欧洲中国排放法规课件

裴毅强内燃机实验技术与实验标准裴毅强内燃机实验技术与实验标准内燃机实验技术及实验标准一、课程内容及意义二、内燃机实验一般流程三、内燃机工作状态测量六、非法规污染物测试及分析五、内燃机排放测试及标准四、电控发动机标定及参数优化内燃机实验技术及实验标准一、课程内容及意义二、内燃机实验一般内燃机实验技术及实验标准内燃机有害排放内燃机排放法规内燃机排放测量内燃机实验技术及实验标准内燃机有害排放内燃机排放法规内燃机排内燃机实验技术及实验标准内燃机有害排放

１.ＣＯ２.ＨＣ３.ＮＯx

4.ＰＭ

各种排放物的生成机理，压燃式和点燃式发动机排放物生成机理不同。对于燃气发动机，有害排放包括甲烷ＣＨ４内燃机实验技术及实验标准内燃机有害排放１.ＣＯ２内燃机实验技术及实验标准内燃机有害排放评价指标１.排放物浓度和摩尔分数ＧＢ3102.8单位：mol/m3或mol/L;kg/m3,kg/L

２.质量排放量常用质量排放流量来表示：ｇ/h,g/km３.比排放量单位功排放的污染物质量，g/(kw.h)

4.排放指数主要用在环境上，单位质量燃料燃烧排放的污染物质量，g/kg

内燃机实验技术及实验标准内燃机有害排放评价指标１.排放物浓度内燃机实验技术及实验标准内燃机排放法规１.分为轻型车和重型车排放法规２.国外排放法规美国法规欧洲法规日本法规内燃机实验技术及实验标准内燃机排放法规１.分为轻型车和重型内燃机实验技术及实验标准内燃机排放法规美国法规最早的加利福尼亚标准测试循环，１９６６年诞生。70年代，美国EPA制定了新的排放测试循环，ＦＴＰ－７２，ＦＴＰ－７５，轻型车的排放测试循环ＳＦＴＰ循环（２001年后），由ＦＴＰ，ＳＣ0３,ＵＳ06三个循环组成重型车，稳态１３工况，１９８４年，采用瞬态测试循环加州排放法规，世界上最严厉的排放法规内燃机实验技术及实验标准内燃机排放法规美国法规内燃机实验技术及实验标准内燃机排放法规欧洲法规最早的，七十年代，轻型车的ＥＳＣ－１５，十五工况循环。重型车，采用ＥＣＥ－Ｒ４９稳态１３工况，２000年，欧３排放采用新的１３工况，ＥＳＣ稳态１３工况测试循环。确定Ａ，Ｂ，Ｃ三个转速瞬态。同时要进行ＥＬＲ快速烟度测试，要在瞬态测功机上进行。欧洲瞬态测试，ＥＴＣ循环内燃机实验技术及实验标准内燃机排放法规欧洲法规欧盟指令70/220/EEC详细描述了针对轻型机动车（乘用车和轻型车）的排放法规随着机动车排放控制技术的不断发展，对环境保护的要求日益提高，该指令历经多次修改，即所谓的欧1,欧2,欧3和欧4、欧5等机动车排放法规，对有害排放物的限制不断提出了更高的要求欧洲机动车排放法规对柴油车和汽油车的CO,HC,NOx以及颗粒排放分别制定了相应的排放限值欧洲排放法规的实施，一般自实施之日起，要求新认证车型即必须满足新的排放限值要求。而对于目前正在生产的车型，则要求一年以后必须满足新的排放限值中国目前有关轻型机动车辆排放控制的国家标准基本上是参照相应的欧盟指令来制定的,也就是我们经常提到的国1,国2,国3,国4欧洲机动车排放法规综述指令代号

