1、汽車底盤測功機與尾氣排放分析儀通訊系統設計為防止文章剽竊，維護版權正當權益，特上傳該文章。其他人所有均為侵權剽竊。本論文為毛老師寫作文章，編號1207-sh36202w摘要用vb編程，編一個軟件而實現汽車底盤測功機系統和尾氣采集系統的聯機控制。兩系統聯機后，各自獨立的功能完全保留，消除了測試過程中的“人為的誤差”因素，提高了測試精度，使汽車排放測試達到國內先進的水平。關鍵字：汽車底盤測功機、尾氣排放分析儀、聯機通訊abstractuse vb programming, compile one software realize automobile chassis examine work ma

2、chine system and tail gas gather system on-line to control. after two systems are on-line, each independent function is totally kept, dispel the error that people are factor in the course of testing, improve the precision of testing, make automobile discharge tested and reach the internationally adv

3、anced level.key word: automobile chassis dynamometer, tail gas discharges the analysis instrument, on- line communication目 錄引 言1第一章 緒論21.1 選題背景及意義21.2 底盤測功機發展歷史21.3 國內外研究現狀31.4 汽車尾氣排放測控系統概述41.4.1 測控系統特點41.4.2 測控系統的發展趨勢41.4.3 測控分析的必要性51.4.4 測控分析的發展現狀5第二章 汽車排放污染概述62.1 汽車排放污染現狀62.2 汽車排放種類72.3 排放標準制定的背景

4、92.4 國內內燃機的排放限制及測試標準92.5 汽油車怠速污染物排放標準及測量方法13第三章 實驗設備的工作原理及構造163.1 kdcg-3型汽車底盤測功機163.1.1 底盤測功機163.1.2 底盤測功機的工作原理及構造173.1.3 功率吸收裝置233.1.4 滾筒裝置243.1.5 測量裝置243.1.6 其他裝置243.1.7 系統組成及安裝253.1.8 車速信號采集263.2 廢 氣 分 析 儀263.2.1 廢氣分析儀的構成263.2.2 avl digas 4000 light分析儀的測量原理結構組成273.2.3 廢氣分析儀27第 四 章 實 驗 部 分304.1方法3

5、04. 2試驗方案30第五章 軟件的設計及程序代碼33第六章 小 結38參考文獻40致謝42引 言學校汽車動力性及排放測試專業實驗室有兩套高新設備，一套為汽車底盤測功機，購自深圳大雷公司，另一套為汽車尾氣排放分析儀，購自廈門海騰公司。由于兩套設備購自兩個不同的公司，沒有實現聯機通訊，在研究汽車道路行駛瞬態工況排放特性過程中，通過用底盤測功機來模擬汽車實際道路行駛情況，在汽車怠速過程中運行中，給予一瞬間的外界脈沖，據廢氣排放分析儀采集到的數據，得出轉速信號和排放信號在時間上有一個差值，即有一個時間延后。在實驗時，兩套設備操作人員只能靠“打手勢”的辦法代替聯機通迅，實現對排放儀的操作，這樣會存在以

6、下問題。底盤測功機系統人員和尾氣采集設備操作人員存在視覺反應及動作誤差，兩項累積誤差可達1.23s；在實驗過程中需要兩個操作員；用“打手勢”的方法實現兩套大型高新設備的通訊與其本身的先進水平 相比顯得不協調給車輛送檢單位 留下不好的印象。影響國家實驗室的形象 及聲譽。假設我國施行試驗過程中切換集氣袋的排放測試 工況試航測功機操作人員和尾氣設備操作人員需要多次手勢通訊。非常麻煩，容易出錯誤差更大，測試結果不準確。為此，我們進行了汽車底盤測功機系統和尾氣排放系統聯機通訊控制的實驗及開發工作。第一章 緒論1.1 選題背景及意義汽車是現代社會最重要的發明之一，它的誕生改變了這個世界。由于汽車工業具有很

7、強的產業關聯度，因而汽車工業的發展程度一度被視為一個國家經濟發展水平高低的重要標志。 汽車作為一種代步工具也逐漸進入一般家庭，隨之帶來的駕駛員非職業化、車流密集化等因素對汽車的安全性能提出了更高的要求。汽車本身又是一個復雜的系統，在使用過程中，隨著行駛里程的增加和使用時間的延續，汽車技術狀況不斷惡化，出現動力性、經濟性下降，排放污染物增加，使用的可靠性降低，故障率上升等現象，嚴重時汽車不能正常運行1。 因此，一方面要從技術上入手，努力研究開發高性能、低污染的汽車，這是汽車研究、生產部門孜孜以求的目標；另一方面要加強對在用汽車的定期檢測，以便及時維修調整，使汽車處于良好的技術狀況，這就是汽車檢測

