排放檢測設備

使用與維護保養安徽省機動車環保檢驗機構技術人員培訓（第八期)合肥華西科技開發有限公司李紅軍2012年12月合肥安徽省機動車尾氣的檢測方法1、點燃式機動車尾氣檢測方法雙怠速法Two-SpeedIdle穩態工況法ASM(AccelerationSimulationMode)2、壓燃式機動車尾氣檢測方法自由加速法FreeAcceleratingSmokeTest加載減速工況法

LugDown安徽省機動車尾氣的檢測方法排放檢測設備的主要技術規范和標準HJ/T289-2006《汽油車雙怠速法排氣污染物測量設備技術要求》HJ/T291-2006《汽油車穩態工況法排氣污染物測量設備技術要求》HJ/T292-2006《柴油車加載減速工況法排氣煙度測量設備技術要求》HJ/T395-2007《壓燃式發動機汽車自由加速法排氣煙度測量設備技術要求》JJF1221-2009《汽車排放檢測用底盤測功機校準規范》JJF1227-2009《汽油車穩態加載污染物排放檢測系統校準規范》JT/T445-2008《汽車底盤測功機》設備工作原理工況法排放檢測系統的組成司機助手電控系統測功機冷卻風機工況法排放檢測系統組成：工況法排放檢測底盤測功機汽車尾氣分析儀（廢氣分析儀，不透光煙度計）電控系統（硬件和軟件）計算機網絡輔助設備（司機助手，冷卻風機）工況法排放檢測系統的組成工況法汽車底盤測功機主機結構簡介根據HJ/T291-2006的4.1的要求，底盤測功機的主要部件有：功率吸收裝置（PAU），滾筒，機械慣量裝置，驅動電機（反托電機），轉速傳感器，舉升器，傳動裝置，限位裝置。工況法汽車底盤測功機要求前后主從滾筒耦合，故需要安裝該同步裝置。同步裝置一般采用同步帶/輪，結構如下圖所示

工況法汽車底盤測功機主機結構簡介功率吸收裝置（PAU）介紹

風冷式電渦流測功器轉子與主滾筒直連，靠電渦流的作用力來進行加載。當我們給電渦流吸功器的定子線圈通入直流電時，在定子線圈上產生磁場，該磁場在相鄰鐵芯、磁極板、氣隙、轉子之間形成一個回路，此時如果轉子和定子之間有相對運動，這種運動就相當于導體在切割磁力線，有電磁感應原理，在導體內部會產生感生電流，同時感生電流會產生另一個感應磁場，該磁場會和已存在的定子線圈上的已經存在的磁場之間會有作用力，而作用力的方向永遠是阻礙導體運動的方向這就是電渦流吸功器產生加載阻力的來源。

大型產生的感應電流呈閉合回路，類似于水渦流形狀，故稱之為電渦流。由于轉子這個導體很大，在轉子上產生的感應電流以渦電流的形式存在所以這種形式的吸功器叫電渦流吸功器。從能量守恒的角度上來說，當電渦流吸功器加載阻力作用時，把汽車運動的動能轉化為電渦流的電能進而以熱能的形式被消耗。渦流的產生

如右圖所示，一塊金屬放置在一個線圈附近，互相不接觸，當線圈中通過正弦交變電流i1時，線圈周圍的空間就會產生交變磁場H1，此交變磁場在鄰近的金屬導體中產生電渦流i2,同時感生電流會產生另一個感應磁場H2。H1和H2相互作用，阻礙大塊導體切割磁力線的運動。形成阻力，阻力的大小和線圈中通過的電流i1有關，i1越大，阻力于大。功率吸收裝置（PAU）介紹功率吸收裝置（PAU）介紹（PAU）功率吸收裝置（PAU）介紹名稱名稱1壓緊蓋螺栓13轉子調整墊片2鎖片14軸承3壓緊蓋15軸承調整墊圈4大螺母16花鍵軸5貝氏彈性墊圈17軸罩6法蘭盤鎖緊螺母18轉子7法蘭盤19定子總成20圓柱銷21線圈22波紋墊片8傳動軸法蘭螺栓23線圈罩9轉子24導磁板10彈簧墊圈25導磁板安裝螺栓11轉子安裝螺栓26安裝套12油封27內螺紋圓錐銷

