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文档简介

1GB/TXXXX—202X道路车辆制动衬片摩擦材料磨损颗粒物排放量测试方法本文件规定了道路车辆制动衬片摩擦材料磨损颗粒物排放量测试方法NEDC程序测试方法和WLTP程序测试方法。本文件适用于M1类和N1类车辆用制动衬片磨损颗粒物排放量的测量,其它类车辆用制动衬片可参照使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T29064道路车辆制动衬片摩擦材料汽车制动系统摩擦性能评价QC/T556汽车制动器、温度测量和热电偶安装QC/T564乘用车行车制动器性能要求及台架试验方法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1NEDC制动循环NEDC-brakecycle新欧洲驾驶周期制动循环,一次循环包含4次城市道路模式和1次高速道路模式。3.2粒径particulatesize空气动力学中等效于密度1000kg/m3的球形颗粒的直径。3.3颗粒浓度particulateconcentration捕集温度和压力状态下,单位体积悬浮颗粒物的质量,单位用毫克每立方米(mg/m3)表示。3.4分级classification2GB/TXXXX—202X按照颗粒物粒径大小进行分类。3.5高效空气颗粒过滤器(HEPA)highefficiencyparticulateairfilter(HEPA)在额定风量下,对于粒径0.3µm的颗粒,颗粒捕集率在99.97%以上且气流初阻在245Pa(25mmH2O)以下的空气过滤器。3.6级联冲击取样器cascadeimpactor将样品气体从细小的喷嘴或狭缝吹向平板,通过惯性力使颗粒沉积在平板上的装置。3.7WLTP制动循环WLTP-brakecycle全球轻型车辆试验程序制动循环,总持续时间为15826s的驾驶循环,该循环包括10个阶段和303次减速制动。3.8气溶胶aerosol悬浮于空气中的固体和/或液体颗粒分散体系。3.9响应时间responsetime指基准点处测量值开始发生变化到最终读数90%之间的时间差,系统响应时间(t90)由系统延迟时间和系统上升时间组成。在本文件中,采样喷嘴的入口被定义为基准点。4缩略语下列缩略语适用于本文件(见表1)。表1缩略语PMPMTPN10制动排放中总颗粒物(固体颗粒物和挥发物)电迁移率粒径≥SPN3GB/TXXXX—202X5NEDC制动循环测试方法5.1测量条件5.1.1制动部件测量过程中各制动部件的状态按照GB/T29064的规定。5.1.2惯量惯量的设定和计算公式按照QC/T564的规定。5.1.3温度温度测量按照QC/T556的规定安装热电偶。热电偶安装在制动盘上时,将其安装在外表面摩擦路径深1mm处。制动衬片上的热电偶安装在外侧的中心距摩擦表面深1mm处(如果中心有沟槽,则距沟槽10mm并且在磨合结束后,再次将热电偶的深度重新设定为距摩擦表面深1mm处。5.1.4磨损颗粒物捕集装置捕集装置结构磨损颗粒物捕集装置结构见图1,主管道材料应使用0Cr17Ni12Mo2,内表面应做镜面加工处理,以免颗粒物附着。应对主管道接缝焊接处进行修整,尽可能减少不规则凹凸。4GB/TXXXX—202X标引序号说明:1——采样管;2——主管道;3——制动卡钳;4——制动盘;5——HEPA过滤器;6——测量插口;7——测量连接管;8——光散射式颗粒质量浓度仪;9——级联冲击取样器。图1磨损颗粒捕集器结构鼓风和吸风装置捕集器的入口和出口侧,需分别安装鼓风机和抽吸装置,以保证两侧不同排风量的设置,流量设定范围为0.5m3/min~3.0m3/min。采样管采样管材质应使用022Cr17Ni12Mo2,并进行电抛光工艺处理。采样收集侧的采样管末端表面应有≤30°的锥度(见图2)。采样管的尖端应放置在距离制动盘(鼓)中心处1m的位置(见图1)。5GB/TXXXX—202X图2采样管尖端形状等速吸风从采样管中捕集颗粒物,需要在不改变主管道气流中颗粒浓度的情况下进行,应使采样管内的风速与主管道内的风速相等。采样管内的风速根据采样管直径或有吸风排量要求的颗粒质量测量仪器调节。基于以下关系式进行调整。采样管的内径和流量与外壳管的内径和流量的关系式如公式(1)所示。图3显示了每根管道的内径与流量之间的关系。=()2…………………(1)式中:Qs——采样管内流量,单位为立方毫米每分钟(mm3/min);Qd——主管道内流量,单位为立方毫米每分钟(mm3/minDs——采样管内径,单位为毫米(mmDd——主管道内径,单位为毫米(mm)。标引序号说明:1——采样管气体排量;2——采样管内径;3——主管道气流排量;4——主管道内径。图3管道内径与流量的关系6GB/TXXXX—202X5.1.5颗粒测量仪使用粒径可分级的粒子质量测量仪,在该测量中,同时使用级联冲击取样器的过滤质量法和光散射式颗粒质量浓度法测量。5.1.6高效微粒空气过滤器(HEPA过滤器)高效微粒空气过滤器(HEPA过滤器)安装在比制动系统更靠近鼓风机的位置,以便能把气流通过HEPA过滤器输送到主管道中(见图1)。5.1.7测量用连接管使用导电性强的管子(例如导电硅胶管避免颗粒物因静电而粘附在管道内部。管道应具有较大的曲率,安装时应尽可能减少管道内部的摩擦。5.2测量方法5.2.1测量前准备将制动器安装到试验机上之前,确认没有异常,特别是应使用没有拖拽现象的制动器。此外,检查摩擦材料表面确保不存在油脂、油漆或其他异物。在安装制动卡钳时,将其竖直放置并安装,保证主管道气流方向和制动盘旋转方向相匹配(见图4)。图4制动器安装位置清理制动盘(鼓)摩擦面,在制动衬片的预设定位置安装热电偶。为了准确测量摩擦材料磨损量,预先确定制动衬片的测量位置,原则上每个盘式片4个测量点,每个鼓式片5个测量点。对于制动盘,在距外周10mm的位置沿圆周方向均匀测量12个点的磨损量。此外需要测量制动衬片和制动盘(鼓)的质量,制动衬片的质量精确到0.01g,制动盘(鼓)的质量精确到0.1g。将制动盘(鼓)连接到试验机并将其居中。对于盘式制动器,在距外圆周10mm的位置测量一轮轴向跳动。安装时轴向跳动≤30µm。鼓式在距开口10mm的位置测量并记录一轮径向跳动。开始磨损颗粒测量模式(磨合试验后)之前,安装样品,在设备主轴不旋转的前提下启动进排气系统1min,然后对背景进行测量。当光散射颗粒质量浓度仪器显示≤0.001mg/m3时,启动磨损颗粒测量模式。测量期间,进入主管道内空气的温度保持在20℃±5℃,相对湿度保持在30%~60%。7GB/TXXXX—202X5.2.2测量程序一般要求测量程序包含磨合和磨损颗粒测量模式,磨合的条件见表2所示,磨损颗粒测量模式的条件见表3所示,表2中的磨合和表3中的磨损颗粒测量模式,可以采用不同的试验机进行测量。表2磨合条件表3磨损颗粒测量模式/s次次城市道路模式1——————425——13——————45——15 6——175——18—————8—高速道路模式1——————12 13—————4—————5—————65——17——————磨合.1磨合最终速度相当于完全制动。.2磨合测量后,用鼓风空气充分去除制动衬片和制动盘(鼓)上的磨损颗粒,然后测量厚度和重量。.3磨合测量后,对制动卡钳和夹具工具进行空气吹扫,以充分去除磨损颗粒,同时使用废布清除磨损颗粒物捕集器主管道内的磨损颗粒。磨损颗粒测量模式.1磨损颗粒测量模式的一次循环为表3所包含的城市道路模式(4次)和高速道路模式(1次)。