GB/T 8190.2-2011
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往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)排放測(cè)量第2部分：氣體和顆粒排放物的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量（第7~10條款） |
7 測(cè)量裝置和待測(cè)數(shù)據(jù)
7.1 總則
應(yīng)測(cè)量受試發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體和顆粒污染物排放：
a）穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)按GB/T 8190.1-2010中第16章和第17章所述方法；
b）瞬態(tài)試驗(yàn)按GB/T 8190.11-2009中第11章和第12章所述方法。
上述章節(jié)規(guī)定了試驗(yàn)室使用的氣體污染物分析系統(tǒng)和顆粒物稀釋和取樣系統(tǒng)。同樣的原則也適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)，包括便攜式排放測(cè)量裝置（PEMS）。應(yīng)盡量減少環(huán)境條件（如溫度、壓力、濕度、物理方位、機(jī)械沖擊和振動(dòng)、電磁輻射和環(huán)境碳?xì)浠衔铮?duì)現(xiàn)場(chǎng)分析系統(tǒng)的影響。試驗(yàn)前應(yīng)指明試驗(yàn)用測(cè)量裝置的類(lèi)型。
7.1.1 代用測(cè)量程序
只要測(cè)量結(jié)果等效，也可使用其他測(cè)量系統(tǒng)或分析儀。
系統(tǒng)的等效性應(yīng)將所選系統(tǒng)與本部分所認(rèn)可的系統(tǒng)，用7對(duì)（或更多對(duì)）樣氣的試驗(yàn)室的比對(duì)試驗(yàn)確定。“結(jié)果”是指循環(huán)-加權(quán)的比排放值。比對(duì)試驗(yàn)應(yīng)在同一試驗(yàn)室、同一試驗(yàn)單元的同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)上，最好是在同一時(shí)間進(jìn)行。所用試驗(yàn)循環(huán)應(yīng)符合GB/T 8190.4或GB/T 8190.11規(guī)定。在上述試驗(yàn)室和發(fā)動(dòng)機(jī)的條件下，按GB/T 8190.1-2010中附錄D的規(guī)定，用F-檢驗(yàn)和t-檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)方法確定7對(duì)樣氣平均值的等效性。
比對(duì)試驗(yàn)所用系統(tǒng)應(yīng)在試驗(yàn)前確認(rèn)并說(shuō)明。
7.1.2 二氧化鋯（ZRDO）NO2分析儀
工作原理圖
如果排氣中不含NH3，并且NOx響應(yīng)系數(shù)不小于0.9，則可以用二氧化鋯（ZRDO）NOx分析儀測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)的NOx排放量。
NOx響應(yīng)系數(shù)的計(jì)算如式（4）：
rNOx =1-(1-rNO2)×rNO2,max (1)
式中：
rNOx ——NO2響應(yīng)系數(shù)；
rNO2 ——二氧化鋯NOx分析儀的NO2響應(yīng)系數(shù)，該值由儀器制造廠(chǎng)提供；
rNO2,max ——試驗(yàn)運(yùn)行時(shí)預(yù)計(jì)的最大NO2／NOx濃度比。
應(yīng)采用式（5）對(duì)二氧化鋯分析儀的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行rNOx，修正：
cNOx =cNOx,m ／ rNOx
式中：
cNOx ——修正的NOx濃度，單位為ppm；
cNOx,m ——實(shí)測(cè)的NOx濃度，單位為ppm；
rNOx ——NOx響應(yīng)系數(shù)。
二氧化鋯NOx分析儀可適用于采用后處理裝置排出NH3的發(fā)動(dòng)機(jī)。
7.2 扭矩和轉(zhuǎn)速
發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件下扭矩和轉(zhuǎn)速的試驗(yàn)程序，或按GB／T 8190.4規(guī)定的試驗(yàn)循環(huán)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。如由于負(fù)荷特性或因動(dòng)力裝置扭振等原因而不可能使用相應(yīng)試驗(yàn)循環(huán)時(shí)，經(jīng)有關(guān)各方同意，可用最接近的某一試驗(yàn)點(diǎn)代替要求的試驗(yàn)點(diǎn)。
扭矩和轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x應(yīng)能使軸功率的測(cè)量偏差不超出給定的范圍。應(yīng)進(jìn)行附加計(jì)算并與試驗(yàn)臺(tái)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較（參見(jiàn)5.3）。
只要對(duì)信號(hào)進(jìn)行正確濾波，并按GB／T 8190.11-2009中9.3.3的規(guī)定與儀器的排放信號(hào)保持時(shí)間同步，就可用發(fā)動(dòng)機(jī)電控模塊（ECM）的信號(hào)代替儀器的測(cè)量值。如果轉(zhuǎn)速或扭矩測(cè)量?jī)x的總性能符合表4性能參數(shù)的要求，就可將電控模塊（ECM）的信號(hào)與其他測(cè)量值結(jié)合在一起或單獨(dú)使用，來(lái)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩，以計(jì)算有效比排放。
7.3 排氣流量
測(cè)定排氣流量的方法見(jiàn)GB／T 8190.1-2010的7.3，要求的準(zhǔn)確度見(jiàn)本部分的7.4。
7.4 待測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度
7.4.1 排氣分析儀
分析儀對(duì)名義校正點(diǎn)的偏差應(yīng)不大于其讀數(shù)值的士4％，或滿(mǎn)刻度的士0.5％，取其中較大者。準(zhǔn)確度應(yīng)按GB／T 8190.1-2010中8.5的規(guī)定來(lái)確定。
排氣分析儀結(jié)構(gòu)圖
7.4.2 其他測(cè)量裝置
測(cè)量裝置的準(zhǔn)確度應(yīng)符合表4和表5所給定的允許偏差。表4和表5給定的偏差均是對(duì)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在內(nèi)的最終記錄值而言。所有測(cè)量?jī)x器的校正應(yīng)能溯源至國(guó)家（國(guó)際）標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量?jī)x器應(yīng)按照儀器制造廠(chǎng)內(nèi)部審核程序的需要，或按照ISO 9000的要求進(jìn)行校正。
表4 發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量?jī)x允許偏差
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序 號(hào)
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測(cè)量項(xiàng)目
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基于發(fā)動(dòng)機(jī)最大值的允許偏差
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1
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發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
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±2%
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2
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扭矩
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±5%
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3
