GB/T 8190.4-2010
|
往復(fù)式內(nèi)燃機排放測量第4部分：不同用途發(fā)動機的穩(wěn)態(tài)試驗循環(huán)（第8條款） |
8 試驗循環(huán)工況和加權(quán)系數(shù)
8.1 總則
排氣污染排放物應(yīng)按8.3～8.8大體所述的用途，選用合適的試驗循環(huán)進行測量和評定。在有關(guān)各方預(yù)先商定的情況下，可以使用附錄B所述的通用試驗循環(huán)，用適宜的加權(quán)系數(shù)（見附錄A）計算各種用途下的排放值。對于未列出的特殊用途，應(yīng)作出適當?shù)倪x擇并應(yīng)征得有關(guān)各方的同意。下列大多數(shù)試驗循環(huán)均來自聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會UN-ECE R49［17］法規(guī)中的13工況穩(wěn)態(tài)試驗循環(huán)，并遵循其相同法則。
顆粒排放物可以根據(jù)GB/T 8190.1-2010中13.2的規(guī)定用多對濾紙法或單對濾紙法進行測量。用多對濾紙法評定顆粒物排放必須測量發(fā)動機在穩(wěn)定工況下每一試驗工況的顆粒物濃度和顆粒物排放質(zhì)量。發(fā)動機達到穩(wěn)定狀態(tài)所需的時間取決于發(fā)動機的大小和環(huán)境狀況。
GB/T 8190.1-2010和GB/T 8190.4-2010所規(guī)定的試驗設(shè)備和試驗循環(huán)也可用于測量火花點燃式發(fā)動機的顆粒排放物。
NOx和碳煙顆粒排放的機理
8.2 要求
每次試驗應(yīng)按某一試驗循環(huán)給出的試驗工況順序進行。除循環(huán)G外（見8.7.3），試驗工況最短持續(xù)時間的標準值為10min。必要時，可以延長工況的持續(xù)時間，例如為了采集足夠的顆粒試樣質(zhì)量或使大型發(fā)動機達到穩(wěn)定狀況。
應(yīng)記錄工況持續(xù)時間并將其寫入報告中。
除試驗循環(huán)G外（見8.7.3），應(yīng)在發(fā)動機穩(wěn)定達到每種工況所要求的轉(zhuǎn)速和扭矩后，在該工況的任何區(qū)段，至少測量和記錄3min內(nèi)的氣體污染物排放濃度值。只有這3min時間的最后60s才可按照GB／T 8190.1-2010中13.2的規(guī)定供排放計算用。
顆粒取樣應(yīng)按制造廠規(guī)定在發(fā)動機達到穩(wěn)定狀態(tài)后開始，并且最好與氣體污染物排放測量同時進行。對于單對濾紙法，顆粒取樣應(yīng)在氣體污染物排放測量完成的士5s內(nèi)結(jié)束。
只有采用多對濾紙法，只要達到所要求的轉(zhuǎn)速和扭矩，就可在工況期內(nèi)重復(fù)進行顆粒取樣和氣體污染物排放測量，直到取得有效試樣為止。
只要將發(fā)動機按前一工況預(yù)調(diào)至穩(wěn)定狀態(tài)，就可重復(fù)試驗工況。在進行任何循環(huán)的第一工況時，應(yīng)按GB/T 8190.1-2010中12.3的要求將發(fā)動機預(yù)調(diào)至穩(wěn)定狀態(tài)。如在一個工況結(jié)束到另一工況開始的延誤時間超過20min而少于4h，應(yīng)將發(fā)動機按前一工況預(yù)調(diào)至穩(wěn)定狀態(tài)。如時間超過4h，則應(yīng)按GB/T 8190.1-2010中12.3的要求將發(fā)動機預(yù)調(diào)至穩(wěn)定狀態(tài)。
如在試驗工況的任何時間，試驗設(shè)備失靈或發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷不符合GB/T 8190.1-2010中12.7.1的要求，則該試驗工況應(yīng)為無效，可予取消。然后再按前一工況將發(fā)動機預(yù)調(diào)至穩(wěn)定狀態(tài)，重新開始該試驗工況。
污染物形成機理
8.3 試驗循環(huán)C“非道路車輛和工業(yè)裝備”
8.3.1 循環(huán)C1“非道路車輛、柴油機驅(qū)動的非道路工業(yè)裝備”
8.3.1.1 試驗工況和加權(quán)系數(shù)
