国家发展改革委等部门关于印发《电解铝行业节能降碳专项行动计划》的
关于发布国家污染物排放标准《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》的公告
关于发布国家污染物排放标准《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》的公告大气网讯: 环保网获悉,为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》,防
大气网讯: 环保网获悉,为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》,防治压燃式及气体燃料点燃式发动机汽车排气对环境的污染,保护生态环境,保障人体健康,现批准《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》为国家污染物排放标准,并由生态环境部与国家市场监督管理总局联合发布。
标准名称、编号如下:
重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)(GB 17691—2018)
按有关法律规定,该标准具有强制执行的效力。
该标准自2019年7月1日起实施,由中国环境科学出版社出版,标准内容可在生态环境部网站(www.mee.gov.cn)查询。
自标准实施之日起,《装用点燃式发动机重型汽车曲轴箱污染物排放限值》(GB 11340-2005)中气体燃料点燃式发动机相关内容及《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)》(GB 17691—2005)废止。
特此公告。
(此公告业经国家市场监督管理总局田世宏会签)
生态环境部
2018年6月22日
生态环境部办公厅2018年6月28日印发
附件:《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》
前 言
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,防治装用压燃 式及气体燃料点燃式发动机的汽车排气对环境的污染,改善空气质量,制定本标准。
本标准规定了第六阶段装用压燃式发动机汽车及其发动机所排放的气态和颗粒污染物的排放限 值及测试方法,以及装用以天然气或液化石油气作为燃料的点燃式发动机汽车及其发动机所排放的 气态污染物的排放限值及测量方法。
本标准适用于装用压燃式、气体燃料点燃式发动机的M2、M3、N1、N2 和N3 类及总质量大于3500kg
的 M1 类汽车及其发动机的型式检验、生产一致性检查、新生产车排放监督检查和在用车符合性检查。与GB 17691-2005《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车污染物排放限值及测量方法(中
国III、IV、V阶段)》相比,本标准的主要变化有:
——加严了污染物排放限值,增加了粒子数量排放限值,变更了污染物排放测试循环;
——增加了非标准循环排放测试要求和限值(WNTE);
——增加了整车实际道路排放测试要求和限值(PEMS);
——提高了耐久性要求;
——增加了排放质保期的规定;
——对车载诊断系统的监测项目、阈值及监测条件等技术要求进行了修订;
——增加了排气管口位置和朝向要求;
——增加了实际行驶工况有效数据点的氮氧化物排放浓度要求;
——增加了降低原机氮氧化物排放的要求;
——修订了生产一致性和在用符合性的检查判定方法;
——增加了新生产车的达标监管要求;
——增加了双燃料发动机的型式检验要求;
——增加了替代用污染控制装置的型式检验要求。
本标准的技术内容主要参考联合国欧洲经济委员会(UNECE)第49号法规《关于对装有压燃式 发动机汽车及点燃式发动机汽车所排放的气态和颗粒物进行核准的统一规定》中的有关规定。
本标准的附录A、附录C、附录D、附录E、附录F、附录G、附录H、附录I、附录J、附录K、附 录L、附录M、附录N、附录O、附录P和附录Q为规范性附录,附录B为资料性附录。
有关二氧化碳(CO2)排放的具体要求将适时发布。
自本标准实施之日起,代替GB 17691-2005《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)》,代替GB 11340-2005《装用点燃式发动机重型汽车曲轴箱污染物排放限值》中气体燃料点燃式发动机部分的内容。
本标准由生态环境部大气环境管理司、科技标准司组织制订。
本标准起草单位:中国环境科学研究院、济南汽车检测中心有限公司、北京理工大学、中国汽 车技术研究中心有限公司、厦门环境保护机动车污染控制技术中心、清华大学。
本标准生态环境部2018年5月22日批准。
自本标准发布之日起,即可依据本标准进行型式检验。自2019年7月1日起,所有生产、进口、 销售和注册登记的燃气汽车应符合本标准要求;自2020年7月1日起,所有生产、进口、销售和注册 登记的城市车辆应符合本标准要求;自2021年7月1日起,所有生产、进口、销售和注册登记的重型 柴油车应符合本标准要求。
自本标准发布之日起,相关地方标准一律作废或无效。
自本标准实施之日起,本标准代替《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)》(GB 17691—2005)。
本标准由生态环境部解释。
重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)
1 适用范围
本标准规定了装用压燃式发动机汽车及其发动机所排放的气态和颗粒污染物的排放限值及测试方法;以及装用以天然气(NG)或液化石油气(LPG)作为燃料的点燃式发动机汽车及其发动机所 排放的气态污染物的排放限值及测量方法。
本标准适用于装用压燃式、气体燃料点燃式发动机的M2、M3、N1、N2 和N3 类及总质量大于3500kg
的 M1 类汽车及其发动机的型式检验、生产一致性检查、新生产车排放监督检查和在用车符合性检查。按本标准进行的整车型式检验可以扩展至基准质量超过 2380kg 的变型、改装车辆。
若装用压燃式、气体燃料点燃式发动机的 M1、M2、N1 和 N2 类汽车已经按 GB 18352.6-2016
进行了型式检验,可不按本标准进行型式检验。
2 规范性引用文件
本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是未注明日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 2624 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量 (IDT ISO 5176) GB/T 3730.2 道路车辆 质量 词汇和代码
GB/T 8190.1 往复式内燃机 废气排放测量 第一部分:排放废气和颗粒物的试验台测量
GB/T 15089 机动车辆及挂车分类
GB/T 17692 汽车用发动机净功率测试方法
GB 18047 车用压缩天然气
GB 18352.6-2016 轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)
GB/T 19001 质量管理体系
GB/T 27840 重型商用车燃料消耗量测量方法
GB 30510 重型商用车燃料消耗量限值
ISO 5725 测量方法和结果的准确度
ISO 7000 设备用图形符号——索引和一览表
ISO 13400 道路车辆-基于互联网协议(DoIP)的诊断通信
ISO 15031 道路车辆——车辆与排放诊断相关装置通信
ISO 15031-3 道路车辆——车辆与排放诊断相关装置通信 第 3 部分:诊断连接器及相关电路的规范和用途
ISO 15031-7 道路车辆——车辆与排放诊断相关装置通信 第 7 部分:数据传输安全性
ISO 15765-4 道路车辆-控制器局域网络的诊断通信(DoCAN)-第 4 部分:与排放相关系统的要求
ISO 27145 道路车辆——实现全球范围内统一的车载诊断系统(WWH - OBD)通讯要求 SAE J1708 重型汽车微机系统串行数据连接的推荐操作规程
下述术语和定义适用于本标准。
3.1
老化循环 aging cycle
汽车或发动机进行耐久性试验时所采用的运行工况(速度、负荷、功率)。
3.2
发动机(发动机系族)型式检验 engine (engine family) type test
