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2020-03-18

柴油車污染物排放限值及測量方法(自由加速法及加載減速法)

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柴油車污染物排放限值及測量方法

(自由加速法及加載減速法)


GB3847-2018


2018年9月27 發布      2019年5月1 實施


生態環境部  國家市場監督管理總局  發布
 
一、術語和定義
1、最高額度轉速:柴油機所允許的全負荷最高轉速。
2、最低額定轉速:發動機下列三種轉速中最高者:45%最高額定轉速;1000r/min;最低怠速轉速。或:制造廠要求的更低轉速。
3、輪邊功率(wheel power):指汽車在底盤測功機上運轉時驅動輪輸出功率的實際測量值。其最大值即為最大輪邊功率(MaxHP)。
4、光吸收系數:表示光束被單位長度排煙衰減的一個系數, 它是單位體積的微粒數 n, 微粒的平均投影面積 a 和微粒的消光系數 Q 三者的乘積。
5、林格曼黑度:將排氣污染物顏色與林格曼濃度圖對比得到的一種煙塵濃度表示法,分為 0~5 級。對應林格曼濃度圖有六種,0 級為全白,1 級黑度為 20%,2 級為 40%,3 級為 60%,4 級為 80%,5 級為全黑。
6、氮氧化物:指自排氣管排放的氮氧化物,包括一氧化氮(NO)與二氧化氮(NO2)。
7、發動機最大轉速(MaxRPM):在進行本標準規定的測試試驗中,油門踏板處于全開位置時測量得到的發動機最大轉速。
8、實測最大輪邊功率時的轉鼓線速度(VelMaxHP):指在進行本標準規定的功率掃描試驗中,實際測量得到的最大輪邊功率時的轉鼓線速度。
9、混合動力電動汽車(HEV):能夠至少從下述兩類車載儲存的能量裝置中獲得動力的汽車:
— 可消耗的燃料;
— 可再充電能/能量儲存裝置。
10、功率吸收裝置(加載裝置):用于吸收作用在底盤測功機主滾筒上的受檢車輛驅動輪輸出功率,以測量汽車發動機經傳動系統傳至驅動輪上的功率和牽引力。模擬汽車運行時的空氣阻力、爬坡阻力、非驅動軸軸承摩擦和空氣摩擦等。
二、檢驗項目
(一)、注冊登記、在用汽車環檢項目規定
1、外觀檢驗(含對污染控制裝置的檢查和環保信息隨車清單核查)。
2、車載診斷系統(OBD)檢查。
3、排氣污染物檢測
(1)、自由加速法:光吸收系數(m-1)或不透光度(%)
(2)、加載減速法:光吸收系數(m-1)或不透光度(%);NOX;實測最大輪邊功率
(3)、林格曼黑度法:林格曼黑度(級)
4、變更或轉移登記車輛的環保檢驗按照當地政府規定,但至少要進行污染控制裝置查驗和 OBD 檢查(如適用)。
5、對配置遠程排放管理車載終端并按要求向生態環境主管部門實時上報相關排放數據的車輛,省級生態環境主管部門根據數據上報情況可以給予免于環保上線檢驗。

(二)、外觀檢查項目
三、判定標準
(一)、限值判定

類別

自由加速法

加載減速法

林格曼黑度法

 

光吸收系數(m-1

或不透光度(%

光吸收系數(m-1 

或不透光度(%1

氮氧化物(×10-6 2

林格曼黑度(級)

限值a

1.240

1.2 40

1500

1(20%)

限值b

0.726

0.7 26

900

 

注:1)海拔高度高于 1500m 的地區加載減速法可以按照每增加 1000m 增加 0.25m-1 幅度調整,總調整不得超過 0.75m-1

22020  7  1 日前限值b 過渡限值為 1200×10 -6



加載減速法功率掃描過程中,經修正的輪邊功率測量結果不得低于制造廠規定的發動機額定功率的 40%,否則判定為檢驗結果不合格。

2019年11月1日起,對于201811日以后生產車輛,如果OBD檢驗不合格,也判定排放檢驗不合格。

(二)、判定規則

1、任一外檢項(否決項)不合格,總評判定為不合格。

2、任一檢測參數超過限值范圍,總評判定為不合格。

3、車輛排放有明顯可見煙度或煙度值超過林格曼1級,則判定排放檢驗不合格。

4、禁止使用降低排放控制裝置功效的失效策略。所有針對污染控制裝置的篡改都屬于排放檢驗不合格。

5、在用汽車排氣污染物檢測應符合本標準規定的限值a

對于汽車保有量達到500萬輛以上,或機動車為當地首要空氣污染源,或按照法律法規設置低排放控制區的城市,應在充分征求社會各方面意見基礎上,經省級人民政府批準,并依法經國務院生態環境主管部門備案后,可提前選用限值b,但應設置足夠的實施過渡期。