見表3。
表3 循環(huán)C1的試驗工況和加權(quán)系數(shù)
|
工況號
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
|
轉(zhuǎn)速a
|
額定轉(zhuǎn)速
|
中間轉(zhuǎn)速
|
低怠速
|
|||||
|
扭矩a/％
|
100
|
75
|
50
|
10
|
100
|
75
|
50
|
0
|
|
加權(quán)系數(shù)
|
0.15
|
0.15
|
0.15
|
0.1
|
0.1
|
0.1
|
0.1
|
0.15
|
|
a見GB/T 8190.1-2010中12.5和GB/T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。
|
||||||||
8.3.1.2 試驗實施
試驗應(yīng)按循環(huán)C1工況號遞增的順序進行。
應(yīng)考慮8.2的規(guī)定。
8.3.1.3 本試驗適用準則
典型實例有：
——工業(yè)鉆井裝置、壓氣機等；
——工程機械，包括輪式裝載機、推土機、履帶式拖拉機、履帶式裝載機、卡車式裝載機、自動傾卸車、液壓挖掘機等；
——農(nóng)用機械、旋耕機；
——林業(yè)機械；
——自行式農(nóng)用車輛（包括拖拉機）；
——材料裝卸機械；
——叉車；
——修路機（平路機、壓路機、瀝青平整機）；
——掃雪機；
——掃雪拖拉機；
——機場輔助設(shè)備；
——架空升降機；
——移動式起重機。
尚未列盡。
注1：擬用于8.7.4（試驗循環(huán)G）所列用途、額定功率一般小于20kW的柴油機可按8.3（試驗循環(huán)C）給定的試驗循環(huán)進行試驗。
注2：帶液壓或液力傳動、在額定轉(zhuǎn)速的士15％范圍內(nèi)工作且低怠速運轉(zhuǎn)時間少于總時間15％的柴油機，可按試驗循環(huán)D2（見8.4）進行試驗。
8.3.2 循環(huán)C2“非道路車輛、火花點燃式發(fā)動機驅(qū)動的非道路工業(yè)裝備”，功率大于20kW
8.3.2.1 試驗工況和加權(quán)系數(shù)
見表4。
表4 循環(huán)C2的試驗工況和加權(quán)系數(shù)
|
工況號
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
轉(zhuǎn)速a
|
額定轉(zhuǎn)速
|
中間轉(zhuǎn)速
|
低怠速
|
||||
|
扭矩a/％
|
25
|
100
|
75
|
50
|
25
|
10
|
0
|
|
加權(quán)系數(shù)
|
0.06
|
0.02
|
0.05
|
0.32
|
0.30
|
0.10
|
0.15
|
|
a見GB/T 8190.1-2010中12.5和GB/T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。
|
|||||||
8.3.2.2 試驗實施
試驗應(yīng)按循環(huán)C2工況號遞增的順序進行。-
應(yīng)考慮8.2的規(guī)定。
8.3.2.3 本試驗適用準則
典型實例有：
——叉車；
——機場輔助設(shè)備；
——材料裝卸機械；
——修路機；
——農(nóng)用機械。
尚未列盡。
8.4 試驗循環(huán)D“恒速”
8.4.1 用途
-循環(huán)D1：發(fā)電廠；
-循環(huán)D2：間歇負載發(fā)電機組。
8.4.2 試驗工況和加權(quán)系數(shù)
見表5。
表5循環(huán)D的試驗工況和加權(quán)系數(shù)
|
工況號（循環(huán)D1）
|
1
|
2
|
3
|
|
|
|
|
|
轉(zhuǎn)速a
|
額定轉(zhuǎn)速
|
中間轉(zhuǎn)速
|
低怠速
|
||||
|
扭矩a/％
|
100
|
75
|
50
|
|
|
|
|
|
加權(quán)系數(shù)
|
0.3
|
0.5
|
0.2
|
|
|
|
|
表5（續(xù)）
|
工況號（循環(huán)D2）
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
|
|