发动机(发动机系族)的一种机型在设计完成后, 对预期投放市场的新产品进行的定型试验,以验证产品能否满足本标准技术要求的检验。
3.3
车辆型式检验 vehicle type test
汽车的一种车型在设计完成后,对试制出来的新产品进行的定型试验,以验证产品能否满 足本标准技术要求的检验。
3.4
辅助排放策略(AES) auxiliary emission strategy
指为特定目的和适应特定环境或运行条件而触发并替代或修改基本排放策略且仅在此特定条件下运行的排放控制策略。
3.5
基本排放策略(BES) base emission strategy
是指除“辅助排放策略”触发以外,发动机在所有速度和负荷范围内采用的排放控制策略。
3.6
连续再生 continuous regeneration
是指持续发生的或在每个 WHTC 热态试验中至少发生一次的排气后处理系统再生过程。
3.7
曲轴箱 crankcase
是指位于发动机内部或外部、通过用于排放气体或蒸汽的内部或外部管路与发动机油底壳连通的空间。
3.8
关键排放件 critical emission-related components
是指主要设计用于排放控制的下列部件:燃油供给系统、进气系统、排气后处理系统、发动机电子控制单元(ECU)及其传感器和执行器、废气再循环系统(EGR)及其相关过滤器、冷却器、控制阀和管路。
3.9
关键排放件维护 critical emission-related maintenance
是指对关键排放件的维护。
3.10
失效策略 defeat strategy
指不满足本标准规定的基础排放策略或辅助排放策略性能要求的排放策略。
3.11
除氮氧系统 deNOx system
是指设计用来降低排气中 NOx 的后处理系统 (例如,被动或主动式的 NOx 稀释催化器、NOx 捕集器、SCR 系统)
3.12
故障码 diagnostic trouble code DTC
是指能够代表或标示出故障的一组数字或字母数字组合。
3.13
技术要点 element of design
发动机系统的各元素;
各控制系统,包括 ECU 软件、电控系统、计算机逻辑; 各控制系统标定;
系统相互作用的结果。
3.14
排放控制监测系统 emission control monitoring system
按照附录G 要求,用于确保发动机系统所采用的 NOx 控制措施正确运行的系统,排放控制系统是指用于控制排放而开发或标定的技术要点或排放策略。
3.15
排放相关维护 emission related maintenance
在车辆正常使用期间进行的、对排放具有实质影响或可能影响车辆或发动机排放劣化的维护。
3.16
排放策略 emission strategy
在发动机系统或车辆的总体设计里以控制排放目标的技术要点。
3.17
发动机-后处理系统系族 engine after-treatment system family
生产企业根据相似的排气后处理系统,将不同发动机系族进一步组合成的系族。
3.18
发动机系族 engine family
生产企业按照本标准第 8 章规定、根据发动机设计划分的具有类似尾气排放特征的一组发动机。
3.19
发动机系统 engine system
发动机、排放控制系统,以及将 ECU 与任何其他驱动系统控制单元或车辆控制单元相连接的通讯接口(硬件或通讯)。
3.20
发动机启动 engine start
包括点火、曲轴转动及燃烧过程,直至发动机转速达到比正常热车怠速低 150r/min 的时刻。
3.21
发动机型式 engine type
在附录 A 所列各项发动机关键特性参数方面没有差别的一类发动机。
3.22
排气后处理系统 exhaust after-treatment system
催化器(氧化型催化器、三元催化器,以及任何气体催化器)、颗粒捕集器,除氮氧系统、组合式降氮氧系统的颗粒捕集器,以及其它各种安装在发动机下游的削减污染物的装置。
3.23
气体污染物 gaseous pollutants
包括一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx,以等价二氧化氮(NO2)表达)、碳氢化合物(HC, 例如:总碳氢(THC)、非甲烷碳氢(NMHC)、甲烷(CH4))等气体排放物。
3.24
一般分母 general denominator
车辆经历过的满足 FG.4.4 中一般分母条件的运行次数。
3.25
监测项群组 group of monitors
为评价 OBD 系族在用功能而确定排放控制系统正确运行的一组 OBD 检测器。
3.26
点火循环计数器 ignition cycle er
记录车辆进行发动机启动操作次数的计数器。
3.27
在用监测频率 in-use performance ratio IUPR
一个或一组监测器能够完成故障监测的条件的出现次数与驾驶循环监测次数的比值。
3.28
低转速 low speed(nlo)
55%最大净功率时的最低发动机转速。
3.29
故障 malfunction
会导致发动机规定污染物排放量增加或 OBD 系统效率降低的发动机系统(包括 OBD 系统)失效或劣化。
3.30
故障指示器(MI) malfunction indicator
在发生故障时能清楚地通知车辆驾驶员的指示器,属于报警系统的一部分。
3.31
最大净功率 maximum net power
在发动机全负荷下测得的发动机最大净功率值。
3.32
净功率 net power
在基准空气条件下,在试验台架上按照 GB/T 17692 附录要求,在发动机曲轴末端或等效部件上测得的功率。
3.33
与排放无关的维护 non-emission-related maintenance
不会影响排放、也不会对正常使用的车辆或发动机排放劣化造成持续影响的维护。
3.34
车载排放诊断 OBD 系统(OBD system) on-board diagnostic system
指安装在汽车和发动机上的计算机信息系统,属于污染控制装置,应具备下列功能:
a) 诊断影响发动机排放性能的故障;
b) 在故障发生时通过报警系统显示;
c) 通过存储在电控单元存储器中的信息确定可能的故障区域并提供信息离线通讯。
3.35
OBD 系族 OBD engine family
生产企业划分的采用与排放相关的故障监测和诊断方法的发动机系统。
3.36
操作过程 operating sequence
是指由发动机启动、发动机运转、发动机停机和直到下次发动机启动组成的时间过程;在该过程中,一个指定的 OBD 系统应能完成监测;若存在故障,应能被监测到。
3.37
原装排放控制装置 original pollution control device
车辆型式检验所涵盖的排放控制装置或总成。
3.38
源机 parent engine
从发动机系族中选出的、能代表该发动机系族排放特性的发动机。
3.39
基准车型 parent vehicle
从车型系族中选出的,能代表该车型系族排放特性,并通过型式检验的汽车车型。
3.40
颗粒物后处理装置 particulate after-treatment device
设计通过机械、空气动力学、扩散或惯性分离方式减少颗粒污染物(PM)排放量的排放后处理
装置。
3.41
颗粒物(PM) particulate matter
在温度为 315K(42℃)~325K(52℃)的稀释排气中,由滤纸收集到的所有排气成分,主要是碳、冷凝的碳氢化合物、硫酸盐水合物。
3.42
粒子数量(PN) particle number
按附件 CC 中所描述的试验方法,在去除了挥发性物质的稀释排气中,所有粒径超过 23nm 的粒子总数。
3.43
负荷百分数 percent load
发动机某一转速下能够达到的最大扭矩的百分数。
3.44
功能监测 performance monitoring
由功能检查、与排放阈值不相关的监控参数所组成的故障监测。这种监测通常是以部件或系统 是否工作在适当的范围内来验证(如DPF的压差监测)。
3.45
周期性再生 periodic regeneration
发动机正常运行期间,排放控制装置不超过 100 小时便周期性发生的再生过程。
3.46
便携式排放测试系统(PEMS) portable emissions measurement system
满足本标准附录 K 要求的便携式排放测试系统。
3.47
动力输出装置 power take-off unit
发动机驱动的,为装在汽车上的辅助设备提供动力的输出装置。
3.48
劣化部件/系统(QDC) qualified deteriorated component or system