跨地區檢測的,如車輛登記地或檢測地中有執行限值b的,應符合限值b要求,測量方法允許按照檢測地規定的測量方法進行。

全國范圍實施本標準規定的限值b具體時間,國務院生態環境主管部門另行發布。

四、記錄報送

1、所有自動檢測過程信息、外檢信息都需記錄、保存,并向生態環境主管部門實時傳輸。

2、檢驗報告紙質檔案保存期限應不少于 6 年,電子檔案保存應不少于 10 年。

3、所有本地計算機儲存的數據都應保存至少十年,保存期內不能進行修改和刪除。

五、外觀檢查


1、對于在用汽車檢驗,外觀檢驗前應進行環保聯網核查,查驗車輛有無環保違規記錄。


2、記錄傳遞基本信息,根據報告顯示內容,上圖中紅色圈注項目須外檢人員核查、記錄,供登錄人員錄入。紫色圈注項目可從“環保信息隨車清單”中查詢。

3、外檢具體記錄信息和項目以省環保部門統一制定的外檢記錄單為準。

4、共計15項,其中14項與汽油車外檢項目相同,具體內容參見汽油車外觀檢查。所不同的項目為:發動機燃油系統采用電控泵(否決項)。

根據國家環境保護部規定,2008年1月1日起生產的最大總質量>3500kg的柴油車,2008年7月1日起生產的最大總質量≤3500kg的柴油車,實施國3排放標準。相比國2及以下柴油車,國3柴油車最大的技術特征就是安裝車載診斷系統(OBD),發動機采用電控燃油噴射系統,其主要特征體現為:


(1)、配置的車載診斷系統(OBD):

         a、裝有電腦版(ECU


b、打開點火開關,儀表信號指示燈中有該信號燈亮,待完成自檢無故障時,該指示燈自動熄滅。

2)、發動機供油為高壓共軌,全部由電腦控制,視覺直觀能看到信號線路。主要部件為噴射泵、共軌高壓油管、噴油器(帶電線),如下圖:

3)、廢氣再循環閥(EGR),將排氣管中部分廢氣引入進氣管再次進入燃燒室參與燃燒,可有效降低NOX的排放。因此,EGR閥一定會通過管路分別與進氣管、排氣管相連。

 




六、環境條件
    ——環境溫度:≤40℃


七、操作程序

(一)自由加速法

1、車輛準備

1)、車輛發動機應充分預熱,并且機械狀態良好。

可通過發動機機油標尺孔插入油溫計,測得的機油溫度應至少為80℃;如果溫度低于80℃。因車輛結構,無法進行溫度測量時可以通過其它方法使用發動機處于正常運轉溫度,例如,通過控制發動機冷卻風扇。

2)、車輛的排氣系統的相關部件不得存在泄漏。

2、檢測程序

1)、核查發動機斷油轉速,通常為額定轉速或超過額定轉速80100r/min,錄入控制程序。

2)、連接發動機轉速計,確定發動機轉速采樣信號正常、穩定。

3)、引車員操作三次自由加速,清掃排氣系統中殘留的污染物。

4)、按照程序信息提示,檢測員向車輛排氣管中插入取樣探頭并有效固定,確保測試過程中取樣探頭位置不發生變化。探頭插入深度不得小于400mm

5)、引車員確認發動機處于怠速狀態(600~1000r/min),然后操作油門踏板,1秒內將油門踏板快速、連續地完全踩到底并穩定,使發動機轉速達到斷油點轉速,對使用自動變速箱的車輛,應達到發動機額定轉速(如果無法達到,不應小于額定轉速的 2/3)。