轉(zhuǎn)速a
|
額定轉(zhuǎn)速
|
中間轉(zhuǎn)速
|
低怠速
|
||||
|
扭矩a/％
|
100
|
75
|
50
|
25
|
10
|
|
|
|
加權(quán)系數(shù)
|
0.05
|
0.25
|
0.3
|
0.3
|
0.1
|
|
|
|
a見GB／T 8190.1-2010中12.5和GB／T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。
|
|||||||
8.4.3 試驗實施
試驗循環(huán)D1和D2應(yīng)分別按循環(huán)D1和循環(huán)D2工況號遞增的順序進行。
應(yīng)考慮8.2的規(guī)定。
試驗循環(huán)D1的扭矩值為相應(yīng)于GB／T 2820.1規(guī)定的額定持續(xù)功率時的扭矩百分數(shù)。
試驗循環(huán)D2的扭矩值為相應(yīng)于GB／T 2820.1規(guī)定的額定基本功率時的扭矩百分數(shù)。
8.4.4 本試驗適用準則
典型實例有：
循環(huán)D1：
——發(fā)電廠。
循環(huán)D2：
——壓氣機；
——排灌泵；
——間歇負載發(fā)電機組，包括船用和機車用（非主機用）發(fā)電機組、制冷裝置、電焊機組；
——草地維護、風(fēng)鎬、除雪設(shè)備、清掃機。
尚未列盡。
注1：擬用于8.7.4（試驗循環(huán)G）所列用途的、額定功率一般小于20kW的柴油機可按8.4（試驗循環(huán)D）給定的試驗循環(huán)進行試驗。
注2：帶液壓或液力傳動和負荷傳感器裝置的柴油機可按8.4（試驗循環(huán)D2）給定的循環(huán)進行試驗，參見8.3.1.3。
8.5 試驗循環(huán)E“船用”
8.5.1 用途
有五種試驗循環(huán)：
——循環(huán)E1：長度小于24m的小艇用柴油機；
——循環(huán)E2：船舶推進用重載恒速發(fā)動機；
——循環(huán)E3：重載船用發(fā)動機（螺旋槳特性）；
——循環(huán)E4：長度小于24m的游艇用火花點燃式發(fā)動機；
——循環(huán)E5：長度小于24m的小艇用柴油機（螺旋槳特性）。
8.5.2 試驗工況和加權(quán)系數(shù)
見表6。
表6 循環(huán)E的試驗工況和加權(quán)系數(shù)
|
工況號（循環(huán)E1）
|
1
|
2
|
|
|
|
|
3
|
4
|
|
|
5
|
|
轉(zhuǎn)速a
|
額定轉(zhuǎn)速
|
中間轉(zhuǎn)速
|
低怠速
|
||||||||
|
扭矩a/％
|
100
|
75
|
|
|
|
|
75
|
50
|
|
|
0
|
|
加權(quán)系數(shù)
|
0.08
|
0.11
|
|
|
|
|
0.19
|
0.32
|
|
|
0.3
|
|
工況號（循環(huán)E2）
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
轉(zhuǎn)速a
|
額定轉(zhuǎn)速
|
中間轉(zhuǎn)速
|
低怠速
|
||||||||
|
扭矩a/％
|
100
|
75
|
50
|
25
|
|
|
|
|
|
|
|
|
加權(quán)系數(shù)
|
0.2
|
0.5
|
0.15
|
0.15
|
|
|
|
|
|
|
|
表6（續(xù)）
|
工況號（循環(huán)E3）
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
|
轉(zhuǎn)速a/％
|
100
|
91
|
80
|
63
|
|
|
功率/％
|
100
|
75
|
50
|
25
|
|
|
加權(quán)系數(shù)
|
0.2
|
0.5
|
0.15
|
0.15
|
|
工況號（循環(huán)E4）
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
轉(zhuǎn)速a/％
扭矩a//％
加權(quán)系數(shù)
|
100
100
0.06
|
80
71.6
0.14
|
60
46.5
0.15
|
40
25.3
0.25
|
低怠速
