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(共24张PPT)
项目五 道路移动污染源排气监测
任务5.1 监测准备
——在用车排气污染物监测设备（1）
1、了解我国在用车排气污染物检测设备的种类
2、了解常规仪器设备（或装置）的构成与原理
知识目标
技能目标
能认识机动车常规仪器设备（或装置）
学习目标
1、培育机动车尾气检测质量意识
2、提升机动车尾气检测工作责任意识
素质目标
在用车排气污染物检测设备的种类概述
设备类别 构成仪器与装置 适用车类 应用范围
简易瞬态工况法设备 底盘测功机、五气分析仪、气体流量分析仪、环境参数仪、工控电脑系统 点燃式发动机轻型汽车 排气定期检验
稳态工况法设备 底盘测功机、五气分析仪、环境参数仪、工控电脑系统 汽车双怠速法设备 四气分析仪或五气分析仪 1.所有点燃式发动机车辆，包括汽车和摩托车； 2.对于无法使用简易工况法的汽车（无法手动切换两驱驱动模式的全时四驱车和适时四驱等），可采用双怠速法进行汽车环保定期检验 排气定期检验和其他日常排气抽检工作
摩托车双怠速设备 加载减速工况法设备 底盘测功机、不透光烟度计、发动机转速计、环境参数仪、工控电脑系统 所有压燃式汽车 排气定期检验
不透光自由加速烟度法设备 不透光烟度计 1.所有压燃式汽车； 2.对于无法使用加载减速工况法的汽车（无法手动切换两驱驱动模式的全时四驱车和适时四驱等），可采用自由加速烟度法进行汽车环保定期检验 排气定期检验和其他日常排气抽检工作
滤纸式自由加速烟度法设备 滤纸式烟度计 常规仪器设备（或装置）的构成与原理
常规仪器设备（或装置）的构成与原理——排气分析仪
仪器类别 主要测量指标 应用范围 测量原理 说明
二气分析仪 CO、HC 汽车、摩托车怠速法测量 不分光红外线（NDIR）法 怠速法已淘汰，基本不使用
四气分析仪 CO、CO2、HC和 O2 汽车、摩托车双怠速法测量 CO、CO2、HC采用不分光红外线（NDIR）法测量，O2采用电化学电池法测量 O2测量装置为传感器形式
五气分析仪 CO、CO2、HC、O2和NO 汽车、摩托车双怠速法测量，简易工况法排气测量 CO、CO2、HC采用不分光红外线（NDIR）法测量，O2采用电化学电池法测量，NO采用电化学法测量 简易工况法需要对汽车排气中的NO进行控制，O2和NO测量装置为传感器形式
常规仪器设备（或装置）的构成与原理——排气分析仪
五气分析仪的组成
包括废气取样装置、废气分析装置、发动机转速传感器和内置打印装置等设备组成。其中，废气取样装置由取样探头、前置过滤器、取样管、水分离器、粉尘过滤器及取样泵等组成。
常规仪器设备（或装置）的构成与原理——排气分析仪
五气分析仪废气分析装置的工作原理
废气分析装置主要用来分析机动车排气中的CO、CO2和HC成分，分析原理为不分光红外线法（NDIR），得到气体组分的浓度值。
五气分析仪O2传感器和NO传感器的工作原理
机动车尾气排放的O2和NO采用电化学法测量，配备以相应的O2传感器和NO传感器。得到气体组分的浓度值。
五气分析仪的发动机转速测量原理
五气分析仪一般都自带用于测量发动机转速的转速夹，发动机转速夹实质上是一个电磁感应转速传感装置，这是点燃式发动机转速测量最常用的装置。
常规仪器设备（或装置）的构成与原理——不透光烟度计
不透光烟度计的组成
不透光烟度计主要由控制单元、测量单元、取样探头及连接电缆等组成。
常规仪器设备（或装置）的构成与原理——不透光烟度计
不透光烟度计的测量原理
进行排气烟度检测时测量单元通过采样探头直接从车辆排气管抽取尾气，经采样软管由测量单元的进气口直接通入测量单元的光通道，然后由测量单元的出气口排入大气。尾气样品连续流经测量单元的测量室并吸收由光源发出的光能量，测量单元的光接收器将接收到的光强度信号转换为电信号，电信号的强弱与被尾气吸收的光能量成正比，即与尾气的黑烟浓度成正比。