測力裝置介紹

軸承主要安裝在滾筒的兩端、功率吸收器的兩端，起到支撐作用。應選用具有承載能力強、角位移補償量大、噪聲小、安裝方便、壽命長的軸承

聯軸器主要起到各轉動部件連接的作用，由于設備需要高速運轉,所以該聯軸器在選型上要特別注意，目前多采用鼓形齒聯軸器，該型號聯軸器具有承載能力強、傳動效率高、角位移補償量大、噪聲小、安裝方便、壽命長等優點

測功機臺架附件介紹

主機框架一般為整體式，鋼結構焊接加工而成，要求焊接牢固，去除變形，整體做防銹處理后，表面再按要求噴/烤漆或者噴塑、鍍鋅等加工。

滾筒由熱軋無縫鋼管、圓鋼、鋼板等焊接組成，需要精加工（車、銑、磨）和（高精度動平衡加工）。滾筒表面一般采用滾花鍍鉻，以增加滾筒表面附著系數和使用壽命。

測功機臺架附件介紹排放用底盤測功機均設有舉升裝置，舉升裝置的設立有助于車輛方便地進出受檢工位（臺架）。舉升裝置主要由氣囊（升降響應快速）、氣動控制電磁閥、過濾減壓閥和快速排氣閥等器件組成。1）過濾減壓閥是水過濾器和減壓閥組成，是氣動系統中不可缺少的輔助裝置。水過濾器的作用是去除壓縮空氣中的冷凝水和顆粒較大的固體雜質和油滴。2）減壓閥的作用是較高的輸入壓力調整到規定的輸出壓力，并保持穩定的壓力輸出。3)電磁閥是通斷電改變氣流的方向達到氣囊的升降4）快排閥：快速排氣

測功機臺架附件介紹滾筒表面應該越接近路面狀況越好，但是實際上很難做到與路面一致，測力裝置：測力裝置主要有扭力臂，測力傳感器組成電渦流吸功器的外殼(定子)通過軸承安裝在座式軸承上，外殼可以在座式軸承上繞轉子軸轉動，外殼上裝有扭力臂，測力傳感器安裝在扭力臂臂端。放大后信號濾波對小信號前置放大（V/I）傳感器或儀表輸出（小信號）A/D模數轉換數據處理（算法）轉換為相應物理量模擬信號的處理流程測力裝置底盤測功機的力傳感器采用的是應變式電阻傳感器。其工作原理是，當它受到外力的作用時，應變梁產生變形，應變片的導體組織和導電率，導體直徑，導體的長度有關系。導體的變形導致直徑和長度產生變化，導致導體的阻值產生變化，通過導體的差分電壓的變化，就可以反應外界力的大小。電渦流與其磁場的相互作用對轉子產生制動力矩，起作用的方向與串接于滾筒上的轉子的轉動方向相反，在車輪的圓周產生切向力。與此同時，渦流吸功器的外殼（定子）也受到一個大小相等，方向相反的力矩。它迫使外殼相連的扭力臂轉動。扭力臂就對固定安裝的力傳感器產生力。力傳感器受到渦流吸功器的扭力臂的外力后產生應變。應變信號經過放大濾波處理，轉變為計算機能出來的電信號，就可以得出作用于傳感器的力值。

測速裝置測速裝置：測速裝置用以測量測功機滾筒的轉速，從而轉換為車輪的時間車速。排放用底盤測功機的測速精度要求比較高，一般都采用光電編碼器測速。光電編碼器由連續發光的光源、帶孔的圓盤（光柵）和光敏管組成。光柵固定在滾筒軸上隨滾筒轉動，當光束通過光柵上的小孔時，光束照在光敏三極管上，使之產生電脈沖信號，此脈沖信號經過整形進入脈沖計數器，即可得出滾筒的轉速值，從而得到車輛的實際車速。假設光電編碼器為每周輸出600脈沖，在很短的t秒時間內記得的脈沖為N個，那么滾筒的轉速為N/600轉每秒，已知滾筒的直徑為D（單位mm），那么此時的實際速度Vk為：