8、技術要解決的問題。近些年發展起來的汽車檢測技術，就是以研究汽車技術狀況變化規律為基礎，合理制定檢測規范、檢測參數和檢測標準。充分利用現代化檢測手段，在汽車不解體的條件下迅速準確地檢測汽車各機構、系統、零部件的技術狀況和使用性能，查找故障或隱患所在，采取相應的預防措施，確保車輛在良好的技術狀況下運行。汽車底盤測功機就是常用的檢測汽車性能的設備，其測控系統的好壞直接影響對汽車的檢測結果，所以對汽車底盤測功機測控系統的研究就顯得十分的必要。因此，重視對汽車的檢測設備和測控系統的創新研究，提高檢測精度、可靠性與公正性，降低系統的制造和使用成本，是國內汽車檢測行業孜孜努力的方向1.2 底盤測功機發展歷史

9、國內外的汽車底盤測功機的發展由機械式到電子式，結構由復雜到簡單的過程。在 80 年代以前，汽車檢測設備主要以機械結構為主，如機械式測滑實驗臺，測力彈簧結構的制動實驗臺等。汽車底盤測功機也主要以機械模擬為主，即采用飛輪模擬汽車行駛時的平移質量和旋轉質量的慣量阻力，只能檢測汽車在低速行駛狀態下的參數，且精度很低。 進入 80 年代，隨著汽車機電一體化的發展，汽車檢測設備也進入了機電一體化設計階段4。 在傳統結構的汽車檢測設備的基礎上，盡量減少機械傳動環節，并采用反應速度快的高精度傳感器，電子計算機與機械裝置相結和的方法來設計汽車檢測設備，為檢測高速行駛中的汽車的真實性能提供了可能性。此階段的汽車底

10、盤測功機主要采用機械電模擬方式，用飛輪模擬汽車慣性阻力，用電負荷模擬汽車的另一部分行駛阻力，大大提高了檢測的精度。當時，德、日、美三國的很多公司紛紛投入大量的人力、物力開發研制機械電模擬的汽車底盤測功機，并取得了很大成果。 隨著研究的不斷深入，人們發現采用飛輪組來模擬汽車的慣性阻力是有級模擬。對于測定穩定工況下的汽車性能而言，在轉鼓實驗臺上只要裝有作為負荷的測功機就可以，而且希望旋轉部分的慣性矩盡量小，以減少慣性對測量裝置的影響；對于測定非穩定工況的汽車性能而言，為了模擬汽車重量的影響，實驗臺旋轉質量的動能應與行駛汽車的動能相等。因此，必須采用慣性可調的飛輪，傳動比可以改變的增速器或通過電力驅

11、動的調節來改變實驗臺旋轉質量的動能，以適應重量不同的各種車型的需要。這將使試驗臺結構變得復雜且增加制造成本5。 因此人們開始研制通用的轉鼓實驗臺，即電力汽車底盤測功機。它利用電磁力及發電機結構提供測功機所需要的負載。一般電力測功機至少有兩種工況：一是拖動工況，在這種工況下，測功機的測功器作電動機運行，實現發動機起動、冷磨合、測定摩擦功率；二是消耗工況，在這種工況下，測功機的測功器作為發電機運行，以電阻作為負載，吸收轉子軸的輸入功率。在消耗工況下，通過改變磁通量和改變負載電阻均可改變回路中的電流，這些都將改變汽車發動機的負載(即輸出功率和扭矩)。電力測功機這種實驗臺沒有飛輪裝置汽車的慣性力的模擬

12、也是通過電信號來調節，實現無級模擬。通過設計良好的汽車底盤測功機測控系統使其能自動調節，并具有滿意的動靜態品質6, 71.3 國內外研究現狀汽車底盤測功機被廣泛應用于工業發達國家的汽車制造、檢測和維修業當中。德國申克公司生產的汽車底盤測功機，它自己帶有的一套控制模式能實現數字控制和模擬控制轉速、滑行等功能，可逼真地再現實際工況。還有德國的馬哈公司、美國的野馬公司、clayton 公司、法國的 telma 公司、西班牙的 frenelsa 公司等生產的底盤測功機在其各自的國家均得到廣泛應用，并出口到世界其他國家。 國內引進的大多是日本模擬電子式底盤測功機。1981 年，天津公共汽車公司三廠和交通

13、部科學研究院參考引進日本彌榮的 cdm-310 型底盤測功機，研制出汽車性能試驗臺。1991 年，交通部公路研究所和成都汽車保修機械廠制成dcg-1oa 汽車底盤測功機，結束了我國不能生產底盤測功機的歷史。 華中科技大學開發了一種基于 pc486 微機并結合模擬調節器的直流電力底盤測功機，這種三軸六輪驅動直流電力底盤測功機(每軸帶有兩個直徑 0.8 m 的轉鼓)，可實現單軸、雙軸或三軸驅動。基本上可對各種中小噸位的汽車進行道路模擬實驗。控制方式靈活，既可由轉鼓在某種恒定速度下反拖汽車行駛，實現傳動系統摩擦損失的測量研究，又可以對汽車在不同速度情況下的道路阻力進行模擬，施加給電機而完成汽車動力性