将30次循环作为一个测量周期(等效行驶里程11km)。.2每10次循环更换新过滤滤芯,并测量每个滤芯质量。如果滤芯的质量或制动衬片和制动盘8GB/TXXXX—202X(鼓)的磨损量不充足,需重复测量循环直至足量。5.2.3磨损颗粒的质量测量过滤质量法.1对于过滤质量法的测量,使用能够对颗粒物(PM10,PM2.5)进行分级的级联冲击取样器。收集滤芯的直径应为47mm(有效直径37mm)或更大。.2通过测量得到试验前后滤芯质量的增加量,计算PM2.5排放量(Ma)。PM2.5排放量(Ma)代表了每行驶1km单轮的PM2.5排放质量,按公式(2)计算。………………式中:Ma——每行驶1km单轮的PM2.5排放量,单位为毫克每千米每车轮(mg/km/wheelMb——试验前后捕集器滤芯质量的增量,单位为毫克(mgQ1——主管道内流量,单位为立方米每分钟(m3/minQ2——捕集器吸风量,单位为毫米(m3/min);L——磨损颗粒测量模式下的总行驶里程,单位为千米(km)。.3用于捕集器滤芯的天平的称量范围应在10μg~0.1µg,根据磨损颗粒排放量的多少选择适合的精度。光散射粒子质量浓度法.1光散射式粒子质量浓度法虽然能够实时测量颗粒的质量浓度,但由于测量的悬浮粒子不同,其精度也不同,因此有必要与过滤质量法同时实施。此时,需要将测量时间与过滤质量法相匹配。测量时也需要安装能够对要采集颗粒直径进行分级的冲击器。.2使用光散射粒子质量法,通过公式(3)计算从测量开始到结束时PM2.5的排放量(Mc)。dt…………式中:Mc——根据质量浓度求出的PM2.5排放量,单位为毫克(mgte——测量结束时间;ts——测量开始时间;P——质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/m3Q3——光散射式粒子质量浓度仪的吸风量,单位为立方米每秒(m3/s)。5.3试验报告试验报告参见附录A或附录B,应包括以下内容:——磨合前后以及磨损颗粒测量模式完成后,制动衬片和制动盘(鼓)的厚度和质量。——磨损颗粒测量模式获得的PM2.5排放量(Ma)和(Mc)。——测量过程中的制动扭矩、压力、温度和转速。——输入到主管道中空气的温度和相对湿度。——试验机测量环境的温度、湿度。9GB/TXXXX—202X6WLTP制动循环测试方法6.1试验系统要求6.1.1试验系统总体布局本试验系统主要由冷却空气、制动台架、制动仓、采样通道、测量装置等组成。图5显示了制动颗粒物排放试验布局示意图,该布局的特点是一个带可变流量的环境调节单元,为系统提供可调节的空气;经过调节的空气进入制动仓,该制动仓设计用于安装被测制动器总成;制动台架作为驱动,控制制动器总成的运行;制动仓直接连接到采样通道,采样通道末端安装有三个(或四个)采样探头;采样探头用于将气溶胶从采样通道中提取到PM和PN测量装置中;流量测量装置安装在采样平面下游的通道中。标引序号说明:1——环境调节装置;2——冷却空气过滤装置;3——冷却空气温度和湿度传感器;4——制动仓;5——制动总成;6——制动台架;7——采样通道;8——配备相应PM和PN采样探头的采样平面;9——收集PM质量和测量PN浓度的仪器;10——冷却空气流量测量装置。图5制动颗粒物排放试验布局示意图6.1.2环境调节装置和冷却空气环境调节装置.1环境调节装置为制动器提供清洁、连续的冷却空气,冷却空气将制动颗粒物从制动仓输送到采样通道和PM/PN采样探头中。.2环境调节装置输出的冷却空气最小流量为100m3/h~300m3/h,最大流量至少为最小流量的5倍且至少比最小操作流量大1000m3/h。冷却空气温、湿度要求GB/TXXXX—202X.1试验应持续监测和控制冷却空气的温度和湿度,应在制动仓的上游安装温度和湿度传感器,图5为温度和湿度传感器提供了指示位置。.2温度传感器的精度应为±1℃,湿度传感器的精度应为标称值的±5%。测试机构应使用传感器信号来评估冷却空气的温度、湿度的稳定性。冷却空气温度、湿度和流量要求汇总如表4所示。表4冷却空气温度、湿度和流量要求汇总Q差.3测量点位置的冷却空气温度为23℃,平均冷却空气温度的偏差不得超过设定值的±2℃。该要求适用于制动排放试验的所有部分,包括流量标定部分、磨合部分和排放测量部分(不包括冷却部分)。.4瞬时冷却空气温度的偏差不宜超过标称值的±5℃。若瞬时冷却空气温度与标称值的偏差超过±5℃,则持续时间不超过试验持续时间的10%(不包括冷却部分)。.5测量点位置的冷却空气相对湿度为50%,并保持恒定,平均冷却空气湿度的偏差不得超过设定值的5%。该要求适用制动排放试验的所有部分,包括流量标定部分、磨合部分和排放测量部分(不包括冷却部分)。.6瞬时冷却空气相对湿度的偏差不宜超过标称值的±30%,若瞬时冷却空气相对湿度与标称值的偏差超过±30%,则持续时间不应超过试验持续时间的10%(不包括冷却部分)。冷却空气流量要求.1在采样平面下游安装冷却空气流量测量装置,图5为冷却空气流量试验装置提供了指示位置。测量并记录整个制动排放试验中的冷却空气流量,空气流量传感器的精度应为标称值的±2%。.2对于单点测量,将冷却空气流量测量装置置于管道中心,传感器上游至少有5倍管道直径长度的直管,下游至少有2倍管道直径长度的直管。流量测量区域的管道内径可以与采样通道的内径不同,但应至少为采样通道内径的35%。冷却空气流量测量装置的安装不应引起明显的压力变化(即冷却空气流量测量装置处的压力应与环境压力相差在±1kPa以内)。.3对于多点测量,冷却空气流量测试装置应垂直于气体流动方向安装,传感器上游至少有5倍管道直径长度的直管,下游至少有2倍管道直径长度的直管。流量测量区域的管道直径可以与采样通道的内径不同,但应至少为采样通道内径的35%。冷却空气流量测试装置的安装不应引起明显的压力变化(即冷却空气流量测试装置处的压力应与环境压力相差在±1kPa以内)。.4温度传感器的测量精度应为±1℃,压力传感器的测量精度为0.4kPa。.5冷却空气流量在整个制动排放试验过程中保持恒定,在制动排放试验的所有部分,冷却空气流量的标称值Qset应相同且恒定,相同的标称值应适用于流量标定部分、磨合部分和排放测量部分(包括冷却部分)。.6在流量标定部分,测得的平均冷却气流应在试验开始时定义的设定值的±5%范围内。.7在磨合部分,测得的平均冷却气流应在给定制动器流量标定阶段规定标称值的±5%范围内。.8在排放量测量部分,测量的平均冷却气流应在给定制动器流量标定阶段定义的标称值的±5%范围内。GB/TXXXX—202X.9在测得的平均冷却空气流量满足本段规定的前提下,对于流量标定部分,瞬时冷却空气流量可在设定值的±5%和±10%之间偏差,偏差时间不超过264s;对于排放测量部分,瞬时冷却空气流量可在设定值的±5%和±10%之间偏差,偏差时间不超过792s(不包括冷却部分)。.10试验前,应对管道系统和制动仓进行系统泄漏检查。将冷却空气流量设置为试验给定制动器所定义的标称值流量,并在流量稳定后测量至少2min。如果测得的平均流量在设定值的±5%范围内,则继续进行试验。如果流量波动超过设定值的±5%则停止试验,检查流量测量装置,确定可能的泄漏源,采取纠正措施解决问题再重新试验。.11使用测得的冷却空气流量和采样通道内径,按公式(4)计算采样通道处相应的瞬时冷却空气速度:U——瞬时冷却空气速度,单位为千米每小时(km/h);Q——冷却空气流量,单位为立方米每小时(m³/h);di——采样通道的内径,单位为毫米(mm)。