對于重型汽車,油門踏到底后與松開油門前的間隔時間應至少為2秒,確保松開油門踏板前,發動機達到斷油點轉速。

6)、放開油門踏板,等待至少10秒鐘,確保發動機穩定在怠速狀態(600~1000r/min)。

7)、重復第56兩項操作三次,共進行自由加速測量四次。

8)、記錄最后三次自由加速測量結果并計算算術平均值作為測量結果。

9)、檢測員拆取不透光煙度計、發動機轉速計(、發動機油溫計),檢測結束。

(二)加載減速法

1、車輛預先檢查

1)、在將車輛駕駛上底盤測功機前,檢測員應對受檢車輛儀表、制動、車身結構件、發動機及其附件、傳動系、行駛系的工作狀態進行預檢。預檢不合格的車輛均不得進行加載減速排氣煙度試驗,待檢修合格后才能進行檢測。

2)、中斷車上所有主動型制動功能、扭矩控制功能(自動緩速器除外)、導致發動機功率自動變化的車載設備,例如中斷制動防抱死系統(ABS)、電子穩定程序(ESP)、加速響應防滑裝置(ASR)、自動牽引力控制系統(ATC)等。

3)、關閉車上所有以發動機為動力的附加設備,或切斷其動力傳遞機構。

4)、除檢測員外,受檢車輛不能載客,也不能裝載貨物,不得有附加的動力裝置。必要時,可以用測試驅動橋質量的方法來判斷底盤測功機是否能夠承受待檢車輛驅動橋的質量。

2、檢測準備

1)、將不透光煙度計的采樣探頭置于大氣中,檢查儀器是否處于零值狀態,視情清潔下位機氣室光學透鏡。

2)、受檢車輛預熱,確保冷卻液溫度不低于發動機正常工作溫度。

3、檢測程序

1)、車輛正直居中駛入測功機臺體,是驅動輪置于主副滾筒間,對于三軸六滾筒測功機,應將單后驅動車輛驅動輪、雙后驅動車輛主驅動輪置于第12滾筒之間。

2)、放下測功機升降板,松開轉鼓制動器。待完全放下升降板后,緩慢駕車使受檢車輛的車輪與試驗轉鼓完全吻合,輕踩制動踏板使車輪停止轉動,發動機熄火。

3)、安全防護:楔住非驅動輪,系扣車輛安全限位裝置,在車輛散熱器前方1m 左右處放置冷卻風機,掀開大型機動車的動力倉蓋板,保證冷卻空氣流通順暢。

4)、連接好發動機轉速傳感器,引車員啟動發動機,核查發動機轉速信號并確認達到穩定。

5)、將合適尺寸的采樣探頭插入受檢車輛的排氣管中并固定,確保采樣探頭在整個測試過程中不改變位置,采樣探頭的插入深度不得低于400mm

6)、引車員確認檢測準備工作已就緒,車輛周邊無人員后,選擇合適的檔位,逐步加速,使測功機指示的車速最接70km/h時,油門踏板達到最大開度。此時車速不能超過100km/h,如果有兩個檔位使車速接近程序相同,檢測時應選用低速擋。對裝有自動變速器的車輛,不得在超速檔下進行測量。

7)、引車員保持車輛油門踏板處于最大開度,在發動機轉速穩定后,檢測員按下相應的檢測開始鍵,控制程序記錄此時發動機的最大轉速(MaxRPM)。

據此確定最大發動機轉速(MaxRPM),同時由控制程序自動計算最大功率下的轉鼓線速度VelMaxHP

VelMaxHP=當前轉鼓線速度×發動機額定轉速/ MaxRPM

8)、引車保持車輛檔位和油門踏板最大開度狀態不變,控制程序從記錄的MaxRPM轉速開始進行功率掃描,并顯示吸收功率和煙度隨車速變化的實時關系曲線,同時在功率實時曲線上找出峰值,以此來確定最大功率點的實時轉鼓速度,該值作為真實的VelMaxHP

另確認記錄實際峰值功率時的發動機轉速。

9)、繼續進行功率掃描,直至轉鼓線速度比真實的VelMaxHP20%為止,以進一步診斷車輛其他缺陷。

10)、功率掃描結束,控制系統改變PAU加載,使轉鼓線速度回到真實的VelMaxHP,進行加載減速檢測。

11)、引車保持車輛檔位和油門踏板最大開度狀態不變,通過PAU負載變化使轉鼓速度保持在真實的VelMaxHP,穩定(目標值±0.5%3s,讀取9s該工況下的光吸收系數k,以平均值作為檢測結果。

