[发明专利]重型汽车快速车载排放测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种重型汽车排放测试方法，尤其涉及一种重型汽车车载排放测试方法。

背景技术

重型汽车排放测试的法规方法主要是在实验室发动机台架上进行模拟测试。发动机台架测试容易控制测试工况，其测试结果具有较好的重复性，是目前重型汽车排放检测中最常用的方法。

但台架模拟测试是按设定的工况测试发动机的排放，不能真正反映重型汽车在实际道路上行驶时的排放特征。对在用重型汽车进行排放测试时，发动机台架测试方法也存在操作复杂、耗时长、费用高等问题。

针对日益突出的重型汽车实际道路排放监管需求，国内外开发了车载排放测试系统(portable emissions measurement system，PEMS)。重型汽车车载排放测试示意图如图1所示，该系统一般采用：

1、不分光红外分析法(NDIR)测量CO和CO₂；

2、用氢火焰离子检测器(FID)测量THC(总碳氢化合物)；

3、不分光紫外分析法(NDUV)或化学发光法(CLD)测量NO和NO₂；

4、用电化学法(EC)测量O₂；

5、用尾气流量计测量排气流量；

6、用全球卫星定位系统(GPS)，逐秒记录重型汽车行驶过程中的地理位置(即经度、纬度和海拔高度)和行驶速度；

7、用OBD读码器(即ECU通讯模块)读取发动机的运行参数(如转速、扭矩、负荷等)。

车载测试得到的是单辆车在实际道路上的排放情况，可以为实际行驶条件下机动车排放特征的分析和模拟提供有效的数据支持，但其设备组件较多，操作较为复杂，耗时较长(约需1天)，主要应用于法规要求的重型汽车排放在用符合性监管，但难以做到快速检测。

发明内容

本发明目的是提供一种能够快速测试大量样本、能在庞大的车队中及时发现超标车辆的重型汽车快速车载排放测试方法。

本发明的技术解决方案是：

首先先介绍一下本发明采用的重型汽车快速车载排放测试系统，

其包括气路系统、尾气分析系统、数据采集和处理系统；所述气路系统包括零气或量距气气路、样气处理单元、废水和废气单元；所述样气处理单元包括依次串联的采样管、冷凝管、除水器、样气泵；所述废水和废气单元包括废水管和废气管；所述采样管的入口与重型汽车尾气管出口相通；所述除水器的出气口与样气泵的入口相通，其出水口与废水管相通；所述尾气分析系统包括控制阀单元、颗粒物过滤器、常规尾气分析仪；所述控制阀单元包括单向阀和三通阀；所述单向阀的入口和零气或量距气气路相通；所述三通阀A、B、C口分别与单向阀的出口、样气泵的出口、颗粒物过滤器的入口相通；所述常规尾气分析仪的入口与颗粒物过滤器出口相通，其出口与废气管相通；所述数据采集和处理系统包括数据存储器、数据处理和输出设备；

上述常规尾气分析仪为常规的汽车尾气五气分析仪，其采样频率≥1Hz，采用不分光红外法测试CO₂/CO/HC浓度，采用电化学法测试NOx和O₂浓度。

上述三通阀用于实现单一的A口进C口出或单一的B口进C口出。

本发明的测试方法有两种：

第一种重型汽车快速车载排放测试方法，包括以下步骤：

1)确定转换系数K：

1.1)选取有代表性的n辆重型汽车，先采用车载排放测试系统对第i辆重型汽车尾气开展测试，获得以g/kWh为单位的功基窗口NOx比排放A_i；n≥1，i≤n；

1.2)在第i辆重型汽车上安装重型汽车快速车载排放测试系统，测量该重型汽车尾气的NOx和CO₂浓度，再按下式求出以g/kgCO₂为单位的NOx排放系数B_i；

式中：和分别为NO₂和CO₂的摩尔质量；

为第_i辆重型汽车尾气排放NO_x的平均瞬时体积浓度，ppm；

为第_i辆重型汽车尾气排放CO₂的平均瞬时体积浓度，％；

1.3)按下式计算第_i辆重型汽车转换系数k_i：

k_i＝A_i/B_i；