0
0.40
|
|
工況號（循環(huán)E5）
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
轉(zhuǎn)速a/％
功率/％
加權(quán)系數(shù)
|
100
100
0.08
|
91
75
0.13
|
80
50
0.17
|
63
25
0.32
|
低怠速
0
0.3
|
|
a見GB／T 8190.1-2010中12.5和GB／T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。
|
|||||
8.5.3 試驗實施
試驗循環(huán)E1、E2、E3、E4或E5應(yīng)按相應(yīng)循環(huán)工況號遞增的順序進行。
應(yīng)考慮8.2的規(guī)定。
對長度小于24m的小艇用柴油機，可根據(jù)與實際運行相接近的程度選用試驗循環(huán)E1或E5。
對恒速船用發(fā)動機可采用E2循環(huán)。對可變螺距螺旋槳機組，可根據(jù)與實際運行相接近的程度選用循環(huán)E2或E3，通常其工況更接近于恒速運行（循環(huán)E2）。
對長度小于24m的小艇用火花點燃式發(fā)動機，可采用試驗循環(huán)E4。
8.5.4 本試驗適用準則
典型實例有：
——循環(huán)E1：長度小于24m的小艇用柴油機。拖輪和推輪用除外；
——循環(huán)E2：無限長船舶推進用重載恒速發(fā)動機；
——循環(huán)E3：無限長船舶推進用按螺旋槳特性工作的重載發(fā)動機；
——循環(huán)E4：長度小于24m的小艇用火花點燃式發(fā)動機，拖輪和推輪用除外；
——循環(huán)E5：長度小于24m、按螺旋槳特性工作的小艇用柴油機，拖輪和推輪用除外。
尚未列盡。
8.6 試驗循環(huán)F“軌道牽引”
8.6.1 試驗工況和加權(quán)系數(shù)
見表7。
表7循環(huán)F的試驗工況和加權(quán)系數(shù)
|
工況號
|
1
|
2
|
3
|
|
轉(zhuǎn)速a
|
額定轉(zhuǎn)速
|
中間轉(zhuǎn)速
|
低怠速
|
|
扭矩a/％
|
100
|
50
|
0
|
|
加權(quán)系數(shù)
|
0.15
|
0.25
|
0.6
|
|
a見GB／T 8190.1-2010中12.5和GB／T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。
|
|||
8.6.2 試驗實施
試驗應(yīng)按循環(huán)F工況號遞增的順序進行。
應(yīng)考慮8.2的規(guī)定。
注：對采用非連續(xù)控制系統(tǒng)（即分級式操縱器）的發(fā)動機，工況2規(guī)定為按最接近工況2或35％額定功率級位置運行。
8.6.3 本試驗適用準則
典型實例有：
——機車；
——軌道車；
——調(diào)度機車。
尚未列盡。
注：軌道車用柴油機可按8.3.1.1（C1）給定的循環(huán)進行試驗。
8.7 試驗循環(huán)G“多用途、草坪和園藝”，功率一般小于20kW
8.7.1 用途
有三種試驗循環(huán)：
——循環(huán)G1：非手提式中間轉(zhuǎn)速用；
——循環(huán)G2：非手提式額定轉(zhuǎn)速用；
——循環(huán)G3：手提式額定轉(zhuǎn)速用。
8.7.2 試驗工況和加權(quán)系數(shù)
見表8。
表8 循環(huán)G的試驗工況和加權(quán)系數(shù)
|
工況號（循環(huán)G1）
|
|
|
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
轉(zhuǎn)速a
|
額定轉(zhuǎn)速
|
中間轉(zhuǎn)速
|
低怠速
|
||||||||
|
扭矩a/％
|
|
|
|
|
|
100
|
75
|
50
|
25
|
10
|
0
|
|
加權(quán)系數(shù)
|
|
|
|
|
|
0.09
|
0.20
|
0.29
|
0.30
|
0.07
|
0.05
|
|
工況號（循環(huán)G2）
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
