否同步。,检查,控制用压缩空气源的压力和清洗用压缩空气的压力是否符合要求。,检查,滤纸是否洁白无污。,2,）被检车辆准备,进,气系统必须装有空气滤清器，排气系统应装有排气消音器且不得有泄漏。,发动机,使用的柴油应符合,GB 38472005,的规定，不得另外使用燃油添加剂。,发动机,的冷却水和润滑油温度应达到汽车使用说明书中规定的热状态。,检测准备,三、柴油车排气烟度的检测方法,2.3.1,在用汽车,自由加速试验滤纸烟度法,用,压力为,300,400 MPa,的压缩空气清洗取样管路，把抽气泵置于待抽气位置，将洁白的滤纸置于待取样位置，将滤纸夹紧。,将,取样探头固定于排气管内，插入深度约,300 mm,，并使其中心线与排气管轴线平行。,从,怠速工况将加速踏板踩到底，约,4 s,后立即松开，如此重复,3,次以清除排气系统中的积存物。,将,踏板开关引入汽车驾驶室或将手动橡皮球通过远控软管引入汽车驾驶室。,将,加速踏板迅速踩到底，维持,4 s,后松开，读出发动机排气烟度值。如此重复测量,4,次，取后,3,次测量结果的平均值为所测烟度值。整个检测过程如图,7-2-3,所示。,检测过程,图,7-2-3,自由加速试验滤纸式烟度法检测过程,三、柴油车排气烟度的检测方法,2.3.1,在用汽车,自由加速试验滤纸烟度法,从,取样探头至抽气泵的取样软管，最好能逐渐向上倾斜，以防止冷凝水流入抽气泵弄湿滤纸。,取样,软管的内径和长度有严格的规定，不能随意用其他管子替代。,测,取滤纸染黑度时，要注意使光电传感器与滤纸贴紧。,为,保护硒光电池的光敏层，光电传感器不用时应该套上测头盖或避开强光放置。,指示,装置不用时，应把测量开关打到“关”的位置，以免在移动或运输时损坏电表表头。,指示,装置应避免在有振动和湿度大的地方放置。,不要,将滤纸和校准用标准烟样放置在日光下暴晒或放置在灰尘多的地方。,标准,烟样要定期更换。,检测注意事项,（,1,）检测准备,三、柴油车排气烟度的检测方法,2.3.2,在,用车,自由加速试验不透光烟度法,01,02,03,04,检测前发动机不应长时间怠速运转，以免燃烧室温度降低或积,污。,被检车辆发动机应使用符合国家标准的商品燃料。,确保发动机处于热状态，并且机械状态良好。,采用至少,3,次自由加速过程或其他等效方法对发动机排气系统进行吹拂。,（,2,）检测过程,三、柴油车排气烟度的检测方法,2.3.2,在,用车,自由加速试验不透光烟度法,目测,被检车辆排气系统的相关部件是否泄漏。,安装,取样探头，其与排气管的横截面积之比应不小于,0.05,，在排气管中探头开口处测得的背压应不超过,735 Pa,。,包括,所有装有废气涡轮增压装置在内的发动机，在每个自由加速循环的起点均应处于怠速状态。对于重型发动机，将加速踏板放开后至少等待,10 s,。,稳定,转速测量：,踩下加速踏板，使发动机转速升高到规定转速，测量并记录或打印数据。,自由加速状态测量：,在,1 s,内将加速踏板快速、连续地完全踩到底，使喷油泵在最短时间内供给最大油量。对于每一次自有加速测量，在松开油门踏板前，发动机必须达到断油点转速；对于带自动变速器的车辆，则应达到制造厂规定的转速（若没有该数据值，则应达到断油转速的,2/3,）。,记录,或打印数据,，计算结果取最后,3,次自由加速测量结果的算术平均值。,四、柴油车排气烟度的检测标准,GB 38472005,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,中对柴油车排气烟度的检测结果作了如下规定。,自,1995,年,6,月,30,日以前生产的在用汽车，用自由加速试验滤纸式烟度法测得的烟度值应不大于,5 Rb,。,检测标准,自,1995,年,7,月,1,日起至,2001,年,9,月,30,日期间生产的在用汽车，用与同样的方法测得的烟度值应不大于,4.5 Rb,。,自,2005,年,7,月,1,日起经型式核准批准车型生产的在用汽车，用中所述方法测得的排气光吸收系数为型式批准,值,+0.5 m,-1,。,自,2001,年,10,月,1,日至,2005,年,7,月,1,日期间生产的在用汽车，按自由加速试验不透光烟度法测得的排气光吸收系数，对于自然吸气式：,2.5,m,；,对于涡轮增压式：,3.0,m,。,-1,-1,汽车噪声的分类及评价指标,声级计的类型及组成原理,任务三 汽车噪声检测,汽车噪声的检测方法,汽车噪声的检测标准,一、汽车噪声的分类及评价指标,3.1.1,汽车,噪声的分类,噪声通常分为交通噪声、工业噪声及生活噪声三种。