冷却空气清洁.1概述进入试验系统的冷却空气应通过能将最具穿透性的粒子吸收99.95%以上的过滤介质。图5为空气过滤器提供了指示位置。使用与PN排放测量相同的仪器测量背景颗粒物,测量并计算系统级和试验级TPN10和SPN10的背景浓度。.2背景颗粒物校验当试验设备安装调试、重大维护后或有系统故障迹象时,应进行系统级背景颗粒物校验。在制动仓内不安装制动器夹具和任何制动器部件的情况下进行背景颗粒物校验。使用TPN10和SPN10试验系统进行背景颗粒物校验,PCRF设置为最小值。在冷却气流稳定到规定平均值5min后开始背景颗粒物校验。应用系统的最小和最大可操作冷却空气流量执行背景颗粒物校验,试验系统在系统背景颗粒物校验期间对TPN10和SPN10进行采样。当采用不同的气流设置时,在系统背景颗粒物校验期间,试验系统可以使用单个喷嘴对TPN10和SPN10进行采样。背景浓度稳定后,进行系统级背景颗粒物校验,当PCRF校正PN值的平均值低于规定的最大允许水平的时间超过5min时,背景浓度被认为是稳定的。.3背景颗粒物浓度的计算在标准条件下,计算TPN10和SPN10浓度。粒子数计数器零点检查。将高效空气过滤器安装在粒子数计数器的入口处,粒子数计数器显示的测量值应≤0.2#/cm³,移除此过滤器改用环境空气后,粒子计数器显示测量值明显增加,再次安装高效过滤器,则测量值应返回到≤0.2#/cm³。测量系统级和试验级TPN10和SPN10背景浓度的平均值,计算标准条件下的背景颗粒物浓度(#/Ncm³)。TPN10、SPN10采样通道内5min的平均背景浓度不得超过最大限值20#/Ncm³。计算制动排放测量部分的TPN10和SPN10浓度值时,不得减去背景浓度值。6.1.3制动台架要求制动台架制动颗粒物排放试验系统布局示意图参见图6。数据采集系统各通道的采样率≥250Hz,其它GB/TXXXX—202X采集系统各通道的采样率≤10Hz。标引序号说明:S1——制动台架;S2——自动化、控制和数据采集系统,S3——气候调节单元;S4——制动器外壳和采样平面;S5——排放测量系统;C1、C2——测试设施能量控制和监测系统。灰色箭头表示气溶胶测试中的制动器样本。图6带有制动台架的制动颗粒物排放试验系统布局示意图循环控制和数据采集系统是试验系统的组成部分,控制电机的转速以及不同系统之间的操作和相互作用,制动台架主要包括以下元件:a)可变速度的电动机,用来加速或保持转速恒定;b)伺服控制器(液压或电动),用于驱动制动器进行制动;c)制动器的机械组件,允许制动盘或制动鼓自由旋转,并吸收制动产生的反作用力;d)一个刚性结构,用于安装所有必需的子系统。该结构应能够吸收测试过程中制动器产生的力和扭矩;e)传感器和电子设备,用于收集数据和监控试验系统运行。6.1.4WLTP制动循环要求所有类型制动器的试验循环为基于时间的WLTP制动循环,WLTP制动循环如图7所示,WLTP制动循环要求连续控制制动台架上的等效线速度。GB/TXXXX—202X图7WLTP制动循环制动图代表不同驾驶和制动条件的10个单独阶段(阶段#1-#10),不同阶段由冷却段隔开。15826s的速度控制,不包括循环各个阶段之间的冷却段。WLTP制动循环如附录C所示。303次制动减速事件,附件D描述了单次制动事件的主要特征。行驶总里程192km,平均速度43.7km/h,最高速度132.5km/h。平均制动减速度为0.97m/s²,最大制动减速度为2.18m/s²。平均制动减速持续时间为5.7s。最大制动减速度持续时间为15s。6.1.5WLTP制动循环检查要求速度检查.1当台架的实际速度超出标称速度规定的公差时,就会发生速度违规。.2速度公差上限:在给定点±1.0s内,比标称线速度高2.0km/h。.3速度公差下限:在给定点±1.0s内,比标称线速度低2.0km/h。.4在流量标定部分,WLTP制动循环的阶段#10的速度违规次数不得超过158次,这相当于阶段#10持续时间的3%。.5在磨合部分,每个WLTP制动循环的速度违规次数不得超过475次,这相当于WLTP制动循环持续时间的3%,适用于WLTP制动器循环的所有5次重复。.6在排放测量部分,每个完整WLTP制动循环的速度违规次数不得超过475次,这相当于WLTP制动循环持续时间的3%(不包括冷却阶段)。制动减速事件的数量检查在排放测量部分,必须确保WLTP制动循环的所有制动减速事件的数量为303。6.1.6制动仓设计GB/TXXXX—202X.1概述制动仓是在制动排放测试期间安装在制动总成的一个组件,是一个密闭的空间,防止未经处理的空气进入。制动仓引导空气冷却制动器,并将气溶胶输送到采样通道中。图5为制动仓提供了指示位置。制动仓的示意图如图8所示。标引序号说明:1——入口过渡体积,被定义为平面A和B之间的外壳截面,并以灰色表示;2——过渡角“a”,定义外壳中过渡区域的平滑程度。图8制动仓示意图制动仓外壳由一个水平面和四个垂直面定义,平面A1表示与制动总成中心线和进出口管道轴线对齐的水平面。A表示与外壳入口对齐的垂直平面。B表示从进气管道到外壳中部过渡末端的垂直平面。平面C由车辆使用的最大制动器总成或统一规定为直径450mm制动器总成来定义,平面D表示与制动总成中心线(旋转轴)对齐的垂直平面。冷却空气从右向左流动。.2制动仓设计规范制动仓应具有两个锥形或梯形截面,截面的延长线与入口和出口管道轴线相交。从平面A到平面B的过渡应平稳、连续,无突变。入口和出口横截面的设计应确保平滑的过渡角(15°≤a≤30°)。分段之间的过渡点不应具有任何缺陷,缺陷位置可能会收集制动排放的颗粒物。如果在过渡点处使用紧固件,则紧固件不得伸入制动仓区域。冷却空气在水平方向上进出制动仓,在外壳入口上游至少有2倍管道直径长度的直管,在采样平面下游也至少有2倍管道直径长度的直管。与制动颗粒物接触的制动仓表面应具有无缝结构,并具有耐腐蚀性。制动仓入口处气流的雷诺数至少为4000,给定制动排放试验的雷诺数Re使用公式(5)计算GB/TXXXX—202X式中:Re——给定制动排放试验的雷诺数;U——平均冷却空气速度,单位为千米每小时(km/h);di——采样通道内径,单位为毫米(mm);v——空气的运动粘度(使用1.48×10-5m²/s的默认值)。平面C与直径为450mm的任意圆盘相切,设计调整外壳入口处的横截面积,使平面C处的冷却空气速度保持低于最大允许公差;如有必要,可在平面B上游的入口侧使用调流器或扩散板,以确保平面C处冷却空气的均匀流动水平。计算平面C中九个位置的空气速度值,用平行于平面两侧的线将平面C划分为九个相等的区域(l1表示平面C的高度,l2表示平面C轴向深度点C5应为平面C的中心,其余8个点应均匀分布在点C5周围,点C5放置在假想线的中间,如图9所示。图9空气速度验证参考位置示意图在没有安装制动总成或制动夹具的情况下,测量平面C九个位置的空气速度值。制动总成排放试验的所有冷却空气管道保持与制动仓连接,应用试验系统的最小和最大操作流量进行测量,在进行每次测量之前,流量稳定至少2min。当采样通道中测得的平均空气流量在设定值的±5%范围内时,气流被认为是稳定的。稳定后至少进行2min的空速测量,测量时间应足够长,以减小影响空气速度值的任何不稳定性,每个位置的空气速度值变化不得超过给定流量下测量空气流量算术平均值的±35%。.3外壳尺寸制动仓应适用本文件规定车辆用的最大制动器总成,制动仓及其主要尺寸示意图参见图10。GB/TXXXX—202X图10制动仓及其主要尺寸示意图制动仓与平面A1对称,平面A1的长度(lA1)表示外壳沿流动方向的最大延伸长度,平面A1的长度应在1200mm~1400mm之间。