12)、通過PAU負載變化使轉鼓速度降低并保持在真實的80%VelMaxHP,穩定(目標值±0.5%3s,讀取9s該工況下的光吸收系數kNOX、發動機轉速、輪邊功率,以平均值作為檢測結果。

13)、檢測過程結束,引車員根據信息提示松開油門踏板置空檔,車輛減速但不得施加制動,車輛置于怠速狀態運行至少1min

14)、舉升器自動升起,拆取取樣探頭、發動機轉速傳感器、安全限位裝置,動力倉蓋復位。引車員驅動車輛駛離檢測工位,檢測操作完成。

5、注意事項

1)、對非全時四輪驅動車輛,應選擇后輪驅動方式;對緊密型多驅動軸的車輛,或全時四輪驅動車輛,不能進行加載減速檢測,應進行自由加速排氣煙度排放檢測。

2)、車輛應正直居中停放在檢測臺體上,開始檢測前,應正確有效使用擋輪、擋塊、牽引帶等安全設施。車輛四周嚴禁站人,車輛后部的待檢車輛至少應保持5m以上距離,避免飛石造成車損。

3)、檢測過程中,檢測人員應相互保持通訊暢通,并實時監控發動機冷卻液溫度和機油壓力。一旦冷卻液溫度超出了規定的溫度范圍,或者機油壓力偏低時,須立即暫時停止檢測。冷卻液溫度過高時,檢測員應松開油門踏板,將變速器置空檔,使車輛停止運轉。然后使發動機在怠速工況下運轉,直到冷卻液溫度重新恢復到正常范圍為止。

4)、在檢測過程中,必須將采樣氣體的溫度和壓力控制在規定的范圍內,必要時可對采樣管進行適當冷卻,但要注意不能使測量室內出現冷凝現象。

5)、除測功機允許雙向操作外,一定要按測功機的規定方向駛入,否則有可能損壞底盤測功機,當驅動輪位于轉鼓鼓面上時,嚴禁使用倒檔,嚴禁使用制動停車。

6、程序控制

1)、檢測期間,環境溫度超過40℃,應自動中止檢測。

2)、在功率掃描,特別是排放測試過程中,如果排氣中CO2的濃度低于2.0%,檢測程序應中止。

3)、在功率掃描過程中,轉鼓的速度變化率不得超過±2.0km/h/s

4)、在VelMaxHP80%VelMaxHP兩個檢測工況的過渡過程中,轉鼓速度變化率最大不得超過2 km/h/s

5)、自功率掃描到排放測試結束期間,駕駛員不得人為變換變速箱擋位,發動機轉速和轉鼓轉速的比值變化不得超過±5%,否則檢測無效。

6)、加載減速檢測過程一般應在2min內完成,最長不能超過3min

7)、自動控制系統應能夠隨時優先支持手動控制。

8)、每次檢測前,應進行不透光煙度計的零點/量距點檢查和校正,應由軟件控制,并設置手動操作。

9)、控制程序應在檢測期間自動完成對環境參數的檢測,并自動輸入參數表。

10)、引導信息提示

a、檢測員操作項目提示

b、車輛駛入測功機,進行安全限位

c、完成不透光煙度計的零點/量距點檢查和校正前,不得插入探頭提示

d、探頭插入、開啟風機提示

c、中止檢測信息提示

11)、檢驗過程曲線圖應顯示吸收功率、光吸收系數kNOxCO2隨發動機轉速變化的實時軌跡。

八、儀器設備技術條件

(一)底盤測功機

1、輕型車排放試驗的底盤測功機應能測試最大單軸質量不大于2000kg的車輛。PAU(功率吸收單元)的功率吸收范圍應保證最大總質量為3500kg的汽車能夠完成加載減速試驗。

2、重型車試驗用底盤測功機,應能測試最大單軸質量不大于8000kg或最大總質量不超過14000kg的車輛。PAU的功率吸收范圍應保證最大總質量不超過14000kg的重型車能夠完成加載減速試驗。