其中，交通噪声又可分为道路交通噪声、铁路交通噪声、海河航运交通噪声和航空交通噪声四种。道路交通噪声包括车辆噪声和道路噪声，车辆产生的噪声几乎可以占交通噪声的,80%,。,车辆噪声,的噪声源主要包括：,发动机的机械噪声,、,排气噪声,和,冷却风扇噪声,等；,底盘的机械噪声,、,制动噪声,和,轮胎噪声,等；,车身振动噪声,、,货物撞击噪声,、,喇叭噪声及倒车时的报警噪声,等。在这些噪声源中，所发出的噪声强度绝大多数都与车辆的使用情况有关。当车辆加速行驶、减速制动、超速、超载和路面不平时，噪声强度将明显增加。,一、汽车噪声的分类及评价指标,3.1.2,汽车,噪声的评价指标,当声音在空气中传播时，引起空气压力的起伏变化，这个压力的变化量称为声压，即声波对介质造成的压力。声压的单位与大气压单位相同，为帕斯卡（,Pa,），但声压的数值远远小于大气压。声压的大小可以用来度量声音的强弱。声压越大，则声音越强（越响）；声压越小，则声音越弱（越低）。,由于以声压计量数值太大，使用、读数均不方便，再加上人们对声音强弱变化的感觉与声压的相对变化量有关，因此，在实际应用中采用了对声音作相对变化比较的无量纲单位,“,声压级”作为噪声的单位。采用声压级后，就将相差,100,万倍的可听声压范围简化成了,0,120 dB,的声压级变化，这样既符合人耳对声音的主观感觉，也便于读数和表示。因此，声压级就成为声学中最常用的级。,声音的强弱可以用,“级”,来表示，称之为,分贝（,dB,）,。所谓“级”是指实际量与基准量比值的对数，在声学中通常使用声压级、声强级、声功率级和响度级四个具体参数来表示，,汽车噪声评价中最常使用的是声压级,。,二、声级计的类型及组成原理,3.2.1,声级计,的分类,根据声级计整机灵敏度不同，声级计可分为两大,类：,它对传声器要求不太高，动态范围和频响范围较窄，一般不配置带通滤波器，如国产,DN-2,，,ST-1,声级计等。,普通声级计,其传声器要求频响宽、灵敏度高、长期稳定性好，且能与各种带通滤波器配合使用，放大器输出可直接和电平记录器、录音机相连接，可将噪声信号显示或贮存起来，如国产的,DSY-25,声级计等。,精密声级计,二、声级计的类型及组成原理,3.2.2,声级计,的结构原理,声级计,的,结构,由,传声器,、,电子线路,（包括前置放大器、衰减器、频率计权网络、检波器等）、,有效值指示仪表,及,电源,等组成。,图,7-3-1,声级计结构原理图,声级计,的基本工作原理是：,由传声器将声音转换成电信号，再由前置放大器变换阻抗，使传声器与衰减器匹配。放大器将输出信号加到计权网络，对信号进行频率计权（或外接滤波器），然后再经衰减器及放大器将信号放大到一定的幅值，送到有效值检波器（或外接电平记录仪），在指示表头上给出噪声声级的数值。其结构原理如图,7-3-1,所示。,二、声级计的类型及组成原理,3.2.2,声级计的结构原理,（,1,）传声器,（,2,）放大器,（,3,）衰减器,传声器是把声压信号（机械能）转换为电压信号（电能）的装置，又称为话筒、麦克风，它是声级计的传感器。传声器有,电容式,、,动圈式,、,压电式,和,驻极体式,等多种类型。其中，最常用的是电容式和动圈式。,放大器的作用是将传声器输出的微弱电压信号放大，以满足指示仪器的需要。其工作原理与结构和一般通用的放大器基本相似。目前流行的许多国产及进口的声级计在放大线路中都采用两级放大器，即,输入放大器,和,输出放大器,。,输入衰减器,和,输出衰减器,分别用来改变输入信号和输出信号的衰减量，以便使表头指针指在适当的位置上。,二、声级计的类型及组成原理,3.2.2,声级计的结构原理,（,4,）计权网络,（,5,）检波器和指示表头,为了模拟人耳听觉在不同频率有不同的灵敏度这一特性，声级计内设有一种能将电信号修正为与听感近似值的网络，这种网络称为计权网络。计权网络一般有,A,，,B,，,C,三种。其中，,A,计权声级,是模拟人耳对,55 dB,以下低强度噪声的频率特性，特性曲线接近于人耳的听感特性，故其,应用最为广泛,，许多与噪声有关的国家规范都是以,A,声级作为指标的，并在单位,dB,后标注,A,，,即,dB(A),。,检波器,用于将迅速变化的电压信号转换为变化较慢的直流电压信号，,以使经过放大的信号通过表头显示出来,。,指示表头用于直接显示噪声级的,dB,值,。声级计表头阻尼一般有“快”和“慢”两个挡。其中，“快”挡用于测量稳态噪声或记录声级的变化过程；“慢”挡常用于测量波动较大的噪声。,三、汽车噪声的检测方法,3.3.1,声级计,的检查与校准,在,接通电源前，检查仪表指针是否在机械零点。若不在，可用调整螺钉使指针与零点重合。