不透光烟度计的功能
不透光烟度计具备排气烟度测量功能、仪器校准与检查功能、预热与自检功能、以及法规测量模式和连续测量模式等各种测量模式功能等。
不透光烟度计在不同检测方法中的异同
不透光自由加速烟度法和加载减速排气烟度法所使用的不透光烟度计在性能、测量指标与测量精度等方面的技术要求基本相同，这两种排气烟度测量方法所使用的不透光烟度计可以互换使用或具有相互兼容性。
常规仪器设备（或装置）的构成与原理——滤纸式烟度计
滤纸式烟度计的基本结构
滤纸式烟度计一般由取样系统、走纸机构、光电检测装置、控制与显示系统等几部分组成。其中，取样系统主要由活塞式抽气泵、取样探头、取样软管和脚踏开关组成。
常规仪器设备（或装置）的构成与原理——底盘测功机
底盘测功机的基本结构
底盘测功机主要由滚筒、举升器、功率吸收装置、惯量模拟装置（飞轮）、速度传感器、扭力传感器、反拖电机与变频器、冷却风机和控制系统等装置组成。
常规仪器设备（或装置）的构成与原理——底盘测功机
底盘测功机的作用
主要用作简易工况法排气检测设备的配套装置。用于室内整车性能测试的装置，它利用滚筒模拟汽车在道路上实际行驶的运行状况，配合其它仪器和装置的使用，可以进行汽车动力性能、排放性能、燃油经济性能等指标的测试工作。
底盘测功机的工作原理
底盘测功机可使得车辆在不解体的情况能通过整车测试准确快速地检测出汽车各个系统或部件的使用性能情况。
常规仪器设备（或装置）的构成与原理——气体流量分析仪
气体流量分析仪的基本结构
气体流量分析仪是由涡旋流量计和安装在其气体通道上的锆氧传感器组成。常用的涡旋流量计为涡街流量计，它主要由气体通道、涡旋发生体、涡旋流量传感器、抽气机、温度与压力传感器、集气管和排气管等组成。
常规仪器设备（或装置）的构成与原理——气体流量分析仪
气体流量分析仪的作用
气体流量分析仪主要作为简易瞬态工况法设备的配套装置，其作用是实时测算被测车辆的尾气流量。
气体流量分析仪的工作原理
五气分析仪测量原始尾气中各污染物的浓度及氧气浓度，由气体流量分析仪的涡旋流量计测量稀释尾气的流量，安装在气体通道上的锆氧传感器测量稀释尾气中的氧浓度，并最终测算出被测车辆尾气的稀释比和尾气流量。
常规仪器设备（或装置）的构成与原理——发动机转速计、环境参数仪
振动式转速计的作用
振动式转速计与其他转速测量方法的主要差别为感知转速信号的传感器不同，它基于振动研究理论，通过分析发动机内在激励或做功过程中对发动机机体或车身造成的振动影响，将振动传感器感知的发动机或车身振动频谱进行分析以获取发动机的转速。
环境参数仪的组成及作用
简易工况法排气检测设备配备的环境参数仪主要由大气环境压力、温度和湿度三个传感器及微电脑处理单元组成。
其作用是测量被测车辆的测试环境参数，用以将排放测试结果修正至标准状态。
项目五 道路移动污染源排气监测
任务5.1 监测准备
——在用车排气污染物监测设备（2）
1、了解简易瞬态工况法设备构成与原理
2、了解稳态工况法设备构成与原理
3、了解加载减速工况法设备构成与原理
知识目标
技能目标
能区分简易瞬态工况法设备、稳态工况法设备、加载减速工况法设备的异同。
学习目标
1、培育机动车尾气检测质量意识
2、提升机动车尾气检测工作责任意识
素质目标
简易工况法设备构成与原理
简易工况法设备构成与原理——简易瞬态工况法设备
简易瞬态工况法设备的作用
简易瞬态工况法设备主要用于点燃式轻型汽车（即汽油车）的排气测量。
简易瞬态工况法设备的基本结构
设备主要包含有工控电脑、底盘测功机、排气取样系统、气体分析仪、环境参数仪、司机助显示器、冷却风机等装置或仪器。
简易瞬态工况法设备的原理