Vk=6×πD×N×10-6（km/h）變頻調速器是交流電氣傳動系統的一種,是將交流工頻電源轉換成電壓、頻率均可變的適合交流電機調速的電力電子變換裝置，英文簡稱VVVF(VariableVoltageVariableFrequency）

n＝60f/p序號優點1平滑軟啟動，降低啟動沖擊電流，減少變壓器占有量，確保電機安全2在機械允許的情況下可通過提高變頻器的輸出頻率提高工作速度3無級調速，調速精度大大提高4電機正反向無需通過接觸器切換5非常方便接入通訊網絡控制，實現生產自動化控制反拖驅動裝置底盤測功機必須安裝有反拖驅動裝置，由反拖電機和變頻調速控制器組成。HJ/T291-2006要求在未加載時驅動測功機所有轉動部件運動主要功能：測量底盤測功機的內阻。測量底盤測功機的機械慣量慣性飛輪

根據HJ/T291-2006要求，底盤測功機應配備機械慣量飛輪，模擬車輛在運行時的慣性質量，標準規定，底盤測功機基本慣量應這900±18.1kg。實際基本慣量可以通過測控系統，在反拖后滑行試驗進行測量。

該裝置主要用于前輪驅動的汽車在測試時防止左右平移（甩頭）。其由可以轉動的滾輪、支撐軸和軸承等組成，分左右對稱的兩只，手動插入主機框架的前端孔內。也有自動形式的大擋輪裝置，其結構較復雜、時間響應慢、成本較高，維護相對麻煩。

測功機臺架附件介紹廢氣分析儀器是從點燃式汽車的排氣管內收集汽車的排放的尾氣，并對尾氣中所含有的HC、CO、CO2、NO、O2的含量進行連續測定。它主要由尾氣采集部分和尾氣分析部分構成。廢氣體分析儀的結構與原理

尾氣采集（排氣收集）部分由探測頭、濾清器、導管、水分離器和泵等構成。用探頭、導管、泵從排氣管采集尾氣。排氣中的粉塵和碳粒用過濾器濾除，水分用水分離器分離出去。最后，將氣體成分輸送到分析部分。廢氣體分析儀的結構與原理

尾氣污染物的分析部分采用紅外（NDIR）分析法和電化學法分析儀的測量原理是建立在一種氣體只能吸收其獨特波長的紅外線特性基礎上的。即是基于大多數非對稱分子對紅外線波段中一定波長具有吸收功能，而且其吸收程度與被測氣體的濃度有關。

廢氣體分析儀的結構與原理

五氣分析儀其中CO、CO2、HC通過非分散紅外線不同波長能量吸收的原理來測定，可獲得足夠的測試精度。而O2與NO的濃度采用氧傳感器和NO傳感器測定。O2傳感器和NO的傳感器是電化學電池式傳感器廢氣體分析儀的結構與原理