在验证发动机系统 OBD 性能时,通过加速老化或按照本标准附录 F 中 F.6.4.2,经可控方法专门劣化过的部件/系统,所用的方法应向国务院生态环境主管部门报备。
3.49
反应剂 reagent
储存在车载储存罐内、根据排气控制系统的需要提供给排气后处理系统的一种反应物质。
3.50
再标定 recalibration
为使 NG 发动机在使用不同(发热量)范围的天然气时具有相同性能(功率、燃料消耗量)而进行的微调。
3.51
基准质量 reference mass
指车辆整备质量加上 100kg。
3.52
替代用排放控制装置 replacement pollution control device
用于替换原装污染物控制装置的污染物控制装置或总成,可作为独立技术总成进行型式检验。
3.53
诊断仪 scan-tool
按照本标准的要求,用于 OBD 通讯的标准化非车载外接测试装置。
3.54
累计运行(行驶)时间 service accumulation schedule
指用于确定发动机后处理系统劣化系数的老化周期和维护的累计时间。
3.55
尾气排放 tailpipe emissions
气态和颗粒污染物排放。
3.56
篡改 tampering
是指关闭、调整或修改包括软件或其它逻辑控制单元在内的车辆排放或动力系统,并导致车辆排放性能恶化(无论有意或无意)。
3.57
有效寿命 useful life
本标准中规定的汽车在正常使用条件下,气态污染物、颗粒物和烟度排放满足标准限值要求的耐久性里程或周期,以先到者为准。
3.58
全寿命 full life
汽车从生产、使用直到报废的全生命周期。
3.59
与排放相关车型 vehicle type with regard to emissions
在附录 A 中所列发动机和车辆基本特性无差别的一组车辆。
3.60
壁流式颗粒物捕集器 wall flow Diesel Particulate Filter
所有尾气流经其壁面并过滤排出的颗粒物捕集器。
3.61
沃泊指数 wobbe index
在同—基准条件下,单位容积燃气的发热量与其相对密度的平方根的比值。
W = HGas *
3.62
λ-转换系数 λ-shift factor, Sλ
发动机燃用的燃气成分不是纯甲烷时,要求发动机管理系统具有灵活改变过量空气系数λ的一种 描述。(Sλ计算见附件 CA)。
3.63
双燃料发动机 dual-fuel engine
指可以同时燃用柴油和一种气体燃料的发动机。
3.64
瞬态循环(WHTC) world harmonised transient cycle
指本标准附录 C 中包含 1800 个逐秒变换工况的瞬态试验循环。
3.65
稳态循环(WHSC) world harmonised steady state cycle
指本标准附录 C 中包含 13 个稳态工况的试验循环。
3.66
城市车辆 urban vehicles
指主要在城市运行的公交车、邮政车和环卫车。
3.67
M1、M2、M3、N1、N2、N3 类车
按 GB/T 15089 规定:
M1 类车指包括驾驶座位在内,座位数不超过九座的载客车辆;
M2 类车指包括驾驶座位在内,座位数超过九座,且最大设计总质量不超过 5000kg 的载客车辆;
M3 类车指包括驾驶座位在内,座位数超过九座,且最大设计总质量超过 5000kg 的载客车辆, 其中:
——I 级:可载成员数(不包括驾驶员)多于 22 人,允许乘员站立,并且乘员可以自由走动;
——II 级:可载成员数(不包括驾驶员)多于 22 人,允许乘员站立在过道和(或)提供不超过相当于两个双人座位 站立面积;
——III 级:可载成员数(不包括驾驶员)多于 22 人,不允许乘员站立;
——A 级:可载成员数(不包括驾驶员)不多于 22 人,并允许乘员站立;
——B 级:可载成员数(不包括驾驶员)不多于 22 人,不允许乘员站立。
N1 类车指最大设计总质量不超过 3500kg 的载货车辆;
N2 类车指最大设计总质量超过 3500kg,但不超过 12000kg 的载货车辆;
N3 类车指最大设计总质量超过 12000kg 的载货车辆。
3.68 有效数据点 valid data
当发动机的冷却液温度在70℃以上,或者当冷却液的温度在PEMS测试开始后,5分钟之内的变化小于2℃时(以先到为准,但不能晚于发动机启动后20分钟),至试验结束的所有测试数据点。
4 污染控制要求
4.1 型式检验
4.1.1 一般要求
4.1.1.1 本标准适用范围的发动机或汽车,应按本标准 6.2 规定的检验项目进行型式检验,证明发动机或汽车满足第 6 章的要求。
4.1.1.2 发动机机型或系族可作为独立技术总成进行型式检验。
4.1.1.3 对装有未经型式检验发动机的汽车,应对发动机进行型式检验;对装有已经型式检验发动机的汽车,无需再进行额外的发动机型式检验。除发动机检验之外,所有进行型式检验的汽车均需进行 6.2.2 规定的整车车载法(PEMS)试验。
4.1.1.4 型式检验燃料规定
4.1.1.4.1 源机进行型式检验时,应使用符合本标准附录 D 规定的基准燃料。
4.1.1.4.2 对于天然气和液化石油气发动机(汽车),应按照附录 M 的规定燃料类型进行型式检验。
4.1.1.4.3 天然气发动机和液化石油气发动机的型式检验应满足附录 M 的表 M.1 和 M.2 的要求。
4.1.1.4.4 双燃料发动机的型式检验应满足 N.6.1.2 表 N.2 的要求。
4.1.1.4.5 如果发动机系族设计上应使用的燃料不包含在附录D 规定的基准燃料范围内,生产企业应:
a) 明确说明发动机系族所能够燃用的市售燃料种类。
b) 证明源机在燃用市售燃料时能够满足本标准的要求。
c) 证明当使用规定燃料与相关市售燃料任意组分燃料混合时,发动机能满足在用符合性要求。
4.1.2 系族(源机)的型式检验
4.1.2.1 发动机型式检验时,应选择一台能够代表发动机机型或系族的源机。如果所选择的发动机不能完全代表附录 A 所述机型或系族,则应增选一台有代表性的发动机进行试验。
4.1.2.2 整车型式检验时,应选择一辆能够代表型式检验车型(系族)的汽车。如果所选择的汽车不能完全代表 8.4 所述车型或系族,则应增选一辆有代表性的汽车进行试验。
4.1.2.3 源机(或基准车型)代表了系族中所有机型(车型)的排放水平,对源机(或基准车型) 进行的型式检验,可扩展到系族中的所有成员,系族中的其他成员无需进行试验。
4.1.2.4 检验机构应将型式检验时发动机和车辆上安装的ECU 封存备查,发动机或车辆停产 5 年后, 可不再保留。国务院生态环境主管部门可以进行确认检查。
4.1.3 产品型式的变更
对已型式检验发动机机型或车型的任何修改,不应出现对污染物排放的不利影响,且仍能满足本标准要求,若变更项目属于已公开信息,应由车辆生产企业将产品变更内容进行信息公开;若变更项目可能影响到的排放性能,应进行相应的试验,并将产品变更内容和试验结果进行信息公开。
4.2 环保生产一致性和在用符合性
4.2.1 车辆及发动机生产企业应按本标准规定确保批量生产的车辆及发动机的环保生产一致性, 并按本标准附录 I 的要求提供有关生产一致性保证材料。车辆生产企业应按本标准规定确保新生产车辆排放达标,并按本标准第 9 章的要求向国务院生态环境主管部门提供有关新生产车排放自查的相关材料,生态环境主管部门可按第 9 章规定进行新生产车达标监督抽查。
4.2.2 车辆及发动机生产企业应按本标准规定确保车辆及发动机的在用符合性,并按附录 J 的要求提供有关在用符合性自查计划。车辆生产企业应按本标准规定确保车辆在实际正常使用中排放达标,并按第 10 章规定向国务院生态环境主管部门提供在用符合性自查报告,生态环境主管部门可按本标准第 10 章规定进行在用符合性抽查。
4.3 信息公开
本标准适用范围的车辆,应由车辆生产企业按照本标准附录A和附录B的要求进行信息公开。涉 及企业机密的相关内容,可经技术处理后公开。
5 发动机(车辆)标牌
5.1 一般要求
发动机的标牌可采用文字和数字的形式,也可采用二维码的形式。
标牌必须简洁明了,其文字、数字或图案应确保清晰、明显、可阅读,且不可被擦除。标牌的固定方式在发动机的全寿命期内必须牢固,不得拆除。
5.2 发动机标牌位置
标牌在发动机上的安装位置,不能妨碍发动机的正常工作,并在发动机寿命期内,一般不需要更换位置。此外,当发动机运转所需的所有附件安装完成后,标牌应位于正常人容易看见的地方。
标牌应靠近或合并在生产企业铭牌上。
5.3 发动机的标牌内容
发动机的标牌,应至少包含以下内容:
