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不透光烟度计在发动机出厂试验台位的使用探讨
张俊
(上海交通大学,上海200030
摘要:针对烟度排放测试技术的发展,分析台架适用的烟度计的技术要求,提出在试验台架烟度测量的解决方案。对
AVL439不透光烟度计的安装和使用的技术要点进行了阐述。
关键词:柴油机烟度测量;不透光烟度计;安装
中图分类号:U467.4
文献标识码:A
文章编号:1002-2333(2012)12-0001-02
1引言
粒成分比较复杂,各种成分对光线的吸收能力不同,在不
自2005年7月1日起.国家环境保护总局和国家质同工况下,不同柴油机測得的滤纸烟度值与排放颗粒质
量监督检验检疫总局联合发布《车用压燃式、气体燃料点量之间没有严格的对应关系,柴油机排放中因油雾造成
燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国的白烟与蓝烟排放也无法在滤纸烟度中体现,这些都是
Ⅲ、N、V阶段)(GB17691-2005)和《车用压燃式发动机滤纸烟度法测量柴油机排气烟度的局限性。
和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》
(2)不透光烟度法(也称消光烟度法):不透光烟度法
(GB3847-2005),针对柴油机的烟度提出了明确的排放测量的工作原理,是使一定光通量的入射光通过一段特
限制要求,对车用柴油发动机烟度的测量也由滤纸法改定长度的被测柴油机排气烟柱,以光接收器所接收到的
为不透光烟度法。本文仅就消光烟度计在柴油机出厂试透射光的强度评定柴油机排气的烟度。不透光烟度的度
验台架的选用及安装使用等问题进行探讨。
量单位是不透光度N(单位:%,表征入射光通过排气烟柱
2出厂试验台架测量烟度的要求
后的吸收百分比)或者光吸收系数K(单位:m',由Beer
柴油机的出厂试验是整机装配完成后的出厂检验工 Lambert定律确定的系数),两者的关系是K=-L-'xln(1-
序,按其过程分为发动机磨合和性能试验两个阶段。按车N),其中L为入射光源发出的光到达光接收器所通过充
用柴油机出厂试验规范,一般在性能试验阶段须对柴油满烟气暗通道的长度。不透光烟度计不仅可以测柴油机
机标定工况和最大扭矩工况的排气烟度以及柴油机的自排气中的黑烟,而且可以测蓝烟和白烟排放,对低浓度的
由加速烟度进行测量。
可见污染物有较强的测量能力,可以实现排气烟度的连
3烟度测量方法
续测量。因而不透光烟度计可以用来研究柴油机的瞬态
柴油发动机的烟度测量方法主要有滤纸烟度法和不碳烟和其它可见污染物的排放特性,同时也满足排放法
透光烟度法。
规中自由加速烟度的測量要求。
1)滤纸烟度法:滤纸烟度法的度量单位是Rb(Rb为4烟度计选型
烟度单位波许,CB9804-88使用)或FSN( Filter Smoke
对应流过光通道排气量的不同,不透光烟度计分为
Number,滤纸式烟度单位,CB9804-1996使用),1FSN=全流式不透光烟度计(全部排气流过光通道)和分流式不
09790935Rb。其測量原理是将一定容量发动机排气中的透光烟度计(部分排气流过光通道)
碳烟,积存于滤纸上,利用光电检测仪器测出粘附碳烟的
全流式不透光烟度计系根据美国排放法规要求而研
滤纸的碳粒吸光率,以碳粒吸光率代表排气烟度。
制,代表型号有美国国家环保局推荐的PHS全流式烟度计。
滤纸式烟度计的结构分为取样泵与检测仪两部分。
按我国法规要求,我国不透光烟度计采用分流式测
取样泵的作用是在给定时间内从柴油机排气总管或延长量原理。因此在烟度计的选用上主要考虑AVL439、FTY
总管中抽出定量体积的排气,并将抽出的排气通过一张100、 DISMOKE4000等使用分流式取样的不透光烟度计。
给定面积的白色滤纸,排气微粒粘附在滤纸上而使之变
分流式不透光烟度计的典型结构见图1所示,各种
黑而带烟痕。检测測仪部分是利用光电检测原理使用光电分流式不透光烟度计在实际应用中因使用场合的差异应
測量装置测定滤纸的吸光率以评定柴油机的排气烟度。有所区别。从经济实用的角度考虑,用于整车尾气测量的
国内使用的滤纸式烟度计主要有 BOSCH烟度计、佛分不透光烟度计在取样系统的设计中无取样温度及压力调
FBY系列烟度计等,滤纸式烟度计曾得到广泛的应用,其节控制功能,检測样气靠柴油机的排气背压压入检测室,
特点是结构简单,使用方便。但是滤纸式烟度计在自由加为保证测量稳定性及重复性、避免排气背压对测量造成
速烟度的测量中无法准确反映工况全过程的变化,也不的影响,取样点设置在整车排气管的消声器之后,起到稳
能对瞬态工况进行连续的测量,同时由于柴油机排放微压作用,因而不适用于试验台架测量应用而是应用于整
机械工程师2012年第12期11