14、及經濟性的研究。 tl-dcg-60 型底盤測功機是武漢汽車工業大學、華南理工大學和廣東省南海市闖拓高科技有限公司聯合開發的產品。該底盤測功機的加速性能采用了電模擬方式，由測量系統對汽車加速過程中的車速、加速度實現實時檢測，并由計算機依據行駛阻力的理論公式控制電渦流機，實時生成各種行駛阻力，實現模擬加載。 西安交通大學的交流底盤測功機的控制系統由一臺工控機和一臺 rockwell 公司的 plc 來協調整個控制功能。plc 主要實現各種邏輯切換控制功能，工控機主要用作道路阻力設定器的功能，實時計算得到當前應該給定的阻力大小并送至變頻器。兩臺變頻器分別用于控制冷卻風機和測功機。dpc-1 底盤測

15、功機采用全數字四象限運行的直流調速電機在檢測設備和工控機控制下，再現道路行駛阻力，模擬勻速、變速、爬坡各種狀況的道路阻力和慣性力作用；采用機械慣量和電慣量模補償相結合的方法，實現無級差地模擬受試車的慣性作用；采用配有能耗制動單元的變頻控制器，控制風速達到風速跟蹤的要求。 浙江大學設計采用基于 can 總線的摩托車底盤測功機系統，同時在硬件的設計方面采用 can 總線作為硬件系統的數據采集、參數控制以及傳輸總線。單片機的程序主要用 c 語言進行編寫，這樣有利于程序的移植和修改，同時應用模塊化編程，使得程序的可讀性強，修改和維護方便。上位機與下位機的通訊采用 can 轉 usb 的接口，從而達到傳

16、遞速度快、實時性好、連接方便的目的。上位機的控制軟件則采用 delphi 進行編寫。采用電渦流機在檢測設備汽車底盤測功機被廣泛應用于工業發達國家的汽車制造、檢測和維修業當中。德國申克公司生產的汽車底盤測功機，它自己帶有的一套控制模式能實現數字控制和模擬控制轉速、滑行等功能，可逼真地再現實際工況。還有德國的和單片機的控制下再現道路行駛阻力，模擬勻速、變速、爬坡各種狀況的道路阻力和慣性力作用；采用機械慣量模擬受試車的慣性作用，采用變頻器控制風速，達到風速跟蹤的要求。1.4 汽車尾氣排放測控系統概述1.4.1 測控系統特點在計算機測控系統中，用數字計算機代替傳統控制設備，對系統進行調節和控制，由于數

17、字計算機具有采集、傳送、存儲、處理大量數據的能力，使控制過程進入了以計算機為主要控制設備的自動控制階段。計算機系統與模擬硬件構成的系統相比較，具有一下特點:1) 程序控制，任何一種控制規律的實現都可以程序化，而控制規律的改變只不過是程序的改變而已。2）數字控制，計算機的輸入輸出信息都是數字信息，計算機控制系統是對被控對象的信息進行采樣、量化、保持等變換。3）實時控制，計算機的信息處理過程與控制過程相適應，兩者保持同步。4）綜合控制，可以以計算機為中心實現多變量、多回路、多對象、多工具、變參數和自適應的綜合控制。1.4.2 測控系統的發展趨勢計算機系統的發展經歷了三個階段：直接數字控制 ddc(

18、direct digital control system)系統、集散型控制系統 dcs(distributed control system)和現場總線控制系統fcs（field bus control system）。其中 dcs 是融 ddc 系統及整個工廠的生產管理為一體的高級控制系統。該系統克服了其他控制系統中存在的“危險集中”問題，具有較高的可靠性和實用性，但是為了進一步適合現場的需要，dcs 也在不斷更新換代。近年來，集dcs 系統、計算機、通信控制三種技術為一體的控制體系結構，即現場總線控制系統，已成為國內外計算機過程控制系統的一個重要的發展方向。在采用集散型控制系統 dcs

19、的測控系統中，系統具有集中管理和分散控制的特點。它利用單元組合儀表及計算機系統的特點，用軟件組成各種功能模塊，并用顯示器顯示溫度、壓力、流量等過程參數，通過高速通訊網絡把二者連成一個系統，從而可以采集更多的點和控制更多的回路。它的一個顯著特點是各工作現場有現場控制站進行分散控制，各個分散控制得到的信息由管理站集中控制，即信息和操作管理集中化而控制分散化。集中是指管理、操作、監視三方面，分散是指功能分散、負荷分散和危險分散，危險分散是dcs 系統的主要特征之一。作為第 5 代控制體系結構的現場總線控制系統 fcs 的核心是現場總線。現場總線技術是 20 實際 90 年代興起的一種先進的工業控制技

20、術，它將當今網絡通訊與管理的觀念引入工業控制領域。從本質上說，它是一種數字通信協議，是連接智能現場設備和自動化系統的數字式、全分散、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡。現場設備互聯、互操作性、分散的功能塊、通信線供電、開發式互聯網絡等技術特點。這些特點不僅保證了它完全可以適應目前工業界對數字通信和自動控制的需求，而且使它與 internet 網互連構成不同層次的復雜網絡成為可能，代表了今后工業控制體系結構發展的一種方向。近年來，分布式計算機技術、網絡技術與微電子技術的長足發展為測控系統向分布式、網絡化和以計算機作為平臺的方向拓展提供了良好的條件，也為測控領域中 m3（測量、通信、控制、計算機）技術

