汽车排放标准法规和检测技术

0,56
0,30
97%
98%
50
CO一氧化碳
2,72 1,0 0,64 0,50
0 1985 1990
1995
2000
2005 values = limits in g/km 限值单位：克/千米
•ECE R15/04: limit for equivalent inertia = 1590 kg •ECE R15/04标准: 当量惯量限值 = 1590 千克
120 100 Speed [km/h] 80 60
排放检测－类型I
速度 40
20 0 0 200 400 600 time [sec] 800 1000 1200
时间
CO2 CO NOx HC PM
Gasoline Bags Bags Bags Bags
Diesel,... Bags Bags Bags Dilution tunnel Dilution tunnel
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III型实验 曲轴箱污染物排放实验
工况 1 2 3
车速km/h 测功机吸收功率 怠速 50±2 50±2 无 相当I型实验50km/h 的设定状态 2号工况的设定值乘 以1.7
判定准则: 曲轴箱内压力不得超过大气压力
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轻型车检测 : IV 型实验-燃油蒸发实验
Light Duty Vehicle Motor Cycle 摩托车 Moped 轻便摩托车
Test Object:检测对象
轻型车
Test Object: 检测对象：
Vehicle 整车
Test Bed required:检测试验台需要
Vehicle 整车
Test Bed required:检测试验台需要
0,196
81%
Euro 2 欧2标准 Euro 3 欧3标准
91%
Euro 4 欧4标准
0,025
50
Particles
颗粒物
5,8 * ECE R15/04
0,14
0,10
0 100
0,05
90%
95%
50 0 100
HC + NOX
碳氢化合物＋氮氧化物
20,7 * ECE R15/04 1,36 0,97 0,90
Km/h 千米/小时
80
km/h
60
40
20
0 0 200 400 600 sec 800 1000 1200
Sec秒
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II型实验 怠速排放实验
测定怠速工况下的CO、 HC和空燃比λ. 国家新标准拟采用双怠 速实验测量高,低怠速工 况下的CO、HC和空燃 比λ ,并计划与在用车的 双怠速检测相一致.
第三阶段排放法规和 排放测试技术
葛蕴珊
汽车动力性与排放测试 国家专业实验室 Geyunshan@bit.edu.cn
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排放法规和排放限值的发展过程
60年代－
到上世纪60年代，在美国的部分大城 市，特别是加利福尼亚州，空气的污 染已经到了相当严重的程度。由此， 一系列的研究项目、控制法规及政府 管理部门相继应运而生。
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检测设备要求
轻型汽油车排放测试系统 底盘测功机+CVS系统+排放分析仪 双怠速排放检测装置 曲轴箱通风检测装置 燃油蒸发系统—环境仓 低温环境仓 OBD实验 轻型柴油车排放测试系统 底盘测功机+全流稀释通道 OBD实验
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国家轻型车新排放标准实施计划（草案)
Gasoline 汽油车 Diesel 柴油车 2,2 0,5 1,0 0,9*
-
0,10
-
Evaporation 蒸发排放检测 (only gasoline)
(只用于汽油车)
1h 1 小时昼间换气损失检 测 diurnal 1h 1 小时热蒸发损失检测 hot soak
Cold Emissions 低温排放检测 (only gasoline) ( 只用于汽油车) On-board Diagnose 车载诊断系统诊断 Durability requirement 耐久性要求 In-use surveillance 在用车的耐久性 80.000 km
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VI 型实验
-7°C低温排放检测
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欧III以后法规的特殊要求
低温排放检测 （轿车）
在-7 °C的环境下适应12－36小时 采用NEDC测试循环的第1、2部分进行预处理 采用NEDC测试循环的第1部分（市内行驶循环）进行排放检测 试验室环境温度保持在-7 °C CO = 15 g/km and HC = 1,8 g/km 根据车辆种类不同，排放限值分别为：M1 < 2500 公斤，N1(I 型): 一氧化碳：15 g/km，碳氢化合物：1.8 g/km
24 h 24 小时昼间换气损失 检测 diurnal 1 h 1 小时热蒸发损失检 测 hot soak HC/CO at –7°C inCity cycle 低温 HC/CO 排放市内行驶循
环检测
EOBD 电控车载诊断系统诊 断 80.000 km
最低 15000 公里 最高 80000 公里
* for DI engine 用于直喷发动机,** no separate limit for DI engine 对直喷发动机无限制
preconditioning (PC)预处理 Soak适应环境温度 NEDC part 1+2NEDC的第1、2部分检测
was performed after soak 在适应环境温度后进行
PC: NEDC part 1 (City轿车：NEDC的第1部分检测 Hot soak test热蒸发损失检测1h1小时
试验项目 I 型实验 III 型实验 IV 型实验 V 型实验 VI型实验 OBD M1类车 OBD 其它车辆 2008.7.1 2010.7.1
氮氧化物排放（千吨） 碳氢化合物排放（千吨）
飞机 船舶 铁路 公路
柴油机颗粒物排放（百万吨）
飞机 船舶 铁路 公路
飞机 船舶 铁路 公路
1980-2010年德国的污染物排放的变化趋势
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排放检测项目的分类
Engine, Application, Test procedures
对发动机和车辆的检测
Driving cycle ECE+EUDC 测试循环： ECE+EUDC
稀释风道 稀释风道
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Smoke Test: Opacimeter 碳烟检测：透光烟度计
不同阶段欧洲的汽油/LPG/CNG轿车的排放标准限值
% 100
5,8 ECE R15/04 *