a) 发动机型号;
b) 生产日期: 年 月 日(“日”可选。如在其他部位已经标注生产日期,则标牌中可不必重复标注);
c) “国六”字样;
d) 生产企业的商标或全称;
e) 排放控制关键部件(如:EGR、DOC、SCR、DPF等)。
5.4 限定燃料范围的天然气和液化石油气发动机(车辆)标牌的特殊要求
5.4.1 对型式检验时限定燃料范围的天然气和液化石油气发动机,除满足 5.3 的要求,还应包括以下信息:
a) 限于使用高(低)热值天然气;
b) 限于使用规格为 的天然气(液化石油气)。
5.4.2 装有限定燃料范围的天然气和液化石油气发动机的车辆,也应具备 5.4.1 规定的标牌,该标牌应位于靠近车辆燃料加注口处。
5.5 车身标识
本标准适用范围的车辆,应在车身明显位置标注“国六”的字样。
6 技术要求和试验
6.1 一般要求
6.1.1 对发动机的污染物排放产生影响的组件,其设计、制造和装配上,应能在发动机正常使用时满足本标准及其实施措施的规定。
6.1.2 生产企业应采取技术措施确保车辆在正常使用条件下的全寿命期内,能够有效控制排气污染物排放。
6.1.2.1 6.1.2 所述的措施应确保排放控制系统使用的软管、接头,及其连接安全性,符合原始设计图要求。
6.1.2.2 发动机(车辆)在本标准规定的试验条件下进行排放试验,其结果应符合本标准规定的相应限值。
6.1.2.3 任何能影响排放的发动机系统和部件的设计、制造和安装,应使发动机在正常使用条件下符合本标准的规定。生产企业应确保符合 6.4 和附录 E 的非标准循环排放要求,使车辆在可能运行的环境条件范围及可能遇到的运行工况范围内,有效控制污染物的排放。
6.1.2.4 装有钒基SCR 催化剂的车辆,在全寿命期内,不得向大气中泄漏含钒化合物;并在型式检验时提交相关的资料(如温度控制策略及相关测试报告等),证明在车辆使用期间的任何工况下,
SCR 的入口温度低于 550 度。
6.1.2.5 禁止使用降低排放控制装置功效的失效策略。所有针对污染控制装置的篡改都属于排放不达标。
6.1.2.6 电控系统安全性应满足 F.4.8 的要求。
6.1.3 生产企业应将该机型排放控制策略信息整理成文件包,并满足 A.3.5 的要求。
6.1.4 车辆的排气管口不得朝向右侧和正下方,其设计应便于排放检测,从外侧明显可见,鼓励高于车身。危险货物运输车和专项作业车的排气口因车辆结构限制不能满足要求的,应向国务院生态环境主管部门报备。
6.1.5 车辆生产企业应最大限度降低发动机原机(后处理装置前端)的 NOx 排放,并将原机排放情况(数据)及测试方法向国务院生态环境主管部门报告。
6.1.6 生产企业应明确告知用户及时添加并使用符合要求的反应剂,以保证车辆在实际使用中能够满足本标准的排放要求。
6.1 型式检验项目
6.1.1 发动机机型(系族)按本标准进行型式检验时,要求进行的试验项目见表 1。
表 1 试验项目
6.1.1 车型(系族)按本标准进行型式检验时,应按附录 K 进行整车车载法(PEMS)试验。
6.1 发动机标准循环排放限值
6.1.1 按照附录 C 规定的标准循环,进行发动机台架污染物排放试验,气态污染物和颗粒物排放结果乘以按附录 H 确定的劣化系数后,应小于表 2 中给出的限值。
表2 发动机标准循环排放限值
6.1.1 在同一次发动机标准循环排放测试时,应同时按照附件 CD 的规定测定发动机的 CO2 排放和燃油消耗量,并同时记录测量结果。
6.4 非标准循环排放要求
6.4.1 发动机机型或系族应按照附录 E 的规定,进行发动机非标准循环排放试验(WNTE),其结果应小于表 3 的限值要求。
6.4.1 型式检验时,应按照附件 EA 规定的 PEMS 试验程序,在整车上进行实际道路车载法排放试验,要求 90%以上的有效窗口,小于表 4 规定的排放限值要求。
表 4 整车试验排放限值(1)
6.4.1 型式检验时,按照附件 EA 规定的 PEMS 试验程序,在整车上进行实际道路车载法排放试验,要求有效数据点中,95%以上小于 500ppm 的 NOx 排放浓度要求,且在车辆实际道路行驶时(含怠速、正常行驶,以及 DPF 再生),不能有可见烟度。该限值应在标准实施之前的一年内进行评估确认。
6.4.2 生产企业应按附录 E 规定,提供一份声明,承诺发动机机型或系族符合非标准循环排放的控制要求。
6.4 曲轴箱排放
对于闭式曲轴箱,按照C.5.10条的规定进行试验,发动机曲轴箱内的任何气体不允许排入大气中。 对于开放式曲轴箱,曲轴箱排气应按照C.5.10开式曲轴箱污染物评价方法,将曲轴箱排放与尾气排放一起进行测试,不得超过6.3规定的排放限值。
6.5 排放控制装置的耐久性要求
6.5.1 发动机系族或发动机-后处理系统系族的气态污染物与颗粒物排放,应在有效寿命期内符合 表 2 规定的排放限值要求。
6.5.2 型式检验时,应按附录 H 规定,确定发动机系统或发动机-后处理系统系族的劣化系数,以证明其排放耐久性符合本标准的要求。
6.5.3 发动机系族或发动机-后处理系统系族的污染物排放控制装置耐久性应满足表 5 规定的有效寿命期(里程或时间周期)。
表 5 有效寿命期
6.7 排放质保期规定
6.7.1 生产企业应保证排放相关零部件的材料、制造工艺及产品质量,能确保其在有效寿命期内的正常功能。
6.7.2 排放相关零部件如果在质保期内由于零部件本身质量问题而出现故障或损坏,导致排放控制系统失效,或车辆排放超过本标准限值要求,生产企业应当承担相关维修费用。
6.7.2.1 生产企业应明确告知使用者按照车辆的正常使用和维护指南(手册),使用符合标准规定的油品和反应剂。
6.7.2.2 生产企业应明确告知使用者,在质保期内应保留使用符合标准规定的油品和反应剂的材料证明(如:1 年内正规加油站凭证,正规销售店的反应剂销售凭证)。
6.7.2.3 若能证明排放相关零部件所出现的故障或损坏是由用户使用或维护不当所造成,则生产企业可不承担相关质保责任。
6.7.3 生产企业应至少对附件 AD 给出的排放相关零部件提供质保服务,其排放质保期不应短于表 6 给出的最短质保期。
表6 最短质保期(1)
6.7.1 信息公开时,应公开排放相关零部件名单及其相应的质保期,并将以上信息在产品说明书中进行说明。
6.8 车载诊断系统(OBD)
6.8.1 生产企业应确保所有的发动机和车辆都配备了 OBD 系统。
6.8.2 OBD 系统应根据附录 F 来进行设计、制造和安装,从而在车辆的全寿命中,能够识别、记录、通信和提示附录 F 中所规定的劣化或故障类型。
6.8.3 生产企业应确保 OBD 系统符合附录 F 规定的要求,在所有正常合理的驾驶条件下(附录 F
中规定的正常使用条件,包括低温、高海拔等环境条件),满足 OBD 的在用功能要求。
6.8.4 当采用劣化部件进行 OBD 验证试验时,OBD 系统故障指示灯(MI)应按照附录 F 点亮。
6.8.5 生产企业应确保符合附录 F 规定的 OBD 系族的在用功能要求。
6.8.6 OBD 在用功能相关数据应无加密存储,并可通过附录 F 规定的标准 OBD 通信协议来读取。
6.8.7 为证明 OBD 满足本标准要求,型式检验时,应按照附录 F 进行 OBD 试验。
6.9 NOx 控制系统
6.9.1 生产企业应证明在所有正常条件,特别是在低温条件下,NOx 系统能保持其排放控制功能。
6.9.2 生产企业应将有关废气再循环系统(EGR)和选择性催化还原系统(SCR)在低温环境下控制策略的信息,向国务院生态环境主管部门报备,该信息还应包括系统在低温环境下运行对排放影响的说明。
6.9.3 确保 NOx 控制措施正常运行,满足附录 G 的要求,并按照附录 G 的规定进行试验验证。
6.10 双燃料发动机的要求
双燃料发动机或车辆,应满足本标准的各项要求,并按照附录 N 的规定进行试验。
6.11 替代用污染控制装置的要求
替代用污染控制装置在设计、制造和安装使用上,应达到原排放控制装置的性能,使得发动机和车辆的污染物排放符合本标准的规定,在汽车正常使用条件下和全寿命期内有效控制污染物排放。
替代用污染控制装置应按照附录 O 的规定进行型式检验。
6.12 整车技术要求
6.12.1 车辆生产企业将发动机安装到整车上,应严格按照第 7 章规定的安装要求进行,确保车辆满足表 4 规定的非标准循环排放要求。
6.12.2 车辆生产企业应确保将发动机装备到整车上后,OBD 系统和 NOx 控制系统不发生改变, 且在实际道路上按照附件 KE 进行验证时,仍能满足第 6.8 和 6.9 规定的技术要求。