21、的應用提供了技術基礎。m3 是工業自動化的一種全心的設計方法，其核心思想是以信息處理技術為核心，以網絡技術為基礎，以實現測控儀表智能化為手段，形成多級分布式智能測控系統，通過將測控系統數字化、智能化任務分布與多級測控系統的各級之上，形成集測量、通信、控制與處理于一身的低成本、高精度、高效率、高可靠性以及可管理的、具有自由擴展與升級能力的工業自動化系統。1.4.3 測控分析的必要性汽車排放污染帶來的環境保護問題越來越受到人們的重視，世界各國制定的限制汽車發動機排放污染的法規日趨嚴格。同時，排放控制新技術和新產品的開發是汽車排放控制的技術保證。汽車排放法規的制定和實施，汽車排放新技術、新產品的研究

22、和開發都離不開汽車排放測試系統。相比之下，象以前那種設備由人力調控的情況，不僅勞動強度大，效率不高，而且同步性差，誤差較高，已經不能滿足現階段科學研究的需要。因此，在排放測試系統中，運用計算機控制技術，確保測試控制精度和提高測試自動化水平是非常有必要的。具有自動功能，同時進行數據分析、存儲和顯示，同時能自動實現處理、曲線的繪制及報表的輸出等是汽車排放測試分析系統的發展方向。1.4.4 測控分析的發展現狀在國外，先進的汽車排放實驗室中已經基本實現自動化，歐洲、美國、日本等國家，已擁有先進的排放測試設備制造技術和現代化的排放實驗室。計算機技術的應用更為廣泛，幾乎所有的排放測試工作都可以由計算機來控

23、制完成，設備的控制和數據的分析后處理也是由計算機完成。在國內，各大汽車廠家和研究單位都十分重視排放實驗室的建設，相繼建立和改造了汽車排放試驗室。例如，在上海泛亞實驗室內計算機測控技術的應用已經達到了國際先進水平，一汽集團公司、東風汽車公司、上海大眾、奇瑞公司曾大型企業都建立了自己的排放測試實驗室。清華大學、吉林大學、同濟大學等高校也籌建了自己的排放測試試驗室。但是，整體而言，我國的排放測試設備制造技術還很落后，自身所擁有的知識產權還很低，現在大多數專用的排放試驗室的設備還是依賴進口。汽車排放測控系統主要涉及到計算機測控技術領域，近年來我國在這方面已有所突破。清華大學在 1999 年開發了輕型汽

24、車排放測試主計算機系統，且已經在國內多家實驗室內應用，效果良好。由此可見，根據實際需要，利用先進的軟硬件編程技術，在國內開發與國外同等同能且適合國情的測控系統是必要和可行的，并且開發成功必然能創造較大的社會效益。第二章 汽車排放污染概述2.1 汽車排放污染現狀目前，隨著國內經濟的發展，汽車的擁有量越來越多。與此同時，由于車輛排放尾氣引起的環境污染問題也日趨嚴重。限制和降低車輛排放尾氣中含有的有害污染成分刻不容緩。國外發達國家在發展過程中也碰到同樣問題，因此已紛紛推出了限制車輛尾氣排放的法規，如 euro i 歐洲一號排放標準，euro ii 歐洲二號排放標準，euro iii、euro vi等

25、，以及 sulev 超低排放標準等。我國政府也十分重視車輛排放引起污染問題，制定出一系列的法規和限制措施，并在逐步推廣實施。比如北京為了迎接 08 年奧運會，規定到 2005 年新車上市必須達到 euroii 的排放標準，更嚴格的如 euro iii 也將實施；上海也已有類似規定出臺。同時，排放控制新技術和新產品的開發是汽車排放控制的技術保證。汽車排放法規的制定和測試，汽車排放新技術、新產品的研究和開發都離不開汽車排放測試系統。高精度的排放測試儀器、先進的測試手段是人們對測試系統提出的越來越高的要求之一。汽車尾氣排放測試設備一般由底盤測功機（也叫底盤轉鼓，適用于整車測試）或試驗臺架（適用與發動

26、機測試）、cvs 定容采樣系統、測試分析系統和主控計算機系統組成。目前國內能夠做法規認證試驗的系統都是由國外引進，存在初期投資高，建設周期長，維護成本大的問題。而國內目前還沒有能力生產成套的、達到法規認證試驗要求的產品。根據本人工作經驗，認為如果國內設計開發整套汽車排放測試系統，存在周期長，風險大等困難，而且由于市面上進口系統流行，辛辛苦苦開發出來的系統也很難獲得用戶的認可與接受。經過認真考慮，發現整個測試系統中，除了主控計算機系統與硬件結合較少外，其他子系統均與硬件結合緊密；而各個子系統之間都采用標準的通訊接口和協議。因此相比而言，主控計算機系統基本上是以軟件為主，通過標準的通訊協議發送專門

27、的指令到各個子系統中，就可以驅動、控制各個子系統進行工作，完成排放法規要求的測試循環。另外由于在進口的成套系統中，主控計算機系統的成本也占很大比重。同時，進口的系統中，采用純英文操作界面，相關操作手冊和技術資料也由英文或德文印刷，因此對使用者，特別是對一線試驗人員的掌握、熟悉以及使用系統帶來很大困難。如果能開發出一套優秀的主控計算機系統，能憑借低成本、純中文化操作界面等特點，可以快速進入市場，獲得用戶認可與接受。另外，在筆者實際工作中，也接觸到一些國內單位，由于初期成本考慮，在引進排放測試系統時，沒有引進主控計算機系統，在實際測試中，采用操作人員手工控制的方式或自行開發簡單的主控計算機系統，不