简称

适用车型91/441/EEC欧1乘员数不多于6人且总重不大于2.5吨的乘用车93/59/EEC欧1乘员数为7－9人和/或总重大于2.5吨但不大于3.5吨的乘用车94/12/EC欧2乘员数不多于6人且总重不大于2.5吨的乘用车96/69/EC欧2乘员数为7－9人和/或总重大于2.5吨但不大于3.5吨的乘用车98/69/EC欧3+欧4总重不大于3.5吨的乘用车和载货车欧盟指令70/220/EEC详细描述了针对轻型机动车（乘用车欧洲机动车排放法规的发展1992欧191/441/EEC197070/220/EEC198483/351/EEC2000欧398/69/EC1996欧294/12/EC引入催化转换器2005欧498/69/EC欧洲机动车排放法规的发展1992欧119701984200OBD系统的作用是用来检验与排放相关的动力总成系统的故障:这些故障涵盖发动机、废气后处理系统和传动系统对发动机的每一个起停工作过程进行监控当出现故障时，OBD系统能够:大致判明故障的位置和特性记录故障代码和其他相关的维修数据通过故障指示灯向驾驶员通告相关的信息根据需要，可以向专用的判读设备（Scantool）以标准的格式传输所记录的数据（这种判读设备应是维修站配备的标准设备）OBD系统在整个车辆寿命期间，对车辆进行全过程的监视:可以随时发现和判明车辆排放性能方面的问题，有利于改善大气质量可以对车辆的维修提供支持可以对车辆的检查和保养提供支持OBD并不能够测量车辆的排放在排放控制系统出现故障时，OBD系统对车辆的排放性能没有影响车载故障诊断系统(OBD)

OBD系统的作用是用来检验与排放相关的动力总成系统的故障:车适用车型：M1类乘员不多于6人且总重不大于2.5吨的乘用车；

M1,M2及N1类，总车重不超过3.5吨的轻型车2000新认证车型在生产车型+OBD(其他轻型车)+OBD(M1类汽油车）国1国2国3国4国1国2国3国4+OBD(其他轻型车)+OBD

(M1类汽油车）2013201220112010200920082007200620052004200320022001中国机动车排放法规的实施–全国范围适用车型：M1类乘员不多于6人且总重不大于2.5吨的乘用车；20052006200720082009国3+OBD国4+OBD汽油车(2005.12.30后列入排放目录的车型)汽油车

(2005.12.30前列入排放目录的车型)

不带OBD带OBD国3?国4(柴油车)?新上牌车辆中国机动车排放法规的实施–北京适用车型：M1类乘员不多于6人且总重不大于2.5吨的乘用车；

M1,M2及N1类，总车重不超过3.5吨的轻型车20052006200720082009国3+OBD国深圳国1国2国3国420122011201020092008200720062005200420032002200120001999计划待审批中上海广州国1国2国3国4国1国2国3国420122011201020092008200720062005200420032002200120001999计划计划+OBD09/2006国3待审批中中国机动车排放法规的实施–其他城市适用车型：M1类乘员不多于6人且总重不大于2.5吨的乘用车；

M1,M2及N1类，总车重不超过3.5吨的轻型车深圳国1国2国3国420122011201020092008欧3(国3)排放法规对燃油品质的要求–

汽油参数 欧2 欧3 主要影响蒸汽压(夏季)[kPa] 70max. 60max. 蒸发排放硫含量[mg/kg] 500max. 150max. 排放控制系统失效苯含量[%v/v] 5.0max. 1.0max. 空气质量，公众健康芳烃含量[%v/v]

n/a 42 燃烧室沉积物，苯排放烯烃含量[%v/v]

n/a 18 沉积物的生成MMT[mg/kg]无无排放控制系统失效

欧3(国3)排放法规对燃油品质的要求–汽油参数 欧2 参数 欧2 欧3 主要影响密度[kg/m³] 860max. 845max. PM/NOx排放硫含量[mg/kg] 500max. 350max. PM排放,除NOx催化剂失效多环芳烃含量[%m/m]n/a 11 PM排放,NOx生成十六烷值 49(min.) 51(min.) 发动机工作性能,HC排放