,检查,声级计电池的容量。将声级计功能开关对准“电池”，衰减器任意，此时电表指针应达到额定红线位置；否则读数不准，应更换电池。,接通,电源，按声级计使用说明书要求进行预热。,校准,声级计的电路和传声器。根据声级计上配有的电路校准“参考”位置，校验放大器是否正常工作。若不正常，应调整电位计。电路校准后，使用标准发声器对声级计进行校准。,将,声级计的功能开关对准“线性”“快”挡，由于周围环境不可避免地存在噪声，故声级计上应有一定的示值。当变换衰减器刻度盘的挡位时，表头示值应相应地变化,10 dB,左右。,检查,计权网络。按上述步骤，将“线性”位置依次变为“,C”“B”“A”,，由于周围环境噪声多为低频成分，故经三挡计权网络后的噪声级示值应低于线性值，且依次递减。,检测,“快”“慢”挡。将衰减器刻度盘调到高分贝值处，检测人员发声后观察“快”挡时的指针摆动能否跟上发音速度，“慢”挡时的指针摆动是否明显迟缓。,三、汽车噪声的检测方法,3.3.2,车,内噪声检测,GB/T 186972002,声学 汽车车内噪声测量方法,中对汽车车内噪声的检测作了如下规定。,（,1,）检测条件,检测,路段应该是硬路面，必须尽可能平滑，不得有接缝、凹凸不平或类似的表面结构；道路表面必须干燥，不得有雪、污物、石块、树叶等杂物。,室外,气温在,5,35,，沿着测量路线在约,1.2 m,高度处的风速不得超过,5 m/s,。,测量,开始前，发动机应稳定在正常工作温度范围内；测量过程中，发动机所有运行条件，如燃料、润滑油、点火正时或喷油时间等都应该符合制造厂家的规定。,车辆,轮胎型号、气压应该与制造厂家规定的一致，轮胎花纹应无明显磨损。,车辆,保持空载，除驾驶员、测量人员和测试装备外，不得有其他载荷。,车辆,的开口，如天窗、所有车窗、进风口及出风口等，应尽可能全部关上。,三、汽车噪声的检测方法,3.3.2,车,内噪声检测,（,2,）测点位置,应选择能够代表驾驶员和乘客耳旁噪声分布的测点，传声器朝向行驶方向。驾驶室内噪声测点的位置如图,7-3-2,所示。,图,7-3-2,驾驶室内噪声测点的位置,（,3,）检测步骤,车辆,从,60 km/h,或最高车速的,40%,（取两者较小值）到,120 km/h,或最高车速的,80%,（取两者较小值）的范围内，至少以,5,种等间隔的车速分别进行测量。,采用,声级计“快”挡测量“,A”,计权声级，分别读取表头指针最大读数的平均值，对于每一种车速，测量时间不得短于,5 s,。,三、汽车噪声的检测方法,3.3.3,车外,噪声检测,GB 14952002,汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法,中对新生产汽车加速行驶车外噪声的,检测条件,及测量方法等作了如下规定。,（,1,）检测条件,检测场地应基本上水平、坚实、平整，并且试验路面不应产生过大的轮胎噪声。路面应符合,GB 14952002,中附件,AA,的要求。,测量应在天气良好时进行，传声器所在高度的风速不应超过,5 m/s,。,被测车辆应空载，使用的轮胎应符合汽车制造厂的规定。,测量开始前，车辆的技术状况应符合该车型的技术条件和,GB/T 12534,中的有关规定。,车辆装有的其他辅助设备，在测量期间应保持其自动工作状况。,三、汽车噪声的检测方法,3.3.3,车外,噪声检测,（,2,）检测场地及传声器布置,检测场地及传声器的布置如图,7-3-3,所,示，具体,满足以下条件,：,以,测量场地中心（,O,点）为基点、半径,50 m,范围内没有大的声反射物，如围栏、岩石、桥梁或建筑物等,；,试验,路面和其余场地表面干燥，没有积雪、高草、松土或炉渣之类的吸声材料,；,传声器,附近没有任何影响声场的障碍物，并且声源与传声器之间没有任何人站留。,图,7-3-3,检测场地及传声器的布置,三、汽车噪声的检测方法,3.3.3,车外,噪声检测,（,3,）检测步骤,用声级计“快”挡检测“,A”,计权声级，在汽车每一侧至少测量四次。每一次测得的读数减去,1 dB,作为测量结果。若同侧连续四次测量结果相差不大于,2 dB,，则认为结果有效。,试验步骤,车辆按规定的挡位和稳定的速度接近,线,，其速度变化应控制在,之内,；若控制发动机转速，则转速变化控制在,2%,或,50 r/min,之内（取两者中较大值）。,当汽车前端,到达,线时，必须尽可能地迅速将加速踏板踩到底，并保持不变，直到汽车尾端通过,线,时再尽快地松开踏板，汽车直线加速行驶通过检测区，其纵向中心平面应尽可能接近中心线,。,三、汽车噪声的检测方法,3.3.4,