制动仓与平面D对称,平面D的长度(hD)表示外壳垂直于流动方向的最长距离,平面D的高度应在600mm~750mm之间。从平面C到平面D的距离等于本文件规定车辆用制动器的半径。平面B(hB)处的高度满足hB/hD比率>60%。制动仓出口的过渡长度(li)和高度(hB)等于入口的过渡长度(li)和高度(hB)。制动仓入口和出口直径(di)应等于的采样通道的直径。平面D(平行于制动器旋转轴)处制动仓的最大轴向深度应在400mm~500mm之间。.4采样通道要求采样通道为制动仓出口到采样平面之间的部分,图5为采样通道提供了指示位置。采样通道的设计有两种可能性:无弯道的布局和有弯道的布局。冷却空气应流过圆形管道,制动仓出口和采样平面之间的横截面不得变化。与气溶胶接触的采样通道表面应使用电解抛光的不锈钢材料(或同等材料)。任何管道间的连接过渡都不应有积聚制动器颗粒物的缺陷。管道的恒定内径最小为175mm,最大为225mm,采样通道内径与弯曲半径示意图如图11所示。采样通道中最多出现一个90°或更小的弯道。如果在采样通道中采用弯道,弯曲半径应至少为管道内径的两倍,采样通道内径与弯曲半径示意图如图7所示。在采样平面之前,弯道之后有长度至少为采样通道内径六倍的直管。此外,采样平面下游的直管长度至少为采样通道内径的两倍。如果采样通道中不采用弯道,则在采样平面之前,制动仓出口之后有长度至少为采样通道内径六倍的直管。此外,采样平面下游的直管长度至少为采样通道内径的两倍。上述的管道规定适用于从制动仓入口上游管道内径两倍长度的位置到采样平面下游管道内径两倍长度的位置。GB/TXXXX—202X图11采样通道内径与弯曲半径示意图.5采样平面的要求采样平面是采样通道中放置采样探头入口的垂直平面,采样平面上探头有两种布局方式,分别是三个采样探头的布局方式和四个采样探头的布局方式。图5为采样平面提供了指示位置。PM和PN采样应在采样通道的同一横截面区域内进行,采样平面内探头间距示意图如图8所示。将采样探头等间距放置在采样通道的中心纵轴周围,探头之间的最小距离为47.5mm(图11中a1≥47.5mm),使用采样探头的外径测量距离。放置采样探头确保探头与采样通道的距离为47.5mm(图11中a2≥47.5mm),使用采样探头的外径测量探头到通道的距离。三个采样探头的布局方式要求采样通道最小直径为175mm,当通道直径小于190mm时,必须使用三个探头的布局,当通道直径>190mm时,也可以使用三探头布局。四个采样探头布局方式要求采样通道最小直径为190mm。只有当通道直径≥190mm时,才允许使用四个探头布局方式。图12采样平面内探头间距示意图6.2制动总成要求6.2.1制动夹具要求GB/TXXXX—202X制动器总成的夹具可保证制动器360°自由旋转,并且在试验过程中不会出现振动。试验夹具主要包括通用型和立柱型,通用型夹具允许在没有轮毂的情况下将制动器总成直接连接到台架传动轴上,立柱型夹具允许安装特定车辆的轴承,盘式制动器和鼓式制动器夹具样式示意图如图13和图14所示。图13盘式制动器夹具样式示意图图14鼓式制动器的夹具样式示意图6.2.2制动器总成安装位置制动器总成的安装位置决定了制动器总成的旋转轴,同时也决定了外壳平面A1和D的位置。正确的安装位置如图15所示。其中A1和D与旋转轴线垂直相交。图15制动器总成安装位置示意图GB/TXXXX—202X6.2.3制动盘(鼓)旋转方向试验中保持制动盘或制动鼓的旋转方向与气流方向相同,制动盘旋转方向示意图如图16所示,当冷却空气从右向左流动时(图16,左侧),盘应沿逆时针方向旋转,当冷却空气从左向右流动时(图16,右侧),盘应顺时针方向旋转。图16制动盘旋转方向示意图6.2.4卡钳安装位置将卡钳安装在制动盘上方,以尽量减少对进入的冷却空气的干扰,使卡钳中心位于12点钟位置,如图16所示。试验中卡钳安装位置与车辆上的安装位置无关,其它卡钳安装位置(如车辆安装位置)是不允许的,后制动器应选择不带驻车制动功能的卡钳进行试验。6.3数值修约的要求所有数据必须使用至少六位有效数字进行处理。如果可用的有效位数较少,则必须使用所有可用的有效数字来处理数据。不允许对中间结果进行舍入。6.4PM采样系统要求6.4.1采样平面采样平面的设计应符合.5中所述的规定,安装有PM采样探头的采样平面应满足如下要求:——使用两个带有相应采样喷嘴的采样探头进行PM测量,一个用于PM2.5;——当使用三探头布置时,将两个PM采样探头(PM2.5和PM10)放置在采样通道下方的同一水平面上;——当使用四探头布置时,将两个PM采样探头(PM2.5和PM10)放置在采样通道下方的同一水平面上。6.4.2PM采样探头采样探头将气溶胶从采样通道输送至分离装置,采样探头应能最大限度地减少从采样喷嘴尖端到分离装置的颗粒损失。采样探头应由不与制动颗粒物发生反应的导电材料制成,探头应电气接地,以避免电气/静电影响。探头应由不锈钢制成,内部经过电抛光处理(或同等处理),保证采样探头内壁光滑整洁。采样探头的恒定内径最小为10mm,最大为18mm。从采样喷嘴尖端到PM分离装置入口的探头总长度不得超过1m。如果采样探头中设有弯道,则弯道半径应至少为采样探头内径的四倍,采样探头最多可使用一个90°的弯道。在使用期间至少每两个月清洁一次探头。6.4.3采样喷嘴GB/TXXXX—202X使用合适的喷嘴,确保PM10和PM2.5的等速采样,等速比为1.0,平均等速比应在0.90~1.15。采样喷嘴应由不锈钢制成,内部经过电抛光处理(或同等处理),保证采样喷嘴内壁光滑整洁。采样喷嘴尺寸根据应用的采样流量进行选择,喷嘴的内径至少为4mm。喷嘴应具有恒定的内径长度,至少等于一个内径或距离采样喷嘴尖端至少10mm,以较大者为准。喷嘴尖端应具有薄壁,以最大限度地减少流量失真。喷嘴尖端的外径与内径之比应低于1.1。喷嘴孔径的变化应为锥形,锥角<30°。喷嘴的轴线应与采样通道的轴线平行,抽吸角度保持在15°以每次制动排放试验前按照制造商规定的清洁方法清洁喷嘴。6.4.4PM分离装置采用旋风分离器和重力式过滤器收集PM10和PM2.5颗粒物。旋风分离器分离颗粒物的截止尺寸分别为10μm和2.5μm,用于收集PM10和PM2.5颗粒物PM10和PM2.5旋风分离器应符合表5、表6中所述的分离效率。将旋风分离器放置在采样探头的出口处,使用不锈钢制成的适当配件将旋风分离器直接连接到采样探头的出口。表5PM10旋风分离器分离效率指标PM>60%>90%表6PM2.5旋风分离器分离效率指标PM>60%>90%6.4.5PM采样管线将气溶胶从旋风分离器转移到过滤器的采样管线应最大限度地减少旋风分离器出口到过滤器入口之间的颗粒传输损失。采样管线应由导电不锈钢制成,并配有适当的配件。或者,可以使用柔性抗静电聚四氟乙烯(PTFE)采样线。采样管线的恒定内径最小为10mm,最大为20mm。从旋风分离器出口到过滤器支架入口的采样管线总长度不得超过1m。采样通道外PM采样系统的部分(包括旋风分离器和PM采样管线)应确保不会发生冷凝水,温度始终保持在15℃以上。如果采样管线处有弯道,则弯道的弯曲半径至少是采样管线内径的25倍。6.4.6PM采样流量PM采样系统的采样流量(QPM2.5和QPM10)的最大允许误差应为读数的±2.5%或满量程的±1.5%,以最小值为准。温度传感器的测量精度为±1.0℃,压力传感器测量的精度为±1.0kPa。采样流量的设定值(QPM2.5-set:PM2.5设定采样流量和QPM10-set:PM10设定采样流量)在制动总成的排放测量部分保持恒定。