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功率
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±5%
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表4（續(xù)）
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序 號(hào)
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測(cè)量項(xiàng)目
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基于發(fā)動(dòng)機(jī)最大值的允許偏差
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4
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燃油消耗量
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柴油：±4％
殘?jiān)加停?plusmn;6％
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5
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空氣消耗量
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±5%
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6
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排氣流量
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±5％（計(jì)算值）
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表5 其他參數(shù)測(cè)量?jī)x允許偏差
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序 合
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測(cè)量項(xiàng)目
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“讀數(shù)”絕對(duì)值的允許偏差
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1
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冷卻介質(zhì)溫度
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±2K
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2
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潤(rùn)滑油溫度
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±2K
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3
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排氣壓力
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最大值的±5％
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4
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進(jìn)氣歧管真空度
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最大值的±5％
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5
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排氣溫度
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±15K
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6
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進(jìn)氣溫度（燃燒空氣）
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±2K
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7
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大氣壓力
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讀數(shù)值的±0.5％
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8
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進(jìn)氣空氣濕度（相對(duì)值）
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±3%
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9
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燃料溫度
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±2K
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10
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稀釋通道溫度
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±1.5K
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11
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稀釋空氣濕度（相對(duì)值）
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±3%
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12
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稀釋排氣流量
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讀數(shù)值的±2％
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由于已限定排氣污染物排放計(jì)算的總誤差，計(jì)算公式中某些測(cè)量項(xiàng)目的允許偏差應(yīng)小于GB/T 21404-2008表4規(guī)定。
在實(shí)際情況下，常常不可能在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量燃油耗。特別是在使用重油時(shí)應(yīng)以相應(yīng)的估計(jì)誤差進(jìn)行估算。應(yīng)計(jì)算該誤差對(duì)最終排放值的影響，并隨排放測(cè)量結(jié)果寫(xiě)入試驗(yàn)報(bào)告。
7.4.3 試驗(yàn)結(jié)果的估計(jì)準(zhǔn)確度和精密度
受環(huán)境和使用條件的影響，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的精密度和準(zhǔn)確度一般低于試驗(yàn)臺(tái)測(cè)量，另外還與測(cè)量單位，諸如體積濃度（ppm）、質(zhì)量濃度（μg／m3）或有效比排放（g／kWh）等有關(guān)。按GB／T 8190.1-2010中7.5.1.2、9.2及本部分表4的規(guī)定，可計(jì)算出測(cè)量結(jié)果的預(yù)計(jì)準(zhǔn)確度和精密度，見(jiàn)表6。
表6 測(cè)量值的估計(jì)準(zhǔn)確度和精密度
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排放組分