28、僅勞動強度大、效率不高，而且同步性差、數據重復性差，以及數據誤差較高，已經不能滿足現階段科學研究的需要。因此，這部分單位也是自主開發主控計算機系統的潛在用戶。縱觀國內外排放測試技術的發展要求和趨勢，在排放測試系統中運用計算機控制技術，確保測試控制精度和提高測試自動化水平愈加重要。具有自動控制功能，同時進行數據采集、顯示和存儲，并自動實現數據處理、試驗曲線的繪制及報表的輸出等功能的排放測試系統是汽車排放測試系統的發展方向。2.2 汽車排放種類汽車有害排放物一般包括燃料燃燒后排出的廢氣、曲軸廂串氣、機油蒸發、燃料箱和化油器（供油裝置）的燃油蒸發排放等2，其成分主要有 co、hc、nox、sox顆粒

29、（碳煙、鉛化物、油霧）和臭氣（甲醛、丙烯醛）。汽車排放污染帶來環境保護問題越來越重視，世界各國制定限制汽車排放污染法規日趨嚴格。為滿足排放法規的要求及生產研究需要，國內外很多研究單位及生產廠家都建立排放試驗室。汽車排放污染物對人體及環境的危害是非常顯著的，簡單列舉如表 1 所示。日益嚴重的汽車尾氣問題已經引起社會各界的高度重視，各級政府越來越重視汽車排放的治理。治理在用車排放污染物問題是一項重大復雜的系統工程，就汽車技術而言，控制汽車排放的措施主要包括兩個方面：一是制定嚴格且可行的汽車排放法規，推動汽車生產企業開發和應用汽車排放控制新技術，開發新能源動力汽車，降低出廠新車的污染物排放量；二是對

30、在用汽車執行嚴格的 i/m（inspection/maintenance 檢測/維護）制度，確保在用汽車排放控制系統正常工作4-6，因此在用車排放的檢測7-10越來越受到重視。所謂汽車 i/m 制度，就是以汽車排放控制為核心的在用汽車檢測與維護制度其基本原則是抓住 10%15%的高排放汽車，強制進行維護和修理治理，使汽車排放控制裝置保持良好的技術狀況，實現在用汽排放污的總體控制。i/m 制度的作主要表兩個方面：（1）是通一定的檢測法別出在用總數1015、排控系狀態佳、排放顯標的高排汽車(美國加州車維修局認為超過標準 2 倍的汽車即為高排放汽車)；二是加汽車(重點針排放汽車)排超標故障診，根據診

31、斷結果采取相應的維護或修理措施，使這些車的排放平到接近達到原車最佳水平，保證在汽車的整個生命周期中，排放控制系統能直正常發效用，充分發揮汽車自的排放凈化能力。在國外，美國被公認為在 i/m 制度方面是世界領先的，其 i/m 制度的排放檢內容一般包括三大項：目視檢查、功能檢測和排氣污染物檢測。目視檢測主要檢查排放系各部件有無丟失、脫落或外觀損壞；功能檢測主要檢測發動機燃油蒸發控制系統工作是否正常、系統點火正時是否準確、egr 系統工作是否正常、車載診斷系統故障指示燈是否亮等；排氣污染物檢測主要檢測尾氣中 co 、hc 和 nox 的排放情況。三項檢測中任一項不合格就判定整個排放檢測不合格，其中排

32、氣污染物檢測是排放檢測中最關鍵的項目，只有這項檢測才能裁定被檢汽車是否是高排放汽車。由此可以看出，尾氣檢測與監控是實施 i/m 制度的關鍵。而根據檢測的方法和參數不同，尾氣檢測大致可以分為怠速和雙怠速法，簡易工況法，遙感檢測法三大類11-13。目前美國根據排放檢測的效果和可行性，簡易工況法較為良好。為滿足實施 i/m 制度的要求，在用車排氣污染物檢測正由傳統的怠速法向簡易工況法方向發展。我國相關法規不斷在發展和完善：2000 年以前，我國一直在使用怠速法；2000年以后，對安裝了閉環電噴和三元催化凈化系統的汽車，部分城市才開始采用雙怠速法；怠速和雙怠速都是車輛無負載時進行測，因此檢測出排放結與

33、車輛際運行時排狀態仍存在較大的差距，且怠法乎不能檢測出汽排氣 nox，各檢測結的代表性和真實性較差。隨著環要求的提高。現代高新技術在汽車應用：控燃油噴、三效化器等技術，簡的無負檢測法已經無能力識出這類現技術制造的汽車的排放故障，因此，怠速或雙怠速法不能滿足目前我國 i/m 制度實施要求。參照美國環境保護局 epaaarspdim962加速模擬工況試驗規程、排氣標準、質量控制要求及設備技術要求技術導則(1996 年 7 月)，國家質量技術監督局 2000 年 12 月頒布了 gb18285-2000在用汽車排氣污染物限值及測試方法，標準提出對按 gb 14761(現已被 gb 18352 代替)