润滑性[µm] 460(max.) 460(max.) 发动机运转

欧3(国3)排放法规对燃油品质的要求–

柴油参数 欧2 欧3 主要影响欧3内燃机实验技术及实验标准我国的排放法规我国从８0年代开始着手制定排放法规，２0世纪末，参照欧盟排放法规，制定自己的排放法规制定的主要排放法规：车用汽油机怠速污染物排放法规车用柴油机排气烟度和可见排气污染物排放法规，包括全负荷烟度排放法规，自由加速度烟度排放法规，排气可见污染物排放法规轻型车用内燃机污染物排放法规重型车用内燃机污染物排放法规内燃机实验技术及实验标准我国的排放法规我国从８0年代开始着手内燃机实验技术及实验标准我国的排放法规重型车用内燃机污染物排放法规ＧＢ１７６９１－１９９９《压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气污染物限值及测试方法》ＧＢ１７６９１－2001《车用压燃式发动机排气污染物限值及测量方法》内燃机实验技术及实验标准我国的排放法规重型车用内燃机污染物排内燃机实验技术及实验标准我国的排放法规最新颁布了ＧＢ１７６９１－200５《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段）ＧＢ３８４７－２005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》ＧＢ1835.2－２001轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）内燃机实验技术及实验标准我国的排放法规最新颁布了ＧＢ１７６９内燃机实验技术及实验标准3.排放测量气体污染物测量ＣＯ，ＣＯ２用不分光红外吸收型分析仪（ＮＤＩＲ）ＮＯｘ用加热型化学发光分析仪（ＨＣＬＤ）ＨＣ用加热型氢火焰离子分析仪（ＨＦＩＤ）内燃机实验技术及实验标准3.排放测量气体污染物测量内燃机实验技术及实验标准排放测量仪器的标定氮气为调零气体，调整仪器的零点用具备精确浓度的测试气体来标定仪器内燃机实验技术及实验标准排放测量仪器的标定内燃机实验技术及实验标准排放测量ＣＯ，ＣＯ２，不分光红外吸收型分析仪上限，１00%,下限10-6,甚至到痕量级NDIR的工作原理内燃机实验技术及实验标准排放测量ＣＯ，ＣＯ２，不分光红外吸收内燃机实验技术及实验标准排放测量ＮＯｘ，加热型化学发光分析仪灵敏度高，响应快，输出线性好特点CLD,HCLD工作原理内燃机实验技术及实验标准排放测量ＮＯｘ，加热型化学发光分析仪内燃机实验技术及实验标准排放测量ＨＣ用加热型氢火焰离子分析仪（ＨＦＩＤ）灵敏度高，可测量到痕量级工作原理内燃机实验技术及实验标准排放测量ＨＣ用加热型氢火焰离子分析仪内燃机实验技术及实验标准排放测量微粒测量微粒的定义：柴油机微粒是指从温度低于５２℃的稀释排气中采集的沉积在聚四氟乙烯处理过的玻璃纤维滤纸上的所有物质微粒粒度分析排气可见污染物测量（消光式烟度计）稀释取样系统（１）全流稀释取样系统（２）分流稀释取样系统内燃机实验技术及实验标准排放测量微粒测量内燃机实验技术及实验标准排放测量取样系统1.定容取样系统（CVS）2.直接取样系统（直采）3.稀释采样系统（重型车用瞬态工况测试）全流稀释分流稀释(稳态工况测量)内燃机实验技术及实验标准排放测量取样系统内燃机实验技术及实验标准ＥＳＣ排放限值ＥＴＣ排放限值A、B、C三个转速的确定：定义外特性上，低速侧0.5Pn=nl0高速侧的0.7Pn=nhiA=nl0+0.25(nhi-nl0)B=nl0+0.5(nhi-nl0)C=nl0+0.75(nhi-nl0)内燃机实验技术及实验标准ＥＳＣ排放限值A=nl0+0.25(欧洲中国排放法规课件内燃机实验技术及实验标准ESC测试：怠速4分钟，其余12个工况均为2分钟，调整必须在头20秒完成，转速稳定在规定值的±50r/minELR(加速烟度)：用消光烟度计ETC测试循环：模拟三个路况，分别是城市工况，郊区工况，高速公路工况内燃机实验技术及实验标准ESC测试：怠速4分钟，其余12个工内燃机实验技术及实验标准我国的排放法规ＥＴＣ排放测试循环内燃机实验技术及实验标准我国的排放法规ＥＴＣ排放测试循环内燃机实验技术及实验标准第三大题：15分下表为某一重型柴油机外特性实验数据，请给出国二排放和国三排放时稳态13工况排放实验（ESC）的排放限值和实验工况点MeNm01302.15021700190119731976198019711911nr/min7008009001000110012001300140015001600MeNm1853179317341674161910825450nr/min17001800190020002100220023002400下表为某一重型柴油机外特性实验数据，请给出国二排放和国三排放时稳态13工况排放实验（ESC）的排放限值和实验工况点，并且标出每个工况点的权重。对于国三排放，需给出转速选取的计算依据。MeNm01302.15021700190119731976198019711911nr/min7008009001000110012001300140015001600MeNm1853179317341674161910825450nr/min17001800190020002100220023002400内燃机实验技术及实验标准第三大题：15分01302.1502裴毅强内燃机实验技术与实验标准裴毅强内燃机实验技术与实验标准内燃机实验技术及实验标准一、课程内容及意义二、内燃机实验一般流程三、内燃机工作状态测量六、非法规污染物测试及分析五、内燃机排放测试及标准四、电控发动机标定及参数优化内燃机实验技术及实验标准一、课程内容及意义二、内燃机实验一般内燃机实验技术及实验标准内燃机有害排放内燃机排放法规内燃机排放测量内燃机实验技术及实验标准内燃机有害排放内燃机排放法规内燃机排内燃机实验技术及实验标准内燃机有害排放