3功率吸收裝置的吸收功率應以0.1kW為單位可調,在-5℃到45℃的環境范圍內,測功機預熱后吸收功率精度應為±0.2kW或吸收功率的±2%。

當環境溫度在0-45℃之間時, 經預熱后測功機的功率設定誤差不應超過±0.4kW。

4、輕型車檢測用底盤測功機的滾筒直徑為218mm±2mm,滾筒內跨距應不大于760mm,外跨距應不小于2540mm。重型車檢測用底盤測功機的滾筒直徑在216mm與530mm之間。

滾筒中心距A=(620+D)×sin31.5o,偏差應在-6.5~12.7mm之間。

D—底盤測功機滾筒直徑。

5、應配備環境參數自動采集系統,對環境參數測量的準確度要求如下:

大氣溫度:±1℃,相對濕度:±3%,大氣壓力:±1.0kPa

6、測功機滾筒線速度計算(用于車速標定)

V=πD×n×60÷1000=0.1885nD

V——主滾筒表面線速度,km/h

D——主滾筒直徑,m

n——主滾筒轉速,r/min

速度測試精度應當在±0.2km/h 之內。

7、其他計量參數

1)、在銘牌上標明的基本慣量與實際測量得到的慣量之差不應大于±2%

2)、靜態扭矩(或者拉壓傳感器測量的力)標定誤差不得大于±2%

(二)、氮氧化物分析儀

1、可以選擇使用化學發光、紫外或紅外原理,不得采用化學電池原理。

2、測量得到的氮氧化物NOxNONO2的總和。

3、分析儀量程和準確度

氣體

量程

相對誤差

絕對誤差

NO

0~4000×10 -6

±4 %

±25×10 -6

NO2

0~1000×10 -6

±4 %

±25×10 -6

CO2

0~18×10 -2

±5 %

-

注:表中所列絕對誤差和相對誤差,滿足其中一項要求即可。

氮氧化物分析儀應每24h進行一次高濃度氣標定,并用低濃度氣進行檢查,分析儀讀數與標準氣的差值不應超過超過上表要求。

4、重復性

標定口輸入標準氣體時記錄的所有最高與最低讀數之差,以及由探頭輸入標準氣體時記錄的所有最高與最低讀數之差。

氣體

量程

相對誤差

絕對誤差

NO

0~4000×10 -6

±3 %

±2 0×10 -6

NO2

0~1000×10 -6

±3 %

±2 0×10 -6

CO2

0~10×10 -2

±2%

±0.1×10 -2

注:表中所列絕對誤差和相對誤差,滿足其中一項要求即可。

5、標準氣體

   低濃度氣體用于檢查,高濃度氣體用于標定。檢查用標準氣體(量距氣體)和零點標準氣體的配氣偏差應在規定值±1%以內,配比容許度為±15%

1)、單點檢查氣


2)、五點檢查氣(含單點檢查氣)







(三)、不透光煙度計

1、每次檢測前對不透光煙度計應進行0%100%點的不透光度檢查。

2、測量過程中,煙室中各點的氣體溫度應在70℃至制造廠規定的最高溫度之間。

3、不透光煙度計光通道有效長度為0.430m

4、取樣探頭與排氣管橫截面積之比應不小于0.0520倍關系?)

5、計量特性

1)、不透光度讀數

——示值范圍:0~99%

——分辨力:0.1%

——最大允許誤差:±2.0%

——重復性:±1.0%

——零點漂移:在30min內,煙度計的漂移不得超過±1.0%

2)、光吸收系數

——示值范圍:0~9.99m-1

——分辨力:0.01m-1

3)、煙度計的煙氣溫度示值誤差不超過±2

九、車載診斷(OBD)系統檢查

該部分內容大多同GB18285-2018,可參考。

實時傳輸數據包括:

——油門開度(%);

——車速(km/h);

——發動機輸出功率(kW);

——發動機轉速(r/min);

——進氣量(g/s);

——增壓壓力(kPa);

——耗油量(L/100km);

——氮氧傳感器濃度(ppm);

——尿素噴射量(L/h);

——排氣溫度()

——顆粒捕集器壓差(kPa);

——EGR開度(%);

——燃油噴射壓力(bar)。


十、檢驗報


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