34、通過 b 類認證的 m1、m2和 n1類在用汽油車，排氣污染物測試采用雙怠速或 asm 試驗(asm5025 和 asm2540)的要求。gb/t 185652001營運車輛綜合性能要求和檢驗方法、gb/t 183442001汽車維護、檢測、診斷技術規范和 jt/t 192004營運車輛技術等級劃分和評定要求中都引用了這一標準。北京市于 2000 年 8 月發布了 db 11/1222000汽油車穩態加載污染物排放標準和 db 11/ 123-2000輕型汽油車簡易瞬態工況污染物排放標準，提出在用汽車 asm 試驗(basm5024 和 basm2540) 和vmas195 試驗。2005 年

35、國家質量技術監督局對 gb 18285-2000 進行了修訂，發布了 gb18285-2005點燃式發動機汽車排氣污染物限值及測量方法(雙怠速法及簡易工況法)，提出 asm 穩態工況法，im195 瞬態工況法和 vmas195 瞬態工況法。目前我國北京上海南京無錫蘇州等大中城市采用 asm 工況法進行排放檢測，根據排放檢測的效果和可行性，目前asm 工況法運用比較廣泛。2.3 排放標準制定的背景 我國從2000年7月起已全面禁止使用含鉛汽油，為改善我國大氣環境的重金屬鉛污染掃清了障礙，汽油車才有條件采取較為嚴格的尾氣排放控制技術電控汽油噴射加三元催化器，為降低新車排放污染物濃度創造了條件。 為

36、了促進我過汽車制造業的技術發展，迎接我國加入wto后面臨的汽車工作新挑戰，自2000年9月1日起，我國已實施新的法規：所有化油器轎車及5人座客車，在我國停止生產與銷售。既日起，我國將拒絕以上污染物排放重的新車領去行車排照，從“流動源”污染的新車源頭開始控制機動車排放污染。促始汽車制造廠才用新技術，生產電噴車。 自2000年1月1日起，我國頒布的輕型汽車污染物排放標準開始實施歐盟i號水平標準，只有電噴汽油車加三元催化器才可達到歐盟i號排放標準。到新車第二控制階段，即到2004年實施達到歐盟ii號水平的標準限值；國家對新車頒布的車用柴油機污染物排放標準于2000年6月發布，其排放標準限值于2000

37、年9月1日起實施，達到歐盟i號排放水平。柴油車第二階段，即到2003年實施歐盟ii號水平的排放標準。我國在制定新車排放標準體系時，根據我國的實際國情，一直沿用歐盟新車排放標準體系。 中國實施新車排放標準將從中國的汽車工業的技術發展水平，材料，工藝可達到的要求，市場的需求狀況等綜合確定。與美國，日本，德國等先進國相比，起步晚，技術較落后，存在差距。但有后發優勢，只要在發展中堅持采用高起點，高效能，低污染的技術，是可以在較短時間內迎頭趕上的。 我國在制訂新車排放標準時，主要考慮到汽車制造業的技術進步，排放標準逐漸加嚴。2.4 國內內燃機的排放限制及測試標準我國1982年頒布大氣質量標準，從1983

38、年開始陸續制定并頒布了汽油機、柴油機及和摩托車的排放值限制標準及測量標準。我國在吸收了發達國家的經驗后，制定了一條適合我國國情的內燃機排放標準路線，對汽油機先實行“怠速法”，再實施“強制裝置法”，即對曲軸箱排放和燃油蒸發進行控制。最后實行工況法控制，對柴油機則先實行“自由加速法”及“全負荷法”控制煙度，然后再與汽油車同步實施工況法。第三步考慮制定柴油車顆粒排放標準。除車用內燃機外，對其它用途的柴油機先實行控制穩態排氣煙度，然后實行工況法限制。對摩托車排放實行“怠速法”及工況控制法。我國現有發動機排放限值標準體系見表 我國發動機排放值標準體系序號標準項目標準及編號適用范圍1輕型汽車污染物排放標準

39、及測量方法限值方法gb 14761.193gb 11642-89400kg=總質量 3500kg2車用汽油機排氣污染物排放標準及測量方法限值方法gb 14761.293gb/t 14762-93總質量3500kg的汽油車3汽油車燃油蒸發物排放標準及測量方法限值方法gb 14761.393gb/t 14762-93汽油車4汽油車曲軸箱污染物排放標準及測量方法限值方法gb 14761.493gb 11340-89汽油車5汽油車怠速污染物排放標準及測量方法限值方法gb 14761.593gb/t 3845-93汽油車6柴油車自由加速煙度排放標準及測量方法限值方法gb 14761.693gb/t 38

40、46-93柴油車7汽車柴油機全負荷煙度排放標準及測量方法限值方法gb 14761.793gb/t 3847-83柴油車8柴油機穩態及測量方法gb 9486-88柴油車9柴油機排放限值及測量方法限值方法gbn 26787gb 645686 gb 8187-8710摩托車污染物排放標準及測量方法限值方法gb1462193gb/t1462293 gb/t 5466-93（1）輕型汽車污染物排放標準及測量規程：本標準適用于最大總質量為4003500kg，最大設計車速在大于或等于50km/h，裝點燃式四沖各及壓燃式發動機的轎車、貨車與客車，冷啟動后排氣污染物的排放標準值。排放污染物，是指汽車排氣管排出的