１.ＣＯ２.ＨＣ３.ＮＯx

4.ＰＭ

各种排放物的生成机理，压燃式和点燃式发动机排放物生成机理不同。对于燃气发动机，有害排放包括甲烷ＣＨ４内燃机实验技术及实验标准内燃机有害排放１.ＣＯ２内燃机实验技术及实验标准内燃机有害排放评价指标１.排放物浓度和摩尔分数ＧＢ3102.8单位：mol/m3或mol/L;kg/m3,kg/L

２.质量排放量常用质量排放流量来表示：ｇ/h,g/km３.比排放量单位功排放的污染物质量，g/(kw.h)

4.排放指数主要用在环境上，单位质量燃料燃烧排放的污染物质量，g/kg

内燃机实验技术及实验标准内燃机有害排放评价指标１.排放物浓度内燃机实验技术及实验标准内燃机排放法规１.分为轻型车和重型车排放法规２.国外排放法规美国法规欧洲法规日本法规内燃机实验技术及实验标准内燃机排放法规１.分为轻型车和重型内燃机实验技术及实验标准内燃机排放法规美国法规最早的加利福尼亚标准测试循环，１９６６年诞生。70年代，美国EPA制定了新的排放测试循环，ＦＴＰ－７２，ＦＴＰ－７５，轻型车的排放测试循环ＳＦＴＰ循环（２001年后），由ＦＴＰ，ＳＣ0３,ＵＳ06三个循环组成重型车，稳态１３工况，１９８４年，采用瞬态测试循环加州排放法规，世界上最严厉的排放法规内燃机实验技术及实验标准内燃机排放法规美国法规内燃机实验技术及实验标准内燃机排放法规欧洲法规最早的，七十年代，轻型车的ＥＳＣ－１５，十五工况循环。重型车，采用ＥＣＥ－Ｒ４９稳态１３工况，２000年，欧３排放采用新的１３工况，ＥＳＣ稳态１３工况测试循环。确定Ａ，Ｂ，Ｃ三个转速瞬态。同时要进行ＥＬＲ快速烟度测试，要在瞬态测功机上进行。欧洲瞬态测试，ＥＴＣ循环内燃机实验技术及实验标准内燃机排放法规欧洲法规欧盟指令70/220/EEC详细描述了针对轻型机动车（乘用车和轻型车）的排放法规随着机动车排放控制技术的不断发展，对环境保护的要求日益提高，该指令历经多次修改，即所谓的欧1,欧2,欧3和欧4、欧5等机动车排放法规，对有害排放物的限制不断提出了更高的要求欧洲机动车排放法规对柴油车和汽油车的CO,HC,NOx以及颗粒排放分别制定了相应的排放限值欧洲排放法规的实施，一般自实施之日起，要求新认证车型即必须满足新的排放限值要求。而对于目前正在生产的车型，则要求一年以后必须满足新的排放限值中国目前有关轻型机动车辆排放控制的国家标准基本上是参照相应的欧盟指令来制定的,也就是我们经常提到的国1,国2,国3,国4欧洲机动车排放法规综述指令代号