GB/TXXXX—202X平均采样流量应在制动排放试验设定值的±2%范围内,应使用具有流量控制功能的装置确保通过过滤器的流量稳定。采样流量的设置应使等速比尽可能接近1.0,排放测量部分的平均等速比在0.90~1.15之间。PM采样装置在制动排放测量期间连续运行,包括WLTP制动循环各个阶段之间的冷却阶段,其中PM取样流量不得暂停或绕过主采样管线,在制动排放测量部分结束后,PM采样装置应至少再运行6.4.7等速比当采样通道和采样喷嘴中的空气速度相等时,被定义为等速。空气速度是根据采样通道和采样喷嘴中的空气流值和内径计算的得到的,按公式(6)和(7)计算采样通道和采用喷嘴中的空气速度: 式中:U——采样通道内的平均空气速度,单位为千米每小时(km/h);US——进入采样喷嘴的空气的平均速度,单位为千米每小时(km/h);Q——采样通道内的平均气流,单位为立方米每小时(m³/h);QS——采样喷嘴内的平均气流,单位为立方米每小时(m³/h);dn——采样喷嘴的内径,单位为毫米(mm);di——采样通道的内径,单位为毫米(mm)。等速比定义为采样喷嘴中的空气速度与采样通道中的空气速度之比,公式(8)提供了计算等速比的方法。采样通道和采样喷嘴中的气流值应参考相同的温度和压力条件,因此,使用标准条件下的归一化值来确保可比性:式中:IR——等速比;NQS——采样喷嘴中标准条件下的平均归一化气流,单位为标况下立方米每小时(Nm3/h);NQ——采样通道中标准条件下的平均归一化气流,单位为标况下立方米每小时(Nm3/h);dn——采样喷嘴的内径,单位为毫米(mm);di——采样通道的内径,单位为毫米(mm)。在PM2.5和PM10制动排放试验的排放测量部分,应采用公式(9)计算平均等速比:式中:IR——等速比;NQS——采样喷嘴中标准条件下的平均归一化气流,单位为标况下立方米每小时(Nm3/h);NQ——采样通道中标准条件下的平均归一化气流,单位为标况下立方米每小时(Nm3/h);dn——采样喷嘴的内径,单位为毫米(mm);di——采样通道的内径,单位为毫米(mm)。GB/TXXXX—202X6.4.8滤纸和滤纸架应使用带氟碳化合物涂层的玻璃纤维滤纸或氟碳化合物为基体的薄膜滤纸收集PM10和PM2.5。所有类型的滤纸应满足:当通过滤纸的气体迎面速率为5.33cm/s时,对0.3μm的邻苯二甲酸二辛酯、聚α-烯烃)的采集效率不低于99%。滤纸架应由惰性和非腐蚀材料制作,滤纸架应尽可能靠近旋风分离器的出口,在支架上安装47mm单级过滤器用于收集PM样品。滤纸架应确保不会出现冷凝水,在整个制动排放试验期间始终保持在15℃以上。使用适合插入圆形滤纸的滤纸架,滤纸工作区域的直径在34mm和44mm之间。滤纸工作区域流量分布均匀。6.5PN采样系统要求6.5.1采样平面采样平面的设计应符合.5中所述的规定,安装有PM采样探头的采样平面应满足如下要求:——使用两个采样探头进行PN排放测量,一个用于TPN10;——对于TPN10和SPN10使用同一个采样探头,选用合适的分流装置——当使用分流装置时,其材质为不锈钢且内部经电解抛光处理,以最大限度地减少管壁沉积造成的颗粒损失。——当使用分流装置时,每个分支的流动角度变化在20°以内,以确保所有分支中的流速相似,不同分支中的流速差异不超过±5%。——当使用分流装置时,在连接PN采样系统的标称流量下,带和不带分流器的穿透性保持在±5%以内。在开始测量之前,让系统稳定(流速在标称值的±5%以内)至少30s;在系统稳定后,在有分流装置和无分流装置的情况下,测量15nm和1.5µm的颗粒物30s,对15nm和1.5µm的颗粒物穿透情况进行比较。6.5.2PN采样探头PN采样探头将气溶胶从采样通道输送至颗粒传输管线或PN预分级器入口,采样探头应能最大限度地减少从采样喷嘴尖端到颗粒传输管线入口的颗粒损失。采样探头应由不与制动颗粒物发生反应的导电材料制成,探头应电气接地,以避免电气/静电影响。探头应由不锈钢制成,内部经过电抛光处理(或同等处理),保证采样探头内壁光滑整洁。采样探头的恒定内径最小为10mm,最大为18mm。从采样喷嘴尖端到颗粒传输管线或PN预分级器入口的探头总长度不得超过1m。气溶胶从喷嘴尖端入口到颗粒输送管线或PN预分级器入口的停留时间应<3s。采样探头最多可使用一个90°的弯道,弯道半径应至少为采样探头内径的四倍。6.5.3PN采样喷嘴采用适当的喷嘴,确保等速采样要求,以实现等速比在0.6~1.5的范围内。采样喷嘴应由不锈钢制成,内部经过电抛光处理(或同等处理),保证采样喷嘴内壁光滑整洁。采样喷嘴尺寸根据应用的采样流量进行选择,喷嘴的内径至少为4mm。喷嘴应具有恒定的内径长度,至少等于一个内径或距离采样喷嘴尖端至少10mm,以较大者为准。喷嘴尖端应具有薄壁,以最大限度地减少流量失真。喷嘴尖端的外径与内径之比应低于1.1。喷嘴孔径的变化应为锥形,锥角<30°。喷嘴的轴线应与采样通道的轴线平行,抽吸角度保持在15°GB/TXXXX—202X每次制动排放试验前按照制造商规定的清洁方法清洁喷嘴。6.5.4颗粒传输管线当PN预分级器未直接连接到采样探头的出口时,应使用颗粒传输管线(PTT)将气溶胶从采样探头的出口转移到PN预分级器的入口。当PN预分级器直接连接到采样探头的出口时,PTT用于将气溶胶从PN预分级器的出口转移到样品调节系统的入口。在任何情况下,只能使用单个PTT。使用适当的颗粒传输管线,以最大限度地减少采样探头出口和PN预分级器入口之间或PN预分级器出口和样品调节系统入口之间的颗粒传输损失。当采样探头出口和PN预分级器入口之间或PN预分级器出口和样品调节系统入口之间的直径发生变化时,使用直径逐渐变化的颗粒传输管线。使用不与气溶胶成分发生反应的导电材料制成的颗粒传输管线。颗粒传输管线的内径至少为4mm。颗粒传输管线的长度与颗粒物流量之比应低于60000s/m²。颗粒物在传输管线内的停留时间应低于如果颗粒传输管线存在弯道,则弯道半径应至少为颗粒传输管线内径的25倍。6.5.5PN预分级器用于TPN10和SPN10采样和测量的PN预分级器应满足以下要求:——当使用不同的采样探头进行TPN10和SPN10排放测量时,使用两个旋风分离器;——当TPN10和SPN10使用同一个采样探头时,在分流装置上游使用一个旋风分离器,在分流装置下游使用两个旋风分离器;——将旋风分离器放置在采样探头的出口或样品调节系统的入口处;——旋风分离器在采样流量下,预分离器的分割粒径(分级效率为50%的粒子直径)应在2.5µm~10µm之间;——旋风分离器能使粒径为1.5µm的粒子至少80%进入并通过出口。应按照仪器制造商关于清洁频率和方法的规范,经常检查和清洁旋风分离器的内壁。6.5.6样品调节进入PN测量系统的气溶胶在进入粒子计数器(PNC)之前应经过调节。根据所测参数,检测机构应确保样品调理系统满足以下要求:a)稀释系统是强制性的,应至少包括一个颗粒稀释器,测量TPN10时调节气溶胶的稀释系统应满足以下要求:1)稀释系统中与样品接触的所有部件均应由导电材料制成,应进行电气接地以防止静电影响,尽量减少颗粒沉积;2)稀释系统对样品可以进行一级或多级稀释,使粒子数量浓度低于PNC单个粒子计数模式的上限,稀释倍数至少为10倍;3)稀释系统能够在整个制动排放试验过程中保持稀释系数恒定(设定值的±5%);4)稀释系统将稀释气体温度保持在38℃以下;5)用于过滤稀释空气的过滤器的过滤效率至少是99.97%~99.99%;6)对于整个系统,电迁移率粒径为15nm、30nm和50nm粒子的PCRF分别不超过电迁移率粒径为100nm粒子的PCRF的100%、30%和20%。