41、co，hc 、nox(以no2當量表示)。排放標準見下表，分為型式認證和產品一致性檢查試驗標準，后者的co,nox比前增加20%，hc增加30%。試驗標準值（括號內為產品一致性標準）基準質量（rw）(kg)cohc（當量）nox(no2當量)rw=75065(78)10.8(14.0)8.5(10.2)750=rw=85071(85)11.3(14.8)8.5(10.2)850=rw=102076(91)11.7(15.3)8.5(10.2)1020=rw=125087(104)12.8(16.6)10.2(12.2)1250=rw=147099(119)13.7(17.8)11.9(14.3

42、)1470=rw=1700110(132)14.6(18.9)12.3(14.8)1700=rw=1930121(145)15.5(20.2)12.8(15.4)1930=rw=2150132(158)16.4(21.2)13.2(15.8)2150=rw143(172)17.3(22.5)13.6(16.2)注：排放物的單位為g/每次試驗。基準質量=整車質量+100kg排放污染物的測試為15工況法試驗，是模擬汽車城市繁華地區的行駛模式，其運轉循環祥見下表，被測汽車放置于底盤測功機上每次測量共為13min，包括4個循環，中間不得有間斷。每個循環包括15種工況，行駛距離為1.013km，平均速度

43、為18.7 km/h。15工況試驗運轉循環工況序號工況次序 速度(km/h)加速度(m/s2)每次時間（s）累計時 間（s）變速器擋位運轉工況11怠速1111116sa+5sb22加速0-151.044415133等速15-8823144減速15-10-0.69252515減速，離合器脫開10-0-0.92328b56怠速21214916sa+5sb67加速0-150.835125418換檔25629加速15-320.945612710等速322424852811減速32-10-0.7581193212減速，離合器脫開10-0-0.92396c913怠速212111716sa+5sb1014加

44、速0-150.83526122115換檔2124-16加速15-350.629133217換檔2135-18加速35-500.52814331119等速50-121215531220減速50-35-0.528816331321等速35-131317631422換檔212178-23減速35-10-0.687185224減速，離合器脫開10-0-0.923188c1525怠速771957sa注：1，a-變帶器在空檔，離合器結合；2，b-變速器在1檔離合器脫開；3，c-變速器在2檔離合器脫開排放物的取樣用定容取樣法（cvs）。co和co2用不分光紅外線吸收型（ndir）分析儀分析，hc用氫火焰離子

45、化型（fid）分析儀分析，壓燃式則用加熱式氫火焰離子化型分析儀分析nox用化學發光型（cid）或不分光紫外線共偕吸收型（nounr）分析儀分析。（2）車用汽油機排放污染物排放標準及測量法規本標準適用于最大總質量3500kg以上的汽車裝用汽油機，分為型式認證試驗標準值和產品一致檢查試驗標準值。型式認證試驗標準值實施期限 排放標準值g/(kg.h) cohc+nox1995.1.1-1997.12.3154221998.1.13414產品一致檢查試驗標準值 類 別1995.1.1起型式認證的汽油機實施期限排放標準值g/(kg.h)cohc+nox1996.1.11998.12.316526 199

46、9.1.1起41171994.12.31以前型式認證的汽油機1996.1.11998.12.3196381999.1.1起5422測試規程是按9工況法進行。試驗從起動和暖機開始，連續運轉兩個循環，每個循環有9個工況。除怠速外，每個工況應在2000100r/min下運轉，每一個工況的最初10s內，轉速偏差不得超過200r/min。總工況時間為25404s。各工況運轉時間為60s，前35s為控制期，對測功機進行調整。第35s50s為穩定期，要求轉矩的規定誤差保持在2%以內，同時將排氣中各組分的濃度連續記錄在長圖記錄紙上，滑行工況時，分析儀應將在11s60s期間的排氣濃度記錄在長圖記錄紙上，走紙速度

47、為不小于75mm/min。每次實驗中,如果試驗裝置發生故障或超過上述誤差,則應該重新試驗汽油機9工況法循環表循環號工況序號摸擬工況名稱負荷百分數工況時間（s）加權系數wi轉速（r/min）1怠速-600.232廠標2等速25600.07720003加速55600.14720004等速25600.07720005減速10600.05720006等速25600.07720007高負荷90600.11320008等速25600.07720009掛檔滑行-600.143200010等速25600.077200011加速55600.147200012等速25600.077200013減速10600.05

48、7200014等速25600.077200015高負荷90600.113200016等速25600.077200017掛檔滑行-600.143200018怠速-600.232廠標（3）汽油車燃油蒸發物排放標準本標準適用于安裝或未安裝燃油蒸發物污染控制系統或裝置的汽車,但不適用于二沖程發動機.汽油車燃油蒸發物污染物排放標準值見下表。輕型車指最大總質量3500kg的汽車。最大總質量指制造廠規定的技術上允許的最大總質量。 汽油車燃油蒸發物污染物排放標準值車 別標準值（g/測量循環）1995.7.1起生產，定型的輕型汽車21996.7.1起生產，定型的重型汽車4在規定的條件下,用底盤測功機或發動機測功