简称

适用车型91/441/EEC欧1乘员数不多于6人且总重不大于2.5吨的乘用车93/59/EEC欧1乘员数为7－9人和/或总重大于2.5吨但不大于3.5吨的乘用车94/12/EC欧2乘员数不多于6人且总重不大于2.5吨的乘用车96/69/EC欧2乘员数为7－9人和/或总重大于2.5吨但不大于3.5吨的乘用车98/69/EC欧3+欧4总重不大于3.5吨的乘用车和载货车欧盟指令70/220/EEC详细描述了针对轻型机动车（乘用车欧洲机动车排放法规的发展1992欧191/441/EEC197070/220/EEC198483/351/EEC2000欧398/69/EC1996欧294/12/EC引入催化转换器2005欧498/69/EC欧洲机动车排放法规的发展1992欧119701984200OBD系统的作用是用来检验与排放相关的动力总成系统的故障:这些故障涵盖发动机、废气后处理系统和传动系统对发动机的每一个起停工作过程进行监控当出现故障时，OBD系统能够:大致判明故障的位置和特性记录故障代码和其他相关的维修数据通过故障指示灯向驾驶员通告相关的信息根据需要，可以向专用的判读设备（Scantool）以标准的格式传输所记录的数据（这种判读设备应是维修站配备的标准设备）OBD系统在整个车辆寿命期间，对车辆进行全过程的监视:可以随时发现和判明车辆排放性能方面的问题，有利于改善大气质量可以对车辆的维修提供支持可以对车辆的检查和保养提供支持OBD并不能够测量车辆的排放在排放控制系统出现故障时，OBD系统对车辆的排放性能没有影响车载故障诊断系统(OBD)

OBD系统的作用是用来检验与排放相关的动力总成系统的故障:车适用车型：M1类乘员不多于6人且总重不大于2.5吨的乘用车；

M1,M2及N1类，总车重不超过3.5吨的轻型车2000新认证车型在生产车型+OBD(其他轻型车)+OBD(M1类汽油车）国1国2国3国4国1国2国3国4+OBD(其他轻型车)+OBD

(M1类汽油车）2013201220112010200920082007200620052004200320022001中国机动车排放法规的实施–全国范围适用车型：M1类乘员不多于6人且总重不大于2.5吨的乘用车；20052006200720082009国3+OBD国4+OBD汽油车(2005.12.30后列入排放目录的车型)汽油车

(2005.12.30前列入排放目录的车型)

不带OBD带OBD国3?国4(柴油车)?新上牌车辆中国机动车排放法规的实施–北京适用车型：M1类乘员不多于6人且总重不大于2.5吨的乘用车；

M1,M2及N1类，总车重不超过3.5吨的轻型车20052006200720082009国3+OBD国深圳国1国2国3国420122011201020092008200720062005200420032002200120001999计划待审批中上海广州国1国2国3国4国1国2国3国420122011201020092008200720062005200420032002200120001999计划计划+OBD09/2006国3待审批中中国机动车排放法规的实施–其他城市适用车型：M1类乘员不多于6人且总重不大于2.5吨的乘用车；