6.12.2.1 车辆应具备 OBD 诊断接口,接口应满足 ISO 15031 的要求。诊断接口应在车辆内驾驶员附近,处于容易发现和访问的位置,并标注明确的“OBD”接口标识。如果诊断接口在特定的设备箱内, 该箱子的门应可以在不需要工具的情况下手动打开,并且箱子上应清楚的标示“OBD”以识别诊断接口。若特种车辆驾驶室内的结构无法满足以上要求,可以采用替代位置,但应易于接近,且在正常使用条件下能够防止意外损坏,生产企业应将替代位置进行信息公开。
6.12.2.2 生产企业有责任防止车辆的 OBD 系统和排放控制单元被篡改,车辆上应具有防止篡改的功能。如果生产企业获知车辆出现被篡改的情况,应及时查明原因向国务院生态环境主管部门报告, 给出防篡改的技术解决方案,并在新生产车辆中采取补救措施。
6.12.3 禁止使用失效策略。
6.12.4 从 6a 阶段开始,车辆应装备符合附录 Q 要求的远程排放管理车载终端,鼓励车辆按本标准附录 Q 要求进行数据发送。从 6b 阶段开始,生产企业应保证车辆在全寿命期内,按本标准附录 Q 要求进行数据发送,由生态环境主管部门和生产企业进行接收。
6.12.5 当车辆按照 GB 30510 标准进行整车油耗的测量时,应同时按附录 L 进行污染物排放测量, 排放的气态污染物及颗粒物应满足本标准表 4 的要求,并将试验结果进行信息公开。
7 在车辆上的安装
对本标准适用范围的车型,其生产企业应确保按照本章的安装要求来安装发动机。
7.1 发动机在车辆上的安装的要求
7.1.1 进气压力降不应超过附录 A 对已经型式检验的发动机规定的压力降;
7.1.2 排气背压不应超过附录 A 中对已经型式检验的发动机规定的背压;
7.1.3 发动机运行所需辅件吸收的功率不应超过附录A 中对已经型式检验的发动机规定的辅件吸收功率。
7.1.4 排气后处理系统特性应与附录 A 中发动机型式检验中的声明一致。
7.2 已经型式检验的发动机在车辆上的安装
作为独立技术总成进行型式检验的发动机,在车辆上安装时还应满足下列要求:
a) 对 OBD 系统,在按附件 FA 规定安装时,应满足附录 A 规定的发动机生产企业的安装要求。
b) 对 NOx 控制系统,在按附件 GD 的规定安装时,应满足附录 A 规定的发动机生产企业的安装要求。
c) 对作为独立技术总成进行型式检验的双燃料发动机,在车辆上安装时,还应满足N.6.3 和N.8.2
的要求,并满足附件 AA 规定的发动机生产企业的安装要求。
8 系族和源机
8.1 发动机系族
8.1.1 确定发动机系族的参数
同一发动机系族必须共有C.4.2规定的基本参数。
对双燃料发动机,发动机系族还应符合附录N中N.3.1的附加要求。
8.1.2 源机的选择
系族的源机应按照C.4.3规定的要求选择。
对双燃料发动机,源机选择还应符合N.3.2的附加要求。
8.1.3 发动机系族的扩展
8.1.3.1 如满足 8.1.1 条的规定,可将新的发动机机型纳入已型式检验的发动机系族。
8.1.3.2 如符合 8.1.2 条(对双燃料发动机,符合N.3.2 条)源机选择要求的源机机型,仍能代表新的发动机系族,源机应保持不变,应修改附录 A 规定的信息文件。
8.1.3.3 如新的发动机机型具有 8.1.2 源机机型不能代表的技术要点,但其自身按照这些要求能够代表整个系族,则新的发动机机型将作为新的源机。在这种情况下,应证明新的技术要点满足本标准的规定并对附录 A 的信息文件进行修改。
8.2 OBD 系族
OBD系族应按照F.6.2确定,系族内发动机系统共用的基本设计参数应相同。
8.3 发动机-后处理系统系族
发动机-后处理系统系族应按照H.2确定,系族内发动机的排气后处理系统应具有相同的技术规格和安装方式,不同发动机系族的发动机可以组合为同一发动机−后处理系统系族。
8.4 车型系族
按本标准进行型式检验的车型,其结果可以扩展到符合8.4.1要求的其他车型。已通过型式检验车型为基准车型,其他车型为扩展车型,扩展车型与基准车型属于同一车型系族。
8.4.1 同时满足下列条件的,视同为同一个车型系族
a)车辆由同一生产企业生产;
b)底盘由同一生产企业生产;
c)发动机为同一机型(或系族);
d)车辆种类一致,如 M1、M2、M3、N1、N2、N3 类车辆(公交车、邮政车和环卫车等城市车辆除外)、公交车、邮政车和环卫车等城市车辆。
8.4.2 对于改装车型,可以与满足 8.4.1 中 b)条至 d)条要求的基准车型视同。
9 新生产车的达标要求及检查
9.1 一般要求
9.1.1 车辆及发动机生产企业应按照附录 I 采取措施保证生产一致性。
9.1.2 发动机生产企业必须采取措施保证发动机、系统、部件或独立技术总成与已型式检验的发动机型一致。
9.1.3 生产一致性检查应以附录 A 和附录 B 的信息公开材料为基础进行。
9.1.4 试验用的车辆和发动机应随机抽取。生产企业不得对抽取的车辆或发动机进行任何调整(包 括对 ECU 软件的更新)。
9.1.5 车辆原则上不进行磨合。如生产企业提出要求,可按磨合规范进行磨合,但不得超过 500km, 且不得对车辆进行任何调整。
9.2 新生产车达标自查
9.2.1 为确保批量生产的车辆满足第 6.12 条规定的技术要求,整车生产企业应对每个车型(系族) 制定下线检查计划,包括检查项目、检查方法、抽样方法和抽样比例等。
9.2.2 车辆污染物排放自查,应按照本标准附录 K 规定的整车 PEMS 试验方法进行测试;如果车辆按照 GB 30510 标准进行整车油耗的生产一致性检查,应同时按附录 L 进行污染物排放检查。
9.2.3 抽样方法应具有统计代表性,能够代表一定生产周期内同批次车辆的排放控制水平。
9.2.4 整车生产企业应对车辆检查试验做详细记录并存档,该记录文档应至少保存 5 年。生态环境主管部门可根据需要检查试验记录。
9.2.5 下线检查计划和检查结果应进行信息公开。
9.3 新生产车达标监督抽查
生态环境主管部门对新生产车达标抽查可以包括下述全部或部分项目。
9.3.1 排放基本配置核查
生态环境主管部门可以对排放基本配置进行核查,如被检查的车型排放控制关键部件或排放控制策略与信息公开的内容不一致,则视为该车型检查不通过。
9.3.2 下线检查计划和自查结果审查
生态环境主管部门可对生产企业下线检查计划、试验记录和检查结果进行审查。
9.3.3 污染物排放检查
9.3.3.1 生态环境主管部门可对车型(系族)的污染物排放进行抽查。
9.3.3.2 污染物排放检查应按附录 K 进行整车道路 PEMS 排放测试。
9.3.3.3 从批量生产的车辆中随机抽取 3 辆车,进行整车排放试验,按下述规则进行判定:
a) 对于 6.4.2 规定的有效窗口的污染物排放:
任何 1 辆车任一种污染物的有效窗口达标比例都高于 80%,且 3 辆车任一种污染物的有效窗口达标比例平均值高于 90%,判定合格;否则不合格。
b) 对于 6.4.3 规定的有效数据点的 NOx 排放浓度:
至少2辆车满足本标准要求,且最多1辆车超过本标准规定的500ppm排放要求,但不超过550ppm, 可以判定合格;否则不合格。
c) 3辆车在测试过程中均不应出现可见烟度,否则判定不合格。
9.3.4 OBD 和 NOx 控制系统检查
9.3.4.1 检查应以车型为基础进行,或以属于同一 OBD 系族的车辆为基础进行。
9.3.4.2 应按附件 KE 在实际道路上对新生产车辆的 OBD 系统和 NOx 控制系统进行检查。
9.3.4.3 从批量生产的车辆中随机抽取 1-3 辆车,若有一辆车不满足附录 F 和附录 G 的要求,则判定检查不合格。
9.3.5 整车远程排放管理车载终端抽查
生态环境主管部门可按 KE.2.8 的规定,对新生产车辆远程排放管理车载终端的功能进行检查。
9.3.6 新生产发动机的抽查
生态环境主管部门可按 I.4 的规定,对新生产发动机进行抽查。
10 在用符合性要求及检查
10.1 一般要求
10.1.1 生产企业应采取措施保证车辆或发动机的在用符合性。
10.1.2 生产企业采用的技术措施应确保在正常使用条件下,车辆在全寿命周期的排气污染物排放都能得到有效控制。
10.2 在用符合性检查
在用车辆(发动机)的在用符合性应在正常使用条件下,有效寿命期内,按本标准附录 J 的规定进行检查。在用符合性检查的生产企业自查应按 10.2.1 的规定进行,生态环境主管部门抽查应按
10.2.2 的规定进行。
10.2.1 生产企业自查
10.2.1.1 发动机系族在进行型式检验时,发动机生产企业应同时制定在用符合性自查计划,发动机生产企业的在用符合性自查应以发动机系族为基础进行。
10.2.1.2 车型(系族)在进行型式检验时,车辆生产企业应同时制定在用符合性自查计划,车辆生产企业的在用符合性自查应以车型或车型系族为基础进行,可涵盖改装车企业生产的扩展车型。