49、機進行測試,具體測量裝置和測量方法如下:測量時,收集器接在所有燃油蒸氣出口處.測出晝夜間換氣損失,運轉損失和熱侵損失,蒸發量為三個量的和.晝夜間換氣損失:在規定時間內,燃油箱按規定的規范升溫,燃油系統所排出的燃油蒸氣量.運轉損失:汽油機按規定的規范運行期間,燃油系統排出的蒸氣量.熱侵損失:從發動機熄火開始.在規定的時間內,燃油系統排出的燃油蒸氣量.2.5 汽油車怠速污染物排放標準及測量方法本標準適用于裝有汽油發動機,最大總質量大于400kg,最大設計車速大于或等于50km/h的汽車,也適用于車用汽油發動機.怠速污染物是指發動機怠速工況下排氣管排出的co和hc的容積排放濃度,其排放標準值見下表。

50、hc容積濃度值按正巳烷當量,l為輕型車(最大總質量3500kg). 以1995年7月1日為界,按定型車,新生產車和在用車分別規定.定型車系指發動機燃油系統為新引進,新設計的汽車,新生產車系指制造廠合格入庫或出廠的汽車,在用車為上牌照后的汽車。 汽油車怠速污染物排放標準co% hc x 10-6四沖程二沖程lhlhlh1995.7.1以前的定型汽車3.54.0900120065007000新生產汽車4.04.51000150070008000生產的在用車4.55.012002000800090001995.7.1后定型汽車3.03.560090060006500新生產汽車3.54.0700100

51、065007000生產的在用車4.04.5900120075008000怠速工況是指:發動機運轉,離合器結合,加速踏板與油門處于松開位置,機械式或半自動變速器的變速桿處于空擋位置,自動變速器的變速桿則處于停車或空擋位置.采用不分光紅外線吸收型(ndir)監測儀,取樣軟管長0.5米取樣探頭長度不小于600mm.受檢發動機的進氣系統應裝有空氣濾清器,排氣系統應裝有消聲器,并不泄露.自1995年7月1日起新生產的發動機應具有怠速螺釘限位裝置,點火提前角在其可調范圍內都應達到排放標準的要求.測量時,如有必要應在發動機上安裝轉速計,點火正時儀,冷卻水和潤滑油等測試儀器;發動機從怠速工況加速至額定轉速的7

52、0%,維持60s后降至怠速狀態,然后將取樣頭插入排氣管中,深度為400mm,并固定在排氣管上。怠速運轉15s 后開始讀數,讀取30s內的最高值和最低值,其平均值為測量結果;為多排氣管,取各排氣管測量結果的算術平均值.怠速調整對怠速排放的影響很大,一般應按制造廠的說明書進行,如無規定,可參照下列方法調整.只有轉速計時,首先將節氣門固定,左右旋轉怠速調整螺釘,找出該節氣門位置時的最高轉速.如此轉速高于工廠規定的怠速轉速,稍許關小節氣門,再找最高轉速,如此重復,直到某一個節氣門位置時的最高轉速等于出廠規定的轉速為止.既有轉速計又有排氣分析儀時,先逐漸向調稀混合氣方向旋動怠速調整螺釘,同時調節氣門使轉

53、速不變.隨怠速調整螺釘的逐漸旋動,co和hc均逐漸下降,當hc下降到最低點,并有回升趨勢時即為hc最低值,這時怠速調整螺釘和節氣門的開度即為最佳值.如按上述兩種方法調整后,co的濃度值仍然很高,可適當采用巴黎調整法.所謂巴黎調整法是在上述中的一種方法調整后,將怠速調整螺釘向調稀混合氣方向稍許旋動,這是轉速降低,然后調大節氣門使之恢復到原轉速.調整結果使co值下降,hc值略升.應使hc上升不能過多,co滿足標準即可.如巴黎調整法結果使co達標,而使hc超標使不允許的,如co和hc不能同時達標,說明該化油器不能滿足排放要求,需對化油器及點火系統等方面進行檢查.2 取樣系統一般廢氣成分分析儀器都是測量該成分在排氣中有濃度,然后根據排氣流量算出該成分的總排放量,這在內燃機穩定狀態下比較容易實現.在非穩定狀態下,理論上可把所測得的濃度曲線和排氣流量曲線對時間積分總量,實際上由于排氣管壓力隨工況而變,取樣系統和測量儀器動態響應滯后的不同以及樣氣的混合使濃度曲線不能再現發動機排放的時間特性等原因,造成誤差很大.采用測量平均值的方法來解決這個問題.最直觀的方法就是把一個標準測試循環中的所有排氣收集到氣袋里,然后測量濃度和氣量,算出循環的總排放量.這種方法需要很大的氣袋來收集排氣,十分不便.現在各國均規定采用定容取樣器取樣,該系統將排氣用周圍空氣在受控條件下連續稀釋,定容取樣器應能計量稀釋排氣的總