电迁移率粒径为15nm、30nm和50nm粒子的PCRF应不低于电迁移率粒径为100nm粒子的PCRF的5%;7)稀释系统实时监测稀释因子的变化并以1Hz频率实时算术平均PCRF;GB/TXXXX—202X8)稀释系统应实时输出经PCRF修正的TPN10,输出频率≥0.5Hz;9)对于电迁移率粒径为100nm的颗粒穿透效率至少达到70%;10)稀释系统能够在85kPa~105kPa范围内的采样压力和与环境的相对压差在±5kPa范围下运行。b)挥发性颗粒去除器(VPR)包括至少一个粒子稀释器和一个粒子蒸发装置,第二粒子稀释器可以选择性地与一个粒子稀释器和粒子蒸发装置串联安装,以下规范适用于测量SPN10时用于调节气溶胶的VPR:1)挥发性颗粒去除器中与样品接触的所有部件均应由导电材料制成,应进行电气接地以防止静电影响,尽量减少颗粒沉积;2)挥发性颗粒去除器对样品可以进行一级或多级稀释,使粒子数量浓度低于PNC单个粒子计数模式的上限,稀释倍数至少为10倍;3)挥发性颗粒去除器能够将气体温度保持在PNC制造商规定的最大允许入口温度以下;4)挥发性颗粒去除器包括一个初始热稀释过程,在这个过程中输出温度在150℃~350℃之间的样气。稀释器应配备空气过滤器(过滤效率至少是99.97%~99.99%);5)挥发性颗粒去除器包括一个粒子蒸发装置,控制加热阶段到恒定工作温度,蒸发装置保持在(350±10)℃的固定标称工作温度;6)挥发性颗粒去除器可以指示加热阶段是否处于正确的工作温度;7)对于整个系统,电迁移率粒径为15nm、30nm和50nm粒子的PCRF分别不超过电迁移率粒径为100nm粒子的PCRF的100%、30%和20%。电迁移率粒径为15nm、30nm和50nm粒子的PCRF应不低于电迁移率粒径为100nm粒子的PCRF的5%;8)挥发性颗粒去除器实时监测稀释因子的变化并以1Hz频率实时算术平均PCRF;9)挥发性颗粒去除器应实时输出标准条件下PCRF校正的SPN10浓度,输出频率≥0.5Hz;10)通过加热和降低四十烷的(CH3(CH2)38CH3)分压,能使超过99.9%的粒径>50nm且质量浓度>1mg/m³的四十烷粒子汽化;11)对于电迁移率粒径为100nm的颗粒穿透效率至少达到70%;12)稀释系统能够在85kPa~105kPa范围内的采样压力和与环境的相对压差在±5kPa范围下运行。6.5.7内部传输管路将气溶胶从稀释系统(TPN10)和VPR(SPN10)输送至PNC入口的管线应符合以下要求:——使用适当的内部传输管路,以最大限度地减少颗粒传输的损失;——内部传输线的内径至少为4mm;——从稀释系统(TPN10)或VPR(SPN10)出口到PNC入口的内部输送管路的总长度不得超过1m;——颗粒物在内部传输管路内的停留时间应低于1s;——如果内部传输管路存在弯道,则弯道半径应至少为内部传输管路内径的10倍。6.5.8粒子计数器粒子计数器(PNC)用于TPN10和SPN10浓度的测量,PNC应满足TPN10和SPN10以下要求:——在全流条件下运行;——根据可溯源的原则,从1个/cm³到单个粒子计数模块上限的范围内,计数精度为±10%;——粒子浓度低于100个/cm³时的分辨率至少为0.1个/cm;——单个粒子计数模块在整个测量范围内对粒子浓度具有线性相应;——在整个测量浓度范围内的t90响应时间<5s;GB/TXXXX—202X——PNC按照仪器制造商规定的频率进行更换。6.5.9PN采样流量PN测量系统应满足以下规定,这些适用于TPN10和SPN10采样:——在所有操作条件下,测得采样和测量系统流量的最大允许误差应为读数的±5%;——使用经过校准的流量测量设备,记录运行和标准条件下的流量。温度传感器的精度应为±1.0℃,压力测量的精度为±1.0kPa;——使用具有流量控制功能的设备(如临界节流孔、压力调节器、反馈控制器或其它),确保流量稳定。实际标准条件下的归一化采样流量(NQTPN10和NQSPN10)的偏差不得超过给定试验平均值的——以1Hz的频率实时反馈平均标准条件下的归一化采样流量;——确保制动器的排放测量部分的平均等速比在0.60~1.50之间;——PN采样系统应在制动排放量测量期间连续运行,包括WLTP制动循环各个阶段之间的冷却阶段,其中PN采样不得暂停或绕过主采样线,PN采样装置应一直运行到试验后背景验证完成。6.5.10采样系统验证程序当使用校准流量计进行检查时,流入PNC流量的测量值应在PNC标称流量的±5%范围内,每月进行一次检查。在PNC入口处使用过滤器对PNC进行零点检查时,应记录浓度≤0.2#/cm³,拆除过滤器后,PNC应显示测量浓度的增加,并在更换过滤器后恢复到0.2#/cm³或更低,每次制动排放试验都应进行检在PNC入口处使用过滤器对PNC进行零点检查时,应记录浓度≤0.2#/cm³,拆除过滤器后,PNC应显示测量浓度的增加,并在更换过滤器后恢复到0.2#/cm³或更低,每次制动排放试验都应进行检在每次制动排放试验开始之前,应确认样品调节系统已达到正确的工作温度。6.6试验准备6.6.1惯量计算对于M1类车辆,车辆试验质量等于整车整备质量加上37.5kg;对于的N1类车辆,车辆试验质量等于整车整备质量加上25kg和28%最大设计装载质量的和。制动力分配(FAF或RAF)分别表示每个车轴的制动力与车辆上的总制动力之间的比率。FAF表示施加在前轴上的制动力份额。RAF表示施加在后轴上的制动力份额。对于M1类车辆,FAF为77%,RAF为32%;对于N1类车辆,FAF为66%,RAF为39%。车轮标称载荷表示在考虑车辆道路负载或其它类型的损失之前,前、后制动器所承受的载荷。它是车辆试验质量和制动力分布的函数,由公式(10)和(11)计算得出:WLn-f=0.5×Mveh×FAF (10)WLn-f=0.5×Mveh×RAF (11)式中:WLn−f—前轮标称载荷,单位为千克(kg);GB/TXXXX—202XWLn−r—后轮标称载荷,单位为千克(kg);Mveh—车辆试验质量,单位为千克(kg);FAF—施加在前轴上的制动力份额;RAF—施加在后轴上的制动力份额。车轮试验载荷表示在考虑车辆道路负载或其它类型的损失后,前、后制动器所承受的载荷。它是车轮标称载荷的函数,由公式(12)和(13)计算得出,车轮试验载荷应用于整个制动器颗粒物排放试验中包括流量标定部分、磨合部分和排放测量部分。WLt-f=0.87×WLn-f (12)WLt-r=0.87×WLn-r (13)式中:WLt−f—前轮试验载荷,单位为千克(kg);WLt−r—后轮试验载荷,单位为千克(kg)。制动器标称惯性表示回转半径等于车轮动态滚动半径的车轮载荷,它是车轮标称载荷和车轮动态滚动半径的函数,由公式(14)计算得出:In=WLn×rR2····························································(14)式中:In—制动器标称惯量,单位为千克·平方米(kg·m2);WLn—车轮标称载荷,单位为千克(kg);rR—车轮动态滚动半径,单位为米(m)。制动器试验惯量表示减去车辆道路荷载或其它类型损失引起的减速力后的制动标称惯量,它是制动器标称惯量的函数,并根据公式(15)计算得出,制动器试验惯量适用于整个制动器颗粒物排放试验中包括流量标定部分、磨合部分和排放测量部分。