輕型汽油車簡易瞬態工況污染物排放檢測系統
摘要:北京金鎧星科技有限公司和北京理工大學聯合開發的“輕型汽油車簡易瞬態工況污染物排放檢測系統”,填補了國內空白,其性能指標和功能特點完全滿足DB11/123-2000《輕型汽油車簡易瞬態工況污染物排放標準》的要求。該系統基于污染物質量排放測試,具有測試方法簡單、測試結果準確、排放判定方法科學的獨特特點,對于有效控制減少車輛污染物的排放,改善大氣空氣質量,具有重要的現實意義。
關鍵詞:質量測試簡易瞬態工況排放VMAS設備
引言
輕型汽油車簡易瞬態工況污染物排放檢測系統(簡稱VMAS系統),是基于汽車污染物質量排放的測試系統。與基于濃度排放測試的穩態加載工況法相比,質量排放測試能夠直接獲取汽車污染物的排放總克數,可以更為準確地模擬車輛的實際工作狀態,更為客觀、公正地判斷車輛的排放狀況,不會因車型和排量等方面的差異造成誤判。與IM240排放檢測系統相比,檢測時間短,檢測效率高,檢測費用低,成本低,維修費用低,使用方便,適于汽車檢測站使用。與雙怠速法相比,不僅能檢測出CO和HC的濃度,還能檢測出NO的濃度,對汽車排放狀況的檢測更準確。
本系統采用了195s短工況測試,該工況取自歐洲ECER15-03法規測試工況4個工作循環中的一個循環,車輛為熱啟動狀態,測試過程涵蓋車輛怠速、加速、減速、勻速等多種工況,VMAS系統的性能指標和功能完全依據DB11/123-2000《輕型汽油車簡易瞬態工況污染物排放標準》的要求開發。
1VMAS檢測系統的硬件組成和功能
VMAS系統的硬件主要由底盤測功機、五氣儀、流量計和主控計算機等4部分組成,如圖1所示。
圖1VMAS排放檢測系統的硬件組成底盤測功機由滾筒、功率吸收單元、慣量模擬裝置、舉升器和轉速測量系統等組成,用于模擬車輛在道路上行駛的瞬態工況負荷,并實時測取當前車速。
五氣儀通過采樣探頭直接獲得汽車原始排放氣體的濃度值,其中,CO、CO2和HC采用不分光紅外法(NDIR),NO和O2采用電化學法測量,測得的濃度值根據使用的燃料種類進行稀釋修正和濕度修正計算。
流量由流量采集軟管、風機、流量傳感器、O2傳感器、溫度和壓力傳感器等組成,用于測量經風機吸入的稀釋氣體的流量,稀釋氣體由排放剩余尾氣和環境空氣混和而成,通過計算氣體中O2稀釋比,可以得到尾氣的實際流量,再經溫度和壓力修正,獲得標準體積流量。
依據所述采集的標準體積流量值和修正后的各污染物濃度值,再乘以各污染物在標準狀態下的密度值。可實時計算出各污染物氣體的排放質量。
主控計算機和五氣儀、流量計之間采用RS-232串行端口進行通信,是檢測系統的核心,負責發送控制指令、接收數據、計算分析、顯示和打印排放測試結果等工作。
2VMAS檢測系統的軟件功能和特點
自主開發的VMAS測試系統軟件,基于微軟視窗平臺的全簡體中文界面,軟件操作流程全部采用了順序式的工作模式,界面簡單、明了,易于操作。軟件的主要功能包括:底盤測功機、五氣儀、流量計等硬件設備的自檢,各硬件設備及其傳感器的標定,操作權限設置及三級密碼管理,時鐘管理;排放限值管理,安全操作,被試車輛信息錄入,設備、儀器、被試車輛和操作規程狀態顯示,195s簡易瞬態工況測試,測試過程數據和測試結果的記載和查詢,12種測試結果曲線回放及打印,聯網數據庫和單機數據庫管理等。
適用于《標準》規定的各類汽油、甲醇或乙醇、壓縮天然氣、液化石油氣以及雙燃料車輛。
VMAS測試系統軟件的一些主要功能及其特點如下所述。
2.1硬件設備自檢
VMAS系統在進行195s簡易瞬態工況測試之前,首先對網絡服務器、底盤測功機、五氣儀、流量計進行自檢,以確保各設備工作的正常性。為防止操作失誤帶來的問題,提高系統工作的可靠性,系統允許首次自檢失敗后,提供一次重試的機會,并提示錯誤信息和相應幫助文件,引導操作員及時