不分光法紅外分析法（NDIR）氣體分析平臺1—樣氣進口。2—油水分離器；3—空氣過濾器；；4—零氣入口；5—反吹壓縮空氣進口；6—檢查氣入口；7—NO傳感器排氣口；8—O2傳感器排氣口；9—主排氣口；10—校準氣入口；11—溫濕度信號插座；12—油溫信號插座；13—轉速信號插座；14—RS232通信口；15—電源開關；16—冷卻風扇；17—儀器殼體；冷凝器（采樣氣入口）：對采樣氣體進行冷卻，分離出待測廢氣中的水蒸氣；粉塵過濾器：該組件過濾出待測廢氣中的粉塵顆粒物；轉速接口：外接轉速分析儀或者轉速夾，測量被測車輛轉速；油溫接口：外接油溫傳感器，測量被測車輛機油溫度；串行口：RS232通信接口，允許設備和PC通信，完成聯網測試；電源接口：尾氣分析儀AC220V供電接口；檢查氣入口：引入標準檢查氣體接口；標準汽入口：引入標準氣體接口；零氣入口：引入高純N2接口；壓縮空氣入口：引入反吹壓縮空氣，通過減壓閥外接壓縮空氣機；環境空氣：環境空氣引入接口，環境空氣經過內置HC過濾器清潔后，供設備空氣調零；出氣出水口：檢測廢氣、廢水出口，外接白色排水軟管。樣氣進口：從排氣管采集尾氣的進口

不透光度計的結構與原理不透光度計(又稱消光式煙度計、透射式煙度計)是利用透光衰減率來測量排氣煙度的典型儀器。其原理是使光束通過一段給定長度的排煙管，通過測量排煙對光的吸收程度來決定排煙對環境的污染程度，是一種直接測量的計量儀器。

不透光度計的檢測原理

濾紙式煙度計的結構與原理

電控系統主要包含： 工業控制計算機 信號處理板 A/D、D/A板 電源系統 中間轉接板 可控硅調節板 輸出控制板（繼電器板） 監控單元（可選） 應用軟件排放檢測系統電控的組成設備使用ASM工況法設備儀器使用日常檢查校準1、底盤測功機預熱，五氣分析儀預熱2、舉升器舉升和下降自檢3、底盤測功機空載滑行4、底盤測功機加載滑行5、五氣分析儀預熱完成后進行泄露檢查6、五氣分析儀進行低流量檢查7、五氣分析儀進行低標氣檢查8、溫度、濕度和大氣壓力環境參數校準ASM工況法設備儀器使用五氣分析儀儀器預熱打開電源開關，儀器自動進入預熱。儀器液晶顯示屏下部一般會將出現提示：“正在預熱，請等待…30：00”，以倒計時方式顯示剩下的預熱時間，預熱時間總共為30分鐘。泄漏檢查

儀器預熱完成后，可通過命令方式進入“泄漏檢查”，也可通過手動方式進入“泄漏檢查”，檢查氣路系統是否有泄漏，這時液晶顯示屏將提示：“用密封套堵住探頭，然后按確定鍵鍵”流量檢查ASM工況法設備儀器使用校準和標準氣檢查

儀器在使用過程中會產生漂移、傳感器會老化，因此，儀器使用一段時間后應進行量距校準。由于老化的原因，O2傳感器和NO傳感器使用一年左右就需要更換。NO傳感器更換后，應進行“清除NO老化標志”,重新校準該通道后才能投入使用。

量距校準使用兩種標準氣：一種是高濃度的校準氣，一種是低濃度的檢查氣。 校準時使用的實際校準值以校準氣氣瓶標簽上的值為準。每天需進行低標準氣檢查，必要時進行高標準器校準，在進行低標準氣檢查驗證。ASM工況法設備儀器使用底盤測功機的預熱在測控軟件界面上有自動預熱的功能按鈕，點擊按鈕測功機按照系統預定的程序啟動反托電機進行預熱，屏幕上顯示預熱倒計時。舉升下降可以通過手動控制旋鈕或者軟件界面的自檢程序進行檢查。ASM工況法設備儀器使用受檢車輛準備：根據需要可以在受檢車輛的發動機上安裝冷卻水和潤滑油測溫設備。檢測前車輛預熱：車輛等候超過20分鐘或在檢測前熄火超過5分鐘應選擇下面的任意一種進行預熱。