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單 位
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準(zhǔn)確度
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精密度
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氣體排放物
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ppm
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讀數(shù)值的±5％
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讀數(shù)值的±1％
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μg/m3
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±7%
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±5.1%
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g/kWh
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％6干
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±7.4%
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顆粒排放物
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μg/m3
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±6.5%
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±6.5%
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g/kWh
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±8.5%
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±8.5%
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注：表中給出的數(shù)值只在理想試驗(yàn)條件下有效。在實(shí)際情況下這種條件并不始終存在，特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況偏離GB／T 8190.4和GB／T 8190.11規(guī)定的試驗(yàn)循環(huán)時(shí)。
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7.5 氣體組分的測(cè)定
測(cè)量裝置和分析方法按GB／T 8190.1-2010的7.5、第16章規(guī)定?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)GB／T 8190.1-2010中7.5.3.6規(guī)定的方法大多不適用于非甲烷碳?xì)浠衔锓治?，這種方法需在試驗(yàn)室設(shè)備條件下進(jìn)行（如氣相色譜儀）。
對(duì)于非甲烷碳?xì)浠衔餃y(cè)量，最好采用GB／T 8190.1-2010中7.5.3.6.3規(guī)定的碳?xì)浣財(cái)嗥鞣āＡ硗猓裼蜋C(jī)還可以采用系數(shù)為0.98的總碳?xì)洌═HC）。
7.6 顆粒物的測(cè)定
顆粒物測(cè)定和所需測(cè)量裝置應(yīng)按GB／T 8190.1-2010中7.6和第17章的規(guī)定。但是，基準(zhǔn)濾紙的稱(chēng)重時(shí)間可能會(huì)超時(shí)。現(xiàn)場(chǎng)顆粒取樣系統(tǒng)并不要求氣體通過(guò)濾紙的迎面速度達(dá)到GB／T 8190.1和GB／T 8190.11中對(duì)試驗(yàn)室系統(tǒng)所規(guī)定的要求。應(yīng)計(jì)算氣體通過(guò)濾紙的平均迎面速度，并隨試驗(yàn)結(jié)果予以說(shuō)明。但是，仍應(yīng)注意最大壓力降的增加應(yīng)不超過(guò)25kPa。從可行性考慮，推薦采用部分流稀釋系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)和野外測(cè)量。
按照GB／T 8190.1-2010中7.6.3規(guī)定的稱(chēng)重室條件也適用于現(xiàn)場(chǎng)和野外條件下的測(cè)量。當(dāng)稱(chēng)重室不在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)附近時(shí)，應(yīng)確保濾紙被送至稱(chēng)重室的過(guò)程中不致使其荷重發(fā)生變化（參見(jiàn)本部分的11.1)。
當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)很難測(cè)量顆粒物時(shí)（如船舶、機(jī)車(chē)和非道路用車(chē)輛等），可采用替代的顆粒取樣裝置或測(cè)量程序，只要其等效性符合7.1.1即可，如采用靜電、熱電泳、慣性、擴(kuò)散等非過(guò)濾型取樣技術(shù)將顆粒物沉降在惰性載體上。
8 分析儀的校正
應(yīng)采用GB／T 8190.1-2010中第8章和GB／T 8190.11-2009中11.3給出的定義和要求，但校正點(diǎn)與最小二乘法最佳擬合線(xiàn)之差應(yīng)不大于讀數(shù)值的±4％或滿(mǎn)刻度的士0.5％，以較大值為準(zhǔn)。校正應(yīng)在試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。每臺(tái)儀器經(jīng)修理后應(yīng)再次進(jìn)行干擾檢驗(yàn)。
9 顆粒取樣系統(tǒng)的校正
采用GB／T 8190.1-2010中第9章和GB／T 8190.11-2009中12.3給出的定義和要求，通過(guò)顆粒濾紙樣氣流量的誤差應(yīng)不大于讀數(shù)值的±4％。
10 運(yùn)行條件
10.1 試驗(yàn)循環(huán)
現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)與發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)相同?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)循環(huán)最好與GB／T 8190.4保持一致，但測(cè)量點(diǎn)大多與GB／T 8190.4不同，測(cè)點(diǎn)數(shù)在現(xiàn)場(chǎng)也會(huì)受到限制。因此不能用GB／T 8190.4中的加權(quán)系數(shù)，排放值也會(huì)與試驗(yàn)臺(tái)所測(cè)值不同。
當(dāng)不能用GB／T8190.4時(shí)，測(cè)點(diǎn)和加權(quán)系數(shù)應(yīng)在試驗(yàn)前經(jīng)有關(guān)各方同意。
非道路用車(chē)輛的在用合規(guī)性試驗(yàn)是在實(shí)際使用條件下進(jìn)行，不能用規(guī)定的試驗(yàn)循環(huán)測(cè)量，測(cè)量值應(yīng)為整個(gè)試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)的排放總和除以該段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)所作的功。
10.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的準(zhǔn)備
試驗(yàn)前應(yīng)按照發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠(chǎng)和／或用戶(hù)的建議對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)，包括附屬裝置和排氣系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。這對(duì)長(zhǎng)排氣管發(fā)動(dòng)機(jī)、帶消聲器和排氣后處理系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)以及不經(jīng)常工作的發(fā)動(dòng)機(jī)都很必要。