加载原理：借助于底盘测功机模拟汽车在实际道路上的行驶阻力，通过底盘测功机功率吸收装置吸收被测车辆的驱动动力（功率）来实现行驶阻力模拟。
测量原理：被测车辆驱动轮驱动底盘测功机滚筒按简易瞬态工况法测试循环运行，底盘测功机对滚筒或被测车辆驱动轮实施加载，五气分析仪对车辆排出的尾气进行实时采样与分析，流量分析仪实时测算出被测车辆的尾气流量，工控软件则实时将测量所获得的尾气各污染物浓度值及尾气流量进行环境参数修正和计算各污染物实时排放量，最终得出被测车辆的排放总量。（后面会做具体介绍）
简易工况法设备构成与原理——简易瞬态工况法设备
设备的大脑。它通过工控软件对设备实施统一管理，控制与协调设备各部分按照规定的测试程序开展检测工作，实时收集设备各部分采集的运行参数与数据，进行数据的综合分析与处理，并计算出最终的排气测量结果
底盘测功机在按工控软件指令对被测车辆实施加载或模拟车辆在实际道路上的运行负荷。底盘测功机通过控制功率吸收单元模拟车辆在道路上匀速和加速工况，减速工况只能通过基本飞轮部分模拟。
取样系统应有水气分离系统和颗粒收集装置，并能将分析样气直接排至室外。取样系统应能测试双排气管车辆
分析系统由五气分析仪和稀释气体流量分析仪器组成。五气分析仪实时测量被测车辆进行工况运行时尾气排放中的各主要污染物浓度。气体流量分析仪可以即时地测量排放气体的流量；
环境参数仪实时记录被测车辆的测试环境温度、湿度和压力参数，用于实时修正排气测量结果
司机助显示器用于指导检测员按法规流程操作被测车辆。
用来模拟车辆发动机在实际路面所受的迎面冷却风力
简易工况法设备构成与原理——稳态工况法设备
稳态工况法设备的构成
稳态工况法除不需要配备气体流量分析仪外，其主要构成装置或仪器与简易瞬态工况法基本相同。稳态工况法主要由系统工控电脑、底盘测功机、五气分析仪、环境参数仪、司机助显示器、冷却风机等仪器设备构成。
稳态工况法设备的测量原理
稳态工况法的测试循环主要由ASM5025 和ASM2540 两个工况组成。排气检测时，被测车辆在底盘测功机上先进行ASM5025工况运行，后进行ASM2540工况运行，稳态工况法设备根据被测车辆的运行工况对应进行功率加载，五气分析仪对车辆排出的尾气进行实时采样与分析，工控软件使用实时环境参数对五气分析仪测得的污染物浓度进行修正与达标性分析。（后面会做具体介绍）
简易工况法设备构成与原理——稳态工况法设备
简易工况法设备构成与原理——加载减速工况法设备
加载减速法设备的构成
加载减速法主要用于压燃式发动机汽车的排气烟度测量。设备主要由工控电脑、底盘测功机、不透光烟度仪、发动机转速计、环境参数仪等几部分构成。
加载减速法设备的测量原理
功率扫描原理：当被测车辆在滚筒上高速运行时，车辆轮边主要受到滚筒摩擦阻力和测功机设置加载两个外力的合力作用，被测车辆发动机传递给车轮的驱动功率或驱动力主要用来克服这两个力的合力作用。
工况测量原理：加载减速法主要进行100%VelMaxHP、90% VelMaxHP 和80% VelMaxHP 三个工况测试车速的排气烟度测量。
简易工况法设备构成与原理——加载减速工况法设备
工控软件对设备实施统一管理，控制与协调设备各部分按照法规规定的测试程序开展检测工作，实时收集设备各部分采集的运行参数与数据，进行数据的综合分析与处理，并计算出最终的排气测量结果
底盘测功机在工控软件的控制下，按工控软件指令对被测车辆实施加载
不透光烟度计实时测量被测车辆处于不同运行工况下的排气烟度
发动机转速计实时测量被测车辆运行时的发动机转速
气象设备实时记录被测车辆的测试环境温度、湿度和压力，用于排气测量结果的修正
司机助显示器实时显示加载减速过程所形成的测试曲线和各种测量参数

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