Euro III 技术水平 94% 97%
50
HC + NOX
碳氢化合物＋氮氧化物
Euro 1
欧1标准
0,97
Euro 2
欧2标准
0,5
Euro 3
欧3标准
0,35
Euro 4
欧4标准
0,18
0
100
20,7 ECE R15/04 *
89%
99,5%
50
CO一氧化碳
1985 1990
2,72
2wenku.baidu.com2
2,3
1,0
0 1995 2000 2005 value = limit in g/km 限值单位：克/千米
100 80 % 60 40 20
CO HC NOx
65
0
1970
75
1980
85
1990
95
2000
Year
05
BIT-2004-06
交通量不断增长：目前全球的机动车保 有量约为9亿辆
摩托车，轻便摩托车 商用车 轿车
全球机动车的保有量（单位：百万辆）
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排放法规的实施有效地改善了空气质量
New新增项目
Soak适应环境温度
24h diurnal test
24小时昼间换气损失检测
was performed before NEDC and only 1 h 在NEDC试验前进行，改为只做1时
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V型实验-污染控制装置耐久性实验
耐久性实验从0km 开始,每隔10000km ，或者更频繁，以固 定的间隔直到 80000km，按照 I 型 实验的规定，测量排 气污染物，排放污染 物均应不超过标准规 定的限值。
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测试循环的变化(轿车)
NEDC 1992 (up to Euro 2) NEDC1992测试循环(用于欧2标准) Start of exhaust sampling after 40 sec idling 起动后怠速运转40秒后开始采样
120
100
80
Km/h 千米/小时 km/h
Research & Development
研究和开发
Certification
认证
Inspection & Maintenance
检查及维护
Region of use
应用范围
Region of use
应用范围
Test procedures
检测试验方法
Test procedures
检测试验方法
Type of instrumentation
•ECE R15/04: limit for equivalent inertia = 1590 kg •ECE R15/04标准: 当量惯量限值 = 1590 千克
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不同阶段欧洲的柴油轿车的排放标准限值
% 100
0,27 88/436/EEC
EuroIII 技术水平
Euro 1 欧1标准
Test Cycle:测试循环 USA美国 Europe欧洲 Japan日本 FTP 75美国 ECE+EUDC Japan 1015 城市标准测 欧洲标准测 日本 1015工 试循环 试循环 况 Exhaust Sample:排气取样 Diluted by CVS由定容取样系统稀释
140
Emission Test - Type I
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欧II标准与欧III标准的对比
Testcycle 测试循环 Euro 2 欧 2 NEDC with 40 sec without measurement 发动机起动 40 秒后开始进 行 NEDC 测试循环检测
CO 一氧化碳 HC+Nox 碳氢化合物+氮氧化物 HC 碳氢化合物 NOx 氮氧化物 PM 颗粒物
用于测定燃油蒸发排放的密闭室
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燃油蒸发实验
Modified Evaporative Emission Test （PC）
燃油蒸发排放检测规程的变化(轿车)
Loading ofcharcoal canister
装载活性碳罐
Fuel drainand refill
New新 增项目
燃油排净后重新注满
Chassis Dyno 底盘测功系统
Test Type:试验类型：
Chassis Dyno 底盘测功系统系统
Test Type:试验类型：
Transient瞬态检测
Transient瞬态检测
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轻型车检测：整车排放实验
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轻型车排放检测内容
欧2标准
I 型实验 II 型实验 III型实验 IV 型实验 V 型实验 VI 型实验 车载诊断系统诊断 在用车排放检测 冷启动排放检测 怠速工况CO检测 曲轴箱排放检测 燃油蒸发排放 污染控制装置耐久性 低温HC/CO排放检测
60
40
20
0 0 100 200 300 400 500 600 sec 700 800 900 1000 1100 1200
Sec秒
120
100
NEDC 2000 (from Euro 3) NEDC2000测试循环(用于欧3标准) 发动机起动后立即开始采样 要求车辆必须改善冷起 动状态下的排放状况
Modified 内容有变 化
欧3标准
Modified 内容有变 化
New item新增项目 New item新增项目 New item新增项目
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I 型实验—冷启动排放实验
排放测量结果为单位距离的排放量，即g/km里
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轻型车检测 — I 型实验循环
Light Duty Vehicle 轻型车
需要使用的仪器设备
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一、轻型车排放测试系统
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车辆排放检测标准分类
Light Duty Vehicle
Motor Cycle 摩托车和 Moped 轻便摩托车
Heavy Duty Engines
轻型车
重型车用发动机
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轻型车检测：瞬态测试循环
Euro 3 欧 3 NEDC with measurement from engine start 从发动机起动开始进行 NEDC 测试循环检测
Gasoline 汽油车 Diesel 柴油车 2,3 0,2 0,15 0,64 0,56 ** 0,5 0,05
Limits 限值 [g/km] (克/千米) (passenger cars) (轿车)