10.2.1.3 在用符合性自查计划包括试验的时间表和抽样计划等,并向国务院生态环境主管部门报备。
10.2.1.4 发动机生产企业按自查计划进行在用符合性自查,应尽量选择不同车辆生产企业的车辆进行试验,发动机系族的在用符合性自查报告应进行信息公开,并可作为车辆生产企业的车型系族在用符合性自查报告的一部分。
10.2.1.5 车辆生产企业按自查计划进行在用符合性自查,应尽量选择车型系族内的不同车型进行试验,车型(系族)的在用符合性自查报告应进行信息公开。
10.2.2 生态环境主管部门抽查
10.2.2.1 生态环境主管部门可根据附录 J 规定的在用符合性试验规程,对车型(系族)的在用符合性进行抽查。
10.2.2.2 如国务院生态环境主管部门证实某一车型(系族)不满足本标准要求,生产企业应按本标准第 10.3 条和 J.5 采取整改措施。
10.2 整改措施
10.2.1 生产企业应在规定时间内,向国务院生态环境主管部门提交整改措施计划。
10.2.2 整改措施应适用于属于同一车型(车型系族)的所有在用发动机或车辆,并扩展到该生产企业可能受相同缺陷影响的发动机机型(系族)、车型(车型系族)。
10.2.3 整改措施计划应在规定时间内,由生产企业负责实施。
10.2.4 生产企业应保存每一台车辆或发动机的环境保护召回、维修或改造记录,保存期至少 10 年。
11 标准实施
11.1 型式检验
自本标准发布之日起,即可依据本标准进行型式检验。
11.2 生产、进口、销售和注册登记
本标准分为6a和6b两个阶段实施,主要技术要求不同点见表8。自表7规定的实施之日起,凡不满足本标准相应阶段要求的新车不得生产、进口、销售和注册登记,不满足本标准相应阶段要求的 新发动机不得生产、进口、销售和投入使用。
表7 标准实施时间
省、自治区、直辖市人民政府可以在条件具备的地区,提前实施本标准。提前实施本标准的地 区,应报国务院生态环境主管部门备案后执行。
11.1 发动机生产一致性检查
对按本标准通过型式检验的发动机,其生产一致性检查应符合本标准要求。
11.2 新生产车达标监督检查
对按本标准通过型式检验的汽车,其新生产车达标监督检查应符合本标准要求。
11.3 在用符合性检查
对按本标准要求生产、进口、销售的发动机,以及生产、进口、销售和注册登记的汽车,其在用符合性检查应符合本标准要求。
附 录 A
(规范性附录) 型式检验材料
A.1 概述
A.1.1 进行型式检验时,应提供以下资料,并由生产企业或进口企业进行信息公开。
如果有示意图,应以适当的比例充分说明细节;其幅面尺寸为 A4,或折叠至 A4。如有照片, 应显示其细节。如系统、部件或独立技术总成由微处理机控制,应提供其性能资料。
A.1.2 当发动机或发动机系族作为独立技术总成进行型式检验时,应提交附录 A、附件 AA 和附件 AC 信息。
A.1.3 当装有已型式检验发动机的车型进行排放型式检验时,应提交附录 A、附件 AB 信息。
A.1.4 当装有未型式检验发动机的车型进行排放型式检验时,应提交附录 A、附件 AA、附件 AB
和附件 AC 信息。
A.2 基本信息
A.2.1 车辆信息(如适用)
A.2.1.1 厂牌(生产企业商标):
A.2.1.2 车型型号1:
A.2.1.3 车型名称:
A.2.1.4 车型识别方法和位置,如产品上有标注2:
A.2.1.5 生产企业名称和地址:
A.2.1.6 总装厂名称和地址:
A.2.1.7 生产企业法人姓名和地址:
A.2.2 发动机信息
A.2.2.1 厂牌(生产企业商标):
A.2.2.2 机型型号 1:
A.2.2.2.1 作为独立技术总成的发动机型号/系族名称/耐久分组编号3:
A.2.2.2.2 源机/各发动机(如适用):
A.2.2.3 机型识别方法和位置,如产品上有标注4:
A.2.2.4 生产企业名称和地址:
A.2.2.5 独立的零部件技术单元的铭牌位置和固定方法:
A.2.2.6 总装厂名称和地址:
A.2.2.7 生产企业法人姓名和地址(如适用):
A.3 附属文件
A.3.1 发动机系族内源机和各发动机型的基本特点(如适用)
A.3.2 车辆上与排放污染物相关的零部件或系统的基本特点(如适用)
A.3.3 试验条件信息
A.3.4 源机(机型)的照片和(或)图纸,以及排放相关部件(如适用)的照片和(或)图纸
A.3.5 排放控制策略信息
A.3.5.1 生产企业应将该机型任何影响排放的技术要点、发动机排放控制策略、发动机系统直接或间接控制与排放有关变量的方法,以及附录 G 中所要求的报警系统和驾驶性能限制系统的详细说明整理成文件包。文件包可以包括两部分:
a) 正式文件:应向国务院生态环境主管部门公开,可根据需要提供给相关方。
b) 扩展文件:应予保密。扩展文件应向国务院生态环境主管部门公开,或由生产企业保存, 但应保证在型式检验有效性进行确认时可随时检查这些文件。
A.3.5.2 如果所有输出信号可由独立单元输入信号的控制范围获得的矩阵中清楚地展现。文件应该描述附录G 要求的驾驶性能限制系统的功能操作,包括检索系统相关信息所需的参数。该材料应向国务院生态环境主管部门公开。
A.3.5.3 扩展文件包应包括所有辅助排放控制策略(AES)和基本排放控制策略(BES)操作信息, 包括说明 AES 修订参数、AES 工作边界条件、在附录 E 规定的试验规程条件下可能启动 AES 和 BES 指示等说明。扩展文件还应包括燃料系统的控制逻辑、正时策略和所有工况期间切换点的说明。它还应包括一个附录 G 中所需的驾驶性能限制系统的完整描述,包括相关的监控策略。
A.3.5 对作为独立技术总成进行型式检验的发动机机型或系族,还应提交以下材料:
a) 对于点燃式发动机,如附录 C 所述从排放开始时就出现失火并导致发动机排放超出附录 F 规定的限值,或者导致尾气催化器过热、最终造成不可修复的损害,生产企业应对上述所有 失火事件中的最小失火率予以声明;
b) 说明防止篡改和修改排放控制电子单元的规定,其中包括防止对生产企业认可或者校准的设 备进行更新;
c) 符合 F.8 要求的 OBD 文档;
d) 为访问 OBD 而提供的 OBD 相关信息,应符合本标准附录 P 的要求;
e) 按 6.4.3 要求和附录 E 的模板声明非标准循环排放的符合性;
f) 按附录 I 规定的生产一致性保证计划;
g) 按附录 FG.9 声明 OBD 在用功能符合性;
h) 按 10.2.1.1 制定的在用符合性自查计划;
i) 用于型式检验扩展或确定劣化系数的其它型式检验文件(如适用)。
A.3.6 对车型进行的型式检验,除 A.3.6 的材料外,还应提交以下材料:
a) 按照标准要求防止篡改和修改排放控制电子单元的措施说明,其中包括生产企业对设备的校 准和升级;
b) 附录 F 规定的车载 OBD 部件的描述;
c) 为访问 OBD 而提供的与车载的 OBD 相关信息;
d) 按第 9 章制定的新生产车自查计划;
e) 按第 10 章制定的在用符合性自查计划;
f) 用于型式检验扩展的其它型式检验文件(如适用)。
A.3.7 其他附属文件清单(如适用)
日期,卷宗
1不得与其他标准阶段的车型(或机型)型号相同。
2如果型式的定义方法包含和车辆描述不相关的字母,此信息文档包括零部件或是独立技术总成的型式,则文档中这些字母应用“?”
表示(例如 ABC?123??)。
3划掉不适用者。
4如果型式的定义方法包含和车辆描述不相关的字母,此信息文档包括零部件或是独立技术总成的型式,则文档中这些字母应用“?”
表示(例如 ABC?123??)。
附 件 AA
(规范性附件)
发动机系族内源机和各发动机型的基本特点
表格填写说明:
1、 与发动机系族成员相关的字母 A,B,C,D,E 应由实际的发动机系族内的发动机型号替代。
2、 当发动机某一特性参数或描述适用于系族内所有机型时,表格 A-E 应合并填写。
3、 当发动机系族内机型超过5时,可增加表格列数。
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1划掉不适用者。
2数字应按 GB/T8170 标准要求修约到接近十分之一毫米。
3数值应计算并按 GB/T8170 标准要求修约到接近立方厘米。
4指定公差。
5请在这里填写每个变量的上限和下限值。
6如AA.11.2.6.1.4 所述,对于一个单独的 OBD 发动机系族和文件包里未记录过的,要予以归档。
7见附录 C 包含冷态和热态部分的综合 WHTC 燃油消耗量。
附 件 AB
(规范性附件)
与污染物排放相关的汽车零部件和系统的基本参数
1见AB.7.2 记录信息.