|
|
|
|
6
|
|
轉(zhuǎn)速a
|
額定轉(zhuǎn)速
|
中間轉(zhuǎn)速
|
低怠速
|
||||||||
|
扭矩a/％
|
100
|
75
|
50
|
25
|
10
|
|
|
|
|
|
0
|
|
加權(quán)系數(shù)
|
0.09
|
0.20
|
0.29
|
0.30
|
0.07
|
|
|
|
|
|
0.05
|
|
工況號（循環(huán)G3）
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2
|
|
轉(zhuǎn)速a
|
額定轉(zhuǎn)速
|
中間轉(zhuǎn)速
|
低怠速
|
||||||||
|
扭矩a/％
|
100
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
|
加權(quán)系數(shù)
|
0.85
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.15
|
|
a 見GB／T 8190.1-2010中12.5和GB／T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。
|
|||||||||||
8.7.3 試驗實施
試驗循環(huán)G1、G2或G3應(yīng)按相應(yīng)循環(huán)工況號遞增的順序進行。
應(yīng)考慮8.2的規(guī)定。
對火花點燃式發(fā)動機，當只測量氣體污染物排放時，每工況時間應(yīng)為3min，氣體污染物排放濃度值應(yīng)在各試驗工況的最后2min內(nèi)進行測量和記錄。
對火花點燃式發(fā)動機，氣體排放只能按具體的循環(huán)G1、G2或G3之一進行測量，不允許根據(jù)試驗循環(huán)B計算排放結(jié)果。
8.7.4 本試驗適用準則
8.7.4.1 選擇適當?shù)脑囼炑h(huán)
如果已知發(fā)動機機型的最終主要用途，則可以根據(jù)8.7.4.2給出的實例選擇試驗循環(huán)。如果不能確定發(fā)動機機型的最終主要用途，則可以根據(jù)發(fā)動機規(guī)格選擇合適的試驗循環(huán)。壓燃式和火花點燃式發(fā)動機兩者均可按三種循環(huán)中的任一循環(huán)進行試驗，以最適宜者為準。
注：擬用于其他試驗循環(huán)所列用途的任何額定功率的柴油機，可按該循環(huán)（例如循環(huán)D和C1）進行試驗。
8.7.4.2 示例
典型實例有：
循環(huán)G1：
——手扶旋轉(zhuǎn)式或滾筒式草坪剪草機；
——發(fā)動機前置或后置式草坪剪草機；
——旋耕機；
——修邊機；
——草坪清掃機；
——廢物清除機；
——噴霧機；
——掃雪機；
——高爾夫球車。
循環(huán)G2：
——移動式發(fā)電機、水泵、電焊機和壓氣機；
——也可以包括發(fā)動機在額定轉(zhuǎn)速時工作的草地和園藝設(shè)備。
循環(huán)G3：
——修邊機；
——弦線修剪機；
——鼓風(fēng)機；
——吸塵器；
——鏈鋸；
——手提鋸。
尚未列盡。
8.8 試驗循環(huán)H“雪地車”
8.8.1 試驗工況和加權(quán)系數(shù)
見表9。
表9循環(huán)H的試驗工況和加權(quán)系數(shù)
|
工況號
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
轉(zhuǎn)速a
|
100
|
85
|
75
|
65
|
低怠速
|
|
扭矩a/％
|
100
|
51
|
33
|
19
|
0
|
|
加權(quán)系數(shù)
|
0.12
|
0.27
|
0.25
|
0.31
|
0.05
|
|
見GB/T 8190.1-2010中12.5和GB/T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。
|
|||||
8.8.2 試驗實施
試驗循環(huán)H應(yīng)按循環(huán)H工況號遞增的順序進行。
應(yīng)考慮8.2的規(guī)定。
8.8.3 本試驗適用準則
典型實例有：
——雪地車。