M1,M2及N1类，总车重不超过3.5吨的轻型车深圳国1国2国3国420122011201020092008欧3(国3)排放法规对燃油品质的要求–

汽油参数 欧2 欧3 主要影响蒸汽压(夏季)[kPa] 70max. 60max. 蒸发排放硫含量[mg/kg] 500max. 150max. 排放控制系统失效苯含量[%v/v] 5.0max. 1.0max. 空气质量，公众健康芳烃含量[%v/v]

n/a 42 燃烧室沉积物，苯排放烯烃含量[%v/v]

n/a 18 沉积物的生成MMT[mg/kg]无无排放控制系统失效

欧3(国3)排放法规对燃油品质的要求–汽油参数 欧2 参数 欧2 欧3 主要影响密度[kg/m³] 860max. 845max. PM/NOx排放硫含量[mg/kg] 500max. 350max. PM排放,除NOx催化剂失效多环芳烃含量[%m/m]n/a 11 PM排放,NOx生成十六烷值 49(min.) 51(min.) 发动机工作性能,HC排放

润滑性[µm] 460(max.) 460(max.) 发动机运转

欧3(国3)排放法规对燃油品质的要求–

柴油参数 欧2 欧3 主要影响欧3内燃机实验技术及实验标准我国的排放法规我国从８0年代开始着手制定排放法规，２0世纪末，参照欧盟排放法规，制定自己的排放法规制定的主要排放法规：车用汽油机怠速污染物排放法规车用柴油机排气烟度和可见排气污染物排放法规，包括全负荷烟度排放法规，自由加速度烟度排放法规，排气可见污染物排放法规轻型车用内燃机污染物排放法规重型车用内燃机污染物排放法规内燃机实验技术及实验标准我国的排放法规我国从８0年代开始着手内燃机实验技术及实验标准我国的排放法规重型车用内燃机污染物排放法规ＧＢ１７６９１－１９９９《压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气污染物限值及测试方法》ＧＢ１７６９１－2001《车用压燃式发动机排气污染物限值及测量方法》内燃机实验技术及实验标准我国的排放法规重型车用内燃机污染物排内燃机实验技术及实验标准我国的排放法规最新颁布了ＧＢ１７６９１－200５《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段）ＧＢ３８４７－２005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》ＧＢ1835.2－２001轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）内燃机实验技术及实验标准我国的排放法规最新颁布了ＧＢ１７６９内燃机实验技术及实验标准3.排放测量气体污染物测量ＣＯ，ＣＯ２用不分光红外吸收型分析仪（ＮＤＩＲ）ＮＯｘ用加热型化学发光分析仪（ＨＣＬＤ）ＨＣ用加热型氢火焰离子分析仪（ＨＦＩＤ）内燃机实验技术及实验标准3.排放测量气体污染物测量内燃机实验技术及实验标准排放测量仪器的标定氮气为调零气体，调整仪器的零点用具备精确浓度的测试气体来标定仪器内燃机实验技术及实验标准排放测量仪器的标定内燃机实验技术及实验标准排放测量ＣＯ，ＣＯ２，不分光红外吸收型分析仪上限，１00%,下限10-6,甚至到痕量级NDIR的工作原理内燃机实验技术及实验标准排放测量ＣＯ，ＣＯ２，不分光红外吸收内燃机实验技术及实验标准排放测量ＮＯｘ，加热型化学发光分析仪灵敏度高，响应快，输出线性好特点CLD,HCLD工作原理内燃机实验技术及实验标准排放测量ＮＯｘ，加热型化学发光分析仪内燃机实验技术及实验标准排放测量ＨＣ用加热型氢火焰离子分析仪（ＨＦＩＤ）灵敏度高，可测量到痕量级工作原理内燃机实验技术及实验标准排放测量ＨＣ用加热型氢火焰离子分析仪内燃机实验技术及实验标准排放测量微粒测量微粒的定义：柴油机微粒是指从温度低于