2附录 O 保留用作以后的可选型式检验
3划掉不适用者。
附 件 AC
(规范性附件) 试验条件
AC.1 火花塞
AC.1.1 厂牌:
AC.1.2 型号:
AC.1.3 火花塞间隙设定:
AC.2 点火线圈
AC.2.1 厂牌:
AC.2.2 型号:
AC.3 所用的润滑油
AC.3.1 厂牌:
AC.3.2 型号:
AC.3.3 若燃料中混有润滑油,应说明混合物中润滑油的百分比
AC.4 发动机驱动设备
AC.4.1 仅需确定附件/设备吸收的功率
a)若发动机运转所需辅件没有装在发动机上,和(或)
b)若发动机运转所不需的附件装在发动机上
注意:排放试验发动机驱动设备的要求与功率试验中的不同
AC.4.2 列举并确定其细节:
AC.4.3 排放试验中发动机特定转速下的吸收功率
表 AC.1 排放试验中发动机在特定转速下的吸收功率
AC.5 发动机性能
AC.5.1 按照附录 C 进行发动机排放试验的发动机转速。
AC.5.1.1 按照附录 C 在柴油模式下进行排放试验的发动机转速(仅适用于 1B 型、2B 型和 3B 型双燃料发动机)
低转速(nlo): r/min
高转速(nhi): r/min
怠速: r/min
基准转速:
n95h:
AC.5.2 双燃料模式发动机功率
r/min
r/min
AC.5.2.1 怠速:
AC.5.2.2 最大功率对应的转速:
r/min
r/min
AC.5.2.3 最大功率:
AC.5.2.4 最大扭矩对应的转速:
AC.5.2.5 最大扭矩:
AC.5.2.6 柴油模式发动机功率
Nm
kW
r/min
AC.5.2.6.1 怠速: r/min
AC.5.2.6.2 最大功率对应的转速: r/min
AC.5.2.6.3 最大功率: kW
AC.5.2.6.4 最大扭矩对应的转速: r/min
AC.5.2.6.5 最大扭矩: Nm AC.6 OBD 试验有关信息
AC.6.1 OBD 试验的测试条件:
AC.6.2 OBD 系统验证的测试循环:
OBD验证试验前预处理循环数量:
附 件 AD
(规范性附件) 排放质保零部件要求
AD.1 概述
生产企业应至少对本附件规定的排放质保零部件提供排放质保服务,其排放质保期不应低于表
6 规定的最短质保期。
AD.2 排放质保零部件
AD.2.1 与下列系统相关的发动机部件
AD.2.1.1 进气系统
AD.2.1.2 燃油系统
AD.2.1.3 点火系统
AD.2.1.4 废气再循环系统
AD.2.2 排放控制相关部件
AD.2.2.1 后处理装置
AD.2.2.2 曲轴箱通风阀
AD.2.2.3 传感器
AD.2.2.4 电子控制单元
附 录 B
(资料性附录) 型式检验报告格式
型式检验报告类型:
□ 发动机系族内源机型式检验报告
□ 发动机系族内各发动机型的型式检验报告
□ 装有未型式检验发动机的车型的型式检验报告
B.1 第一部分
B.1.1 厂牌(生产企业商标):
B.1.2 型号:
B.1.3 生产企业名称:
B.1.4 车型(或机型)识别方法和位置(如标记在车辆上):
B.1.5 铭牌的位置和固定方法:
B.1.6 总装厂的名称和地址:
B.1.7 生产企业法人的姓名和地址(如适用):
B.2 第二部分
B.2.1 附加信息(如适用):
B.2.2 负责进行测试的检验机构:
B.2.3 测试报告的日期:
B.2.4 测试报告编号:
B.2.5 备注(如适用):
B.2.6 日期
B.3 附件:检验机构的测试报告
附 件 BA
(资料性附件)
型式检验报告的附加资料
BA.1 与装有发动机车辆型式检验相关的信息
BA.1.1 发动机厂牌(企业名称):
BA.1.2 型式和商品描述(提及各种变型):
BA.1.3 发动机上的生产企业代码:
BA.1.4 发动机类别:柴油/LPG/NG-H/NG-L/NG-HL/双燃料
BA.1.4.1 双燃料发动机型式:1A型/1B型/2A型/2B型/3B型1
BA.1.5 生产企业名称和地址:
BA.1.6 生产企业授权代表的名称和地址(如适用):
BA.2 在BA.1提及的作为独立技术总成进行型式检验的发动机
BA.2.1 发动机/发动机系族的信息公开编号:
BA.2.2 发动机控制单元(ECU)的软件标定号:
BA.3 与作为独立技术总成的发动机(或系族)型式检验相关的详细说明(发动机在车辆上的安 装条件也要考虑)
BA.3.1 最大和(或)最小进气阻力:
BA.3.2 允许的最大排气背压:
BA.3.3 排气系统容积:
BA.3.4 限制条件(如有):
BA.3.5 后处理安装位置(在排气管路中的位置和基准距离):
BA.3.6 企业规定的发动机高怠速的λ值控制范围(如适用):
BA.4 发动机/源机的排放水平
劣化系数(DF):计算/定值
WHSC(如适用)和WHTC测试劣化系数(DF)和排放值见下表
如果燃气机进行试验时采用了不同的基准燃料,采用每种基准燃油的测试数据都应填写下表; 若进行1B和2B型双燃料发动机试验时,每种模式(双燃料和柴油模式)进行试验时都应填写下
表;
BA.4.1 WHSC 试验
表 BA.1 WHSC 试验
附 录 C
(规范性附录)
发动机标准循环试验规程
C.1 概述
C.1.1 本附录规定了发动机排气污染物的测量方法,包括WHSC稳态试验循环和WHTC瞬态试验循环。
C.1.2 本附录附件规定了WHTC循环中测功机设定规范,排放试验用辅件及设备安装的要求,排放计算,测量、取样和标定规程,粒子数量测量规程,氨测量规程,粒子数量排放测量设备,CO2排放与燃料消耗量,分析和取样系统,统计公式和系统等效性等内容。
C.1.3 试验应在发动机测功机台架上进行。
C.2 定义、符号和缩写
C.2.1 定 义
C.2.1.1
最大净功率(Pmax)
指生产企业在型式检验及信息公开时填报的最大净功率。
C.2.1.2
延迟时间
指当所测组分发生变化时,系统从基准点到全量程的10%之间的反应时间(t10)。对气体组分而言是指,以取样管为基准点,所测组分从取样探头到探测器的传输时间。
C.2.1.3
漂移
是指排气分析仪零点或量距点在排放试验前后的差异。
C.2.1.4
全流稀释法
指稀释空气与全部排气充分混合后抽取一部分进行分析的测量过程。
C.2.1.5
高转速(nhi)
指70%最大净功率时的最高发动机转速。
C.2.1.6
低转速(nlo)
指55%最大净功率时的最低发动机转速。
C.2.1.7
最大扭矩转速
指发动机发出由生产企业规定的最大扭矩时的发动机转速。
C.2.1.8
归一化扭矩
指发动机某一转速下可得到的最大有效扭矩的百分比。
C.2.1.9
操作者要求
指一个发动机操作者的输入控制发动机输出。操作者或许是人(也就是手动),或者是调节器(也 就是自动),机械的信号或电信号输入控制发动机输出。输入或许是一个油门踏板或信号、一个油门 拉杆或信号、一个燃料操纵杆或信号、一个速度控制杆或信号或者是一个调节器设定点或信号。
C.2.1.10
部分流稀释法
指从排气总流量中分出一部分直采排气,然后在颗粒物滤纸前与适量的稀释空气混合的过程。
C.2.1.11
带过渡工况的稳态试验循环
指一个试验循环,该循环按照规定转速、扭矩、每工况稳定标准和(WHSC)工况间定义的斜过渡进行的连续发动机试验工况。
C.2.1.12
额定转速
指由生产企业在其销售和服务文件中规定的调速器所允许的最高全负荷转速,或由生产企业在其销售和服务文件中规定的,未装调速器时,发动机最大功率时对应的转速。
C.2.1.13
响应时间
指基准点测量组分发生快速变化时,测量系统进行响应而适当的变化的间隔时间(见图C.1)。系统响应时间(t90)由系统延迟时间和系统上升时间组成。在本标准中,取样探头被定义为基准点。上升时间指10%响应和90%响应最后读数之间的时间(t90– t10)。
C.2.1.14
量距点响应
指在30s时间间隔内对量距气的平均响应。
C.2.1.15
比排放量
指排放结果用g/kW•h表示的排放量。
C.2.1.16
试验循环
指发动机在稳态工况(WHSC)或瞬态工况(WHTC)下按规定转速和扭矩进行的连续试验点。
C.2.1.17
转换时间
指基准点测量到的组分变化至系统响应到最后读数的50%(t50)之间的时间,取样探头被定义为基准点。转换时间用于不同的测量仪器信号校正。
C.2.1.18
瞬态测试循环
指随着时间快速变化的归一化转速和扭矩连续试验点(WHTC)。
C.2.1.19
零点响应
指在30s时间间隔内对零气的平均响应。