It=0.87×In···························································(15)式中:It—制动器试验惯量,单位为千克·平方米(kg·m2);In—制动器标称惯量,单位为千克·平方米(kg·m2)。6.6.2制动器温度测量采用嵌入式热电偶测量制动盘或制动鼓的温度,热电偶类型为工业K型热电偶,测量温度范围为0℃~800℃,最大允许误差为±2.2℃或测量值的±0.75%。盘式制动器:将嵌入的热电偶定位在外摩擦表面上,径向定位在摩擦面中心外侧10mm处并在制动盘表面下陷(0.5±0.1)mm。在通风盘上,将热电偶置于两个散热片之间的中心位置。制动盘嵌入式热电偶安装示意图如图17所示,符号“X”表示制动衬片和制动盘表面接触半径。鼓式制动器:将嵌入式热电偶定位在制动鼓内表面下陷(0.5±0.1)mm的摩擦中心位置。制动鼓嵌入式热电偶安装示意图如图18所示。GB/TXXXX—202X图17制动盘嵌入式热电偶安装示意图图18制动鼓嵌入式热电偶安装示意图6.6.3试验前检查要求将制动器总成安装在试验台架上,并排尽制动管路中的空气;对试验中的制动器总成、夹具、热电偶和液压制动管路进行目视检查,确保管路连接正确。利用外径千分尺测量制动盘和制动鼓的端跳,制动盘端跳试验位置为制动盘外表面中心线向外10mm位置,制动鼓端跳测量位置为制动鼓内表面的中心线上,端跳要求<50μm。对制动器总成施加0.3MPa~3MPa的液压压力,以便对试验仓内进行泄漏目视检查。关闭试验仓,打开环境调节装置,验证冷却空气系统的运行情况。执行电机加速事件以达到不同的线速度(5km/h、50km/h和135km/h),并记录加速至设定速度期间以及以保持目标速度10s后的剩余扭矩,5km/h的加速度为1m/s2,其余两个目标速度的加速度为2m/s2,旋转扭矩应保持在0N·m~20N·m之间。将WLTP制动循环的第一个制动事件重复十次,以验证数据收集、试验参数、制动试验惯量和整个系统的运行情况。GB/TXXXX—202X6.7试验方法6.7.1试验概述制动排放试验包括三个试验部分。每个部分包含一个或多个带有一系列事件的阶段。引起制动工作并产生制动排放的主要事件是减速事件。图19提供了全摩擦制动车辆的制动排放试验的示意图。冷却调节部分。执行WLTP制动循环的阶段#10。预处理部分。执行5次WLTP制动循环。排放测量部分。执行1次WLTP制动循环,详细介绍了排放量测量部分。图19全摩擦制动车辆制动排放试验的示意图6.7.2流量标定部分台架流量标定.1将制动器总成安装到台架上,将冷却气体流量调整到用于类似制动器的已知值。在没有参考的情况下,使用设备最大冷却空气流量的50%开始试验。.2执行阶段#10中的制动事件#1~#7,将制动器调节至(40±1)℃。如果无法达到目标温度,则选择阶段#10中的制动事件#1~#7之中的任意制动事件,并重复多次,直到制动温度达到(40±1)℃。.3在(40±1)℃的制动初温下开始,执行WLTP制动循环的阶段#10一次。.4进行计算并评估目标参数的结果和偏差;.5如果试验结果符合表4中的所有指标,.1中使用的冷却空气流量被定义为给定制动器的标称空气流量(Qset);.6如果试验结果不符合表4中的所有指标,则确定新的冷却空气流量,相同的一组制动器可用于重复冷却气流调节部分。.7如果没有合适的冷却气流满足表4中规定的三个指标,则选择一个合适的冷却空气流量,该冷却空气流量至少满足表4中规定的两个指标,其中一个指标必须为WLTP制动循环阶段#10试验期间的平均制动温度(ABT)。在这种情况下,如果指标(IBT或FBT)的制动温度测量值低于表4中规定的下GB/TXXXX—202X限阈值,则以系统的最小操作流量进行了试验;如果指标(IBT或FBT)的测量制动温度高于表4中规定的上限阈值,则以系统最大工作流量的情况下进行了试验。.8如果应用了最大操作流量,且IBT和FBT均高于表5中规定的上限阈值,则继续应用最大操作流量进行磨合部分和排放测量部分,在这种情况下,测量数据应包括应用最大操作流量的流量标定部分得出的ABT、IBT和FBT值。如果应用了最小操作流量,且IBT和FBT均低于表4中规定的下限阈值,继续应用最小操作流量进行磨合部分和排放测量部分,在这种情况下,测量数据应包括应用最小操作流量的流量标定部分得出的ABT、IBT和FBT值。.9如果应用了最小操作流量,并且所有三个温度指标都低于表4中规定的下限阈值,则冷却空气调节应被视为无效。.10在没有任何中断的情况下运行WLTP制动循环的阶段#10,如果在流量标定部分发生试验中断,应停止试验。如果经目视检查未出现泄漏等情况时,可重新启动流量标定部分,使用相同的制动器总成重新进行WLTP制动循环的阶段#10。如果在检查时有影响试验的原因(部件松动、制动液泄漏、安装不正确、振动过大等),应安装新的制动器总成,重新进行流量标定部分试验。制动器组别.1为了确定试验中制动器总成适当的冷却气流,根据前轮标称负载(WLn-f)与制动盘或制动鼓的质量(DM)的比值(WLn-f/DM)进行分组。.2根据WLn-f/DM的比值定义了4个不同的组:第1组WLn-f/DM≤45;第2组45<WLn-f/DM≤65;第3组65<WLn-f/DM≤85;第4组WLn-f/DM>85。.3制动器的冷却空气调节定义了3个检查参数。对于每组WLn-f/DM,3个参数的目标值和公差不同。定义参数如下:a)WLTP制动循环阶段#10试验期间的平均制动温度(ABT);b)WLTP制动循环阶段#10中6个选定制动事件的平均初始制动温度(IBT);c)WLTP制动循环阶段#10中6个选定制动事件的平均最终制动温度(FBT)。.4.3中b)和c)提及的制动事件为阶段#10的#46、#101、#102、#103、#104和#106(见表7)。表7WLTP制动循环阶段#10的特定制动事件sss制动器温度验证和可接受的标准3个检查参数的目标值和相应公差适用于本文件范围内规定的车辆上安装的所有类型的前制动器;表8中给出了3个检查参数的目标值和相应公差。对于后盘式制动器和后鼓式制动器,采用相应前制动器的参数。GB/TXXXX—202X表8WLTP阶段#10试验期间制动器的温度指标和公差WLn−f/DM≤4545<WLn−f/DM≤6565<WLn−f/DM≤85WLn−f/DM>85试验前背景颗粒物校验.1在流量标定部分结束后,磨合部分开始前进行背景颗粒物校验,制动盘/制动鼓不旋转,制动衬片不受干扰,在背景颗粒物校验过程中不施加制动压力。.2试验前背景颗粒物验证的空气流量为制动排放测量部分规定的流量即给定制动器的标称空气流量(Qset),使用TPN10和SPN10试验系统进行颗粒物校验,PCRF与制动排放测量部分相同。.3冷却空气后5min后开始试验前背景颗粒物校验,冷却空气流量的平均值应满足要求,冷却空气温度和相对湿度的平均值应满足要求。.4背景浓度稳定后,进行试验前背景颗粒物校验,当PCRF校正PN值的平均值低于最大限值超过5min时,背景浓度被认为是稳定的。6.7.3磨合部分制动器总成在进行测量部分前需进行磨合,磨合部分可采用与流量标定部分相同制动部件或全新的制动部件进行,空气流量为排放测量部分规定的流量即给定制动器的标称空气流量(Qset)。在(23±5)℃的制动初始温度下,开始磨合阶段的第1次WLTP制动循环,重复5次WLTP制动循环。磨合过程中,WLTP制动循环的各个阶段之间不进行冷却处理,制动器冷却适用于WLTP制动循环的5次重复之间。在WLTP制动循环的5次重复循环之间进行制动器冷却处理,上一次WLTP制动循环结束后,当制动器温度达到40℃时,再开始下一次循环。