無負荷狀態發動機2500轉運轉4分鐘；

ASM工況法測功機上按照ASM5025工況運轉1分鐘。測功機的使用注意事項車輛進入車間應順正車位，避免壓上測功機中間蓋板及兩側蓋板。受檢汽車的輪胎氣壓應符合生產廠家標準，輪胎所夾雜的金屬、石塊或泥砂等應事先予以清除，以延長設備的使用壽命。同時雨天檢測時必須為車輛除水，滴水較少時才能檢測。引車員應按下面步驟進行操作車輛：引車員駕駛汽車進入測功機，使驅動軸的左右輪胎盡量處于滾筒對稱中央，舉升架下降，驅動汽車緩慢運轉，當車輛居中后應在適當位置安置限位擋輪，前驅車必要時拉緊手制動，引車員應保持方向盤位置并施加一定力，確保車輛位置正確，引車員應確認此種狀態是否安全，確認安全后方可進入測試。測試時，前驅車輛用限位擋輪擋住前輪，車輛就位后拉緊駐車制初，用擋塊（三角鐵）抵注汽車后輪。測試中，汽車的前、后均嚴禁站人或通行。被檢車輛應為空載，除引車員一人之外，不得加載其他人和貨物。在測試中，嚴禁將舉升器升起。被測車輪應和舉升板無接觸人員的手腳、頭發、衣服和飾物等應遠離運轉的測功機。不允許人員在旋轉的滾筒上通過或用手接觸。不允許修理和調整車輛的發動機。不允許無關人員靠近車輛。車輛前后的安全區應保持2米以上。在測功機上測試的車輛，在滾筒停止前應停留在測功機上。禁止檢測中車輛在臺架上實施轉向或制動。五氣分析儀使用注意檢查項目序號檢查項目判斷準則保養周期改進措施日周1取樣泵沒有異常噪聲

若發現異常，請與廠家聯系2前置過濾器不應被弄臟

目視檢查，若被弄臟，更換若顯示氣路堵塞，更換3過濾器不應被弄臟

目視檢查，若被弄臟，更換若顯示氣路堵塞，更換4粉塵過濾器不應被弄臟

目視檢查，若被弄臟，更換若顯示氣路堵塞，更換5廢氣排氣管不應彎折，應將其導引到室外通風良好、安全的地方；

目視檢查，加以更正五氣分析儀使用注意檢查項目6氣體校正測量結果與標準氣體標稱值的誤差應在要求內

詳見“儀器說明書標定”一節數周進行一次高標氣氣體校準7取樣管不應被弄臟

每天工作結束時，用清潔空氣清洗約30分鐘進行吸附測試8探頭

不應有泄漏現象

不應有堵塞

不應有裂縫

檢查泄漏目視檢查，清潔探頭若有裂縫，更換9水分離器不應被弄臟

目視檢查，若弄臟，清潔帶“

”標記的檢查，為一般檢查。帶“

”標記的檢查，在儀器完成預熱后至少15分鐘，再進行。日常使用和維護汽車排出的廢氣中，含有很多水份和灰塵等雜質。不注意更換過濾元件往往是造成儀器故障的主要原因之一。過濾元件被汽車廢氣中的粉塵雜質嚴重污染和過多的水分滲透時，會產生氣路堵塞，響應速度變慢，顯示值偏低，HC漂移，通零氣時回零困難等故障。因此，要經常注意檢查過濾元件。更換頻度處決于汽車的車況和排氣量等因素。一般情況下測量50次至少要更換一次過濾元件。前置過濾器

前置過濾器用于除去排氣中的水霧和灰塵。當響應速度變慢，或測量了數十輛車以后，就要更換前置過濾器件。粉塵過濾器粉塵過濾器用于除去排氣中的塵埃和微粒雜質，當濾紙變臟，標簽字跡模糊不清或破損時，就要更換濾紙。更換時，反時針方向旋下蓋子，取下齒形墊圈，再取下舊的濾紙，然后將新濾紙裝上，擰緊蓋子，直到不漏氣為止。取樣管連接前置過濾器。使用時不要用力拉扯，否則，連接處容易斷裂。若取樣管老化斷裂漏氣，會引起響應時間變慢，泄露檢查不通過，測量結果偏低等故障。1—取樣探頭

2—取樣管

3—三通

4—前置過濾器