如果上一次WLTP制动循环结束时的制动器温度在30℃和40℃之间,则立即开始下一次WLTP制动循环,无需进行制动器冷却处理。如果上一次WLTP制动循环结束时的制动温度低于30℃,则停止磨合部分,查找原因,待问题解决后,从新开始磨合部分。在与排放测量部分相同的测功机上进行磨合部分,在两个部分之间不要拆卸制动部件,如果在磨合部分开始后拆卸了制动零件,则不再适合完成磨合部分以及排放测量部分,在这种情况下,应将其更换为新的制动部件,并从头开始磨合部分。5个WLTP制动循环应连续运行,不得有任何中断,如果试验在磨合阶段出现中断,从中断点开始继续试验。如果实际制动器温度较低,不得进行任何预热后者减速制动处理以达到30℃。磨合部分不得拆卸零件,如果在磨合部分开始后拆卸制动器零件,将其更换为新的制动部件,并重新开始磨合部分。6.7.4排放测量部分试验步骤GB/TXXXX—202X.1空气流量为给定制动器的标称空气流量(Qset),排放测量部分连续运行WLTP制动循环1次,在WLTP制动循环的不同阶段间需要进行制动器冷却处理。.2在(23±5)℃的制动初始温度下开始WLTP制动循环的阶段#1,在WLTP制动循环的10个阶段之间均需要进行制动器冷却处理,制动器温度达到40℃后,立即开始阶段#2-#10。.3对于阶段#2-#10,如果上一个阶段结束时的制动器温度在30℃~40℃之间,则立即开始下一阶段,无需进行制动器冷却处理。.4对于阶段#2-#10,如果上一个阶段结束时的制动器温度低于30℃,则停止排放测量部分,查找原因,待问题解决后,用新的制动器总成从新开始磨合部分。.5在没有任何中断的情况下连续运行1次WLTP制动循环,如果试验在WLTP制动循环两次连续阶段之间的冷却期间发生中断,在不拆卸零件或未进行冷却处理且中断时间不超过1h的情况下可继续试验,在中断期间应停用颗粒取样泵和冷却空气供应。如果在WLTP制动循环阶段#1~#10期间发生试验中断,应停止试验。将用过的PM2.5和PM10过滤器更换为新过滤器,并在(23±5)℃的制动初始温度下从阶段#1重新开始排放试验。制动颗粒物质量的测量.1总体要求PM采样系统能够量化试验期间制动器产生的制动颗粒物质量,使用单独的采样系统对截止直径为2.5μm和10μm的制动颗粒物进行测量,计算制动器总成PM10和PM2.5的排放。PM采样装置示意图如图20所示,PM采样系统由PM采样探头、采样喷嘴、旋风分离器、颗粒采样管线、滤纸和采样泵组成。图20PM采样装置示意图.2称重称重室内应无任何影响滤纸的污染物(如灰尘、气溶胶或半挥发性物质),将称重室的环境条件调节为(22±2)℃和(45±8)%RH,确保空气交换的气流不会影响天平的稳定性。在制动排放试验中使用相同的分析天平进行采样前和采样后称重,分析天平应远离振动源、静电力和气流。分析天平精度不低于1μg。将分析天平放置在抗静电垫上并在称重前使用钋中和器或类似装置对滤纸进行静电中和。此外,也可以利用相等的静电荷消除静电效应。GB/TXXXX—202X称重前,在(22±2)℃和(45±8)%RH条件下稳定滤纸至少2h,在稳定期结束后对滤纸进行称重,并记录其重量。试验前,将滤纸储存在封闭的培养皿中,滤纸从称重室中取出后1h内放入滤纸架中,使用封闭的培养皿将其转移到试验台上。在试验完成后8h内使用封闭的培养皿将滤纸转移,滤纸在(22±2)℃和(45±8)%RH条件下稳定至少2h,在稳定期结束后对滤纸进行称重,并记录其重量。使用参考滤纸验证PM称重。至少选择两个氟碳化合物涂层的玻璃纤维滤纸或氟碳化合物为基体的薄膜滤纸作为参考滤纸,在采样滤纸称重前和称重后对参考滤纸进行称重,并记录其重量,参考滤纸试验前和试验后测量值之间的平均差值应保持在±10µg以内。此外,参考滤纸的移动平均值(最小1天~最大15天)之间的平均差值应在±10µg以内。最多每30天更换一次参考滤纸,采样滤纸若没有与至少存放在称重室1天以上的参考滤纸进行比较,则采样滤纸称重无效。按照以下步骤进行采样前和采样后滤纸称重:a)对滤纸称重两次,并记录其重量;b)如果第一次和第二次测量之间的差值≤30µg,则使用算术平均值记录PeUncorrected,并根据.10计算PeCorrected;c)如果第一次和第二次测量之间的差值>30µg,则进行两次额外称重,并记录其重量;d)当四次测量的最小和最大重量之差≤38µg时,使用四次重量的算术平均值记录PeUncorrected,并根据.10计算PeCorrected;e)当四次测量的最小和最大重量之间的差值>38µg且≤42µg时,使用四个值的中值来计算PeUncorrected,并根据.10计算PeCorrected;f)当四次测量的最小和最大重量之差>42µg时,称重过程无效。需要修正采样滤纸和参考滤纸在空气中的浮力。浮力修正是采样滤纸密度、空气密度和天平砝码密度的函数,不考虑颗粒物本身的浮力。当滤纸密度未知时,使用以下值作为过滤材料的密度(pf):——氟碳化合物涂层的玻璃纤维滤纸密度为2300kg/m³;——氟碳化合物为基体的薄膜滤纸密度为2144kg/m³;——不锈钢砝码的密度(pw)为8000kg/m³。使用未修正的平均滤纸质量测量值,按照公式(16)计算PM2.5和PM10滤纸(采样前和采样后)的浮力修正平均滤纸质量,并记录修正后的测量值:Pe(Corrected)=Pe(Uncorrected)×[1-(pa/pw)]/[1-(pa/pf)]····························································(16)Pe(Corrected)—滤纸的校正质量,单位为毫克(mg);Pe(Uncorrected)—滤纸的未修正质量,单位毫克(mg);pa—称重室内的空气密度,单位为千克每立方米(kg/m³);pw—天平砝码的密度,单位为千克每立方米(kg/m³);pf—未使用的采样滤纸的密度,单位为千克每立方米(kg/m³)。根据公式(17),利用称重室内的条件计算空气密度:pa=(pb×Mmix)/(R×Ta)·····························································(17)滤纸收集到的制动颗粒物质量—采样后滤纸质量测量值中减去采样前滤纸质量测量值,使用公式(16)计算的浮力修正平均滤纸质量测量值。计算并记录PM2.5(Pe(2.5))和PM10(Pe(10))颗粒物质量。.3PM排放系数计算GB/TXXXX—202X测量并记录单位行程里程的PM,分别按照公式(18)、(19)计算试验制动器总成的参考PM2.5和PM10排放系数(EFrefPM2.5EFref=[Pe(2.5)×1000×(NQ/60)/NQPM2.5]/d PM10EFref=[Pe(10)×1000×(NQ/60)/NQPM10]/d PM2.5EFref—制动器总成的参考PM2.5排放系数,单位为克每千米(g/km);PM10EFref—制动器总成的参考PM10排放系数,单位为克每千米(g/km);Pe(2.5)—滤纸收集到直径≤2.5μm的颗粒物质量,单位为毫克(mg);Pe(10)—滤纸收集到直径≤10μm的颗粒物质量,单位为毫克(mg);NQ—采样通道中标准条件下的平均归一化气流,单位为标况下立方米每小时(Nm³/h);NQPM2.5—PM2.5采样喷嘴中标准条件下的平均归一化气流,单位为标况下升每分(Nl/min);NQ

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