V0 m3/r PDP 泵每转气体容积
Vs dm3 排气分析仪的系统容积
Wact kW•h 试验循环实际循环功
Wact,cold kW•h WHTC冷态试验循环实际循环功
Wact,hot kW•h WHTC热态试验循环实际循环功
Wref kW•h 试验循环基准循环功
X0 m3/r PDP 标定系数
C.2.3 燃料组分的符号和缩写
wALF 燃料中的氢含量,质量百分比
wBET 燃料中的碳含量,质量百分比
wGAM 燃料中的硫含量,质量百分比
wDEL 燃料中的氮含量,质量百分比
wEPS 燃料中的氧含量,质量百分比
α 氢碳摩尔比 (H/C)
γ 硫碳摩尔比 (S/C)
δ 氮碳摩尔比 (N/C)
ε 氧碳摩尔比 (O/C)
燃料分子式为:CHαOεNδSγ
C.2.4 化学组分符号和缩写
C1 1个碳的等效碳氢化合物
CH4 甲烷
C2H6 乙烷
C3H8 丙烷
CO 一氧化碳
CO2 二氧化碳
C.2.5 缩写
DOP 邻苯二甲酸二辛酯
HC 碳氢化合物
H2O 水
NMHC 非甲烷碳氢化合物
NOx 氮氧化物
NO 一氧化氮
NO2 二氧化氮
PM 颗粒物
CFV 临界流量文丘里管
CLD 化学发光检测器
CVS 定容取样系统
deNOx NOx后处理系统
EGR 废气再循环
ET 蒸发管
FID 氢火焰离子化检测器
FTIR 傅立叶变换红外线分析仪
GC 气相色谱仪
HCLD 加热式化学发光检测器
HFID 加热式氢火焰离子化检测器
LDS 二极管激光光谱仪
LPG 液化石油气
NDIR 不分光红外线分析仪
NG 天然气
NMC 非甲烷截止器
OT 出口管
PDP 容积泵
PercentFS 全量程百分比
PCF 粒径预分级器
PFS 部分流系统
PNC 粒子计数器
PND 粒子数量稀释装置
PTS 粒子传输系统
PTT 粒子传输管
SSV 亚音速文丘里管
VGT 可变截面涡轮增压系统
VPR 挥发性粒子去除器
WHSC 全球统一的稳态循环
WHTC 全球统一的瞬态循环
C.3 一般要求
C.3.1 气态和颗粒物污染物的排放
气态和颗粒物污染物的排放应按第C.6条描述的 WHTC 和 WHSC 试验循环来测量,测量系统的线性要求应符合第CB.2条的要求,测量系统的技术指标应符合第CB.3条(气态污染物测量)、第
CB.4条(颗粒污染物测量)和附件CE的要求。
如果其他系统或分析仪能够得到第C.3.2条所描述的等效结果,则检验机构可以对其认可。
C.3.2 等效系统
若要确定等效系统与本附件某一系统之间的等效性,应在至少七对样本的相关性研究基础上加 以确认。
结果是指循环的比排放值。比对试验应在同一实验室内、同一试验台架、同一发动机上进行, 最好是同时进行。在上面所述的实验室的测试台架和发动机条件下,样本平均数值的等效应由CF.3 条所描述的F—检验和t—检验统计获得。根据ISO 5725判定离群数据并从数据库中删除。用于比对试验的系统应向国务院生态环境主管部门报备。
C.4 发动机系族
C.4.1 概述
设计参数是某一发动机系族的特性。系族成员所有发动机共有这些参数。发动机生产企业可以 按照第C.4.2条中的系族成员标准确定哪些发动机属于一个系族。
生产企业应向国务院生态环境主管部门提交发动机系族成员的排放水平的合理信息。
C.4.2 发动机系族的参数
在确定发动机系族时,在某些条件下某些设计参数可能会相互影响,确保只有相似排放特性的 发动机才可包含在同一个发动机系族内。生产企业应确认这种情况,并向国务院生态环境主管部门 报告。这可作为新建一个发动机系族的标准。
如果本条没有列出的装置和特性严重影响排放,基于良好的工程经验生产企业应查明这个装置, 并向国务院生态环境主管部门报告。这可作为新建一个发动机系族的标准。
除了本条列出的参数外,生产企业可引用附加标准以确定更严格界定的系族。这些参数不是影 响排放水平的必要参数。
C.4.2.1 燃烧循环
a) 二冲程
b) 四冲程
c) 转子发动机
d) 其它
C.4.2.2 气缸的布置
C.4.2.2.1 缸体上的气缸布置
a) V型
b) 直列式
c) 星型
d) 其它(F、W等)
C.4.2.2.2 气缸的相对位置
同一缸体且缸心距相同的发动机可以归入同一系族。
C.4.2.2 主冷却介质
a) 空气
b) 水
c) 油
C.4.2.3 单缸排量
C.4.2.3.1 单缸排量≥0.75 dm3
当单缸排量≥0.75 dm3时,系族内发动机的单缸排量间不得超过系族内最大单缸排量的15%。
C.4.2.3.2 单缸排量< 0.75 dm3
单缸排量 < 0.75 dm3时,系族内发动机的单缸排量间不得超过系族内最大单缸排量的30%。
C.4.2.3.3 其他单缸排量超限的发动机
对于单缸排量超出第C.4.2.4.1和C.4.2.4.2条规定范围的发动机,若通过计算、模拟或试验结果等, 能够证实单缸排量超出范围对排放不产生影响,也可以归入同一个系族,但应将相关材料向国务院生态环境主管部门报备。
C.4.2.5 进气方式
a) 自然吸气
b) 增压
c) 增压中冷
C.4.2.6 燃油种类
a) 柴油
b) 天然气 (NG)
c) 液化石油气(LPG)
d) 乙醇
e) 柴油-天然气双燃料
f) 其他
C.4.2.7 燃烧室类型
a) 开放式
b) 分离式
c) 其他类型
C.4.2.8 点火方式
a) 点燃式
b) 压燃式
C.4.2.9 气阀和阀座
a) 结构
b) 气阀数
C.4.2.10 燃料供给型式
a)液体燃料供给型式
1)泵和(高压)管及喷油器
2)直列或分配泵
3)单体泵或泵喷嘴
4 )共轨
5)化油器(多个)
6)其他
b)气体燃料供给型式
1)气态
2)液态
3)混合单元
4)其他
c) 其他类型
C.4.2.11 特殊装置
a)废气再循环(EGR)
b)水喷射
c)空气喷射
d)其他
C.4.2.12 电子控制策略
有、无电子控制单元(ECU)是发动机系族的一个基本参数。对于电控发动机,生产企业商应 提供技术要点说明编入同一系族的一组发动机的理由,也就是,该组发动机满足同一排放要求的原 因。技术要点可以是计算,模拟,估算, 喷射参数描述,试验结果等。
控制特征示例:
a)正时
b)喷油压力
c)多点喷射
d)增压e)VGT f)EGR
C.4.2.13 排气后处理系统
下列装置的功能和组合均是同一发动机系族的成员标准:
a)氧化催化剂
b)三元催化剂
c) deNOx与选择性还原NOx(附加还原剂)
d)其他deNOx系统
e)被动再生颗粒捕集器
f)主动再生颗粒捕集器
g)其他颗粒捕集器
h)其他装置
如果其需要特定特性的燃料(例如颗粒捕集器需要特殊添加剂的燃料,以确保再生过程),应 基于生产企业提供的技术要点以确定它能否归于同一系族。这些要点应可确定安装后的发动机的预 期排放水平与未安装时的发动机排放限值一致。
对已型式检验的带后处理系统的发动机,无论是源机还是系族成员发动机,如果安装了和源机 相同的后处理系统,则该发动机在未安装后处理系统时不得归入同一发动机系族。
C.4.3 源机的选择
C.4.3.1 压燃式发动机
发动机系族的源机的选取,应根据最大扭矩转速时,每冲程最大燃油供给量作为首选原则。若 有两台甚至更多的发动机符合首选标准,则应根据额定转速时,每冲程最高燃油供给量作为源机的 次选原则。
C.4.3.2 点燃式发动机
应根据最大排量的首选原则,选择系族中的源机。若有两台甚至更多的发动机符合首选原则, 则应根据下列顺序的次选原则,选择源机:
a)额定功率转速下每冲程最大燃油供给量
b)最大点火正时
c)最低EGR率
C.4.3.3 源机选择的补充规定
在某些情况下,检验机构根据发动机生产企业提供的技术资料,可以增选第二台发动机进行排 放试验,以便确定系族中发动机的最差排放水平。
如果系族中的发动机还有其他能够影响排气污染物的可变特性,那么在选择源机时,这些特性
也应考虑在内。
C.5 试验条件
C.5.1 实验室测试条件
应测量发动机进气口处空气的绝对温度(Ta,用开尔文表示)和干空气压(Ps,用kPa 表示)。对于具有多组进气歧管的多缸发动机,如“V型”发动机,应测量各组进气歧管的平均温度。应按照下述规定确定实验室大气因子fa,fa与试验结果一并记录,当fa满足下列条件时,认为试验有效。
a) 压燃式发动机:
C.5.1 增压中冷发动机
应记录增压空气的温度。发动机额定工况下的增压空气温度,应保持在生产企业规定的最大值
±5K范围内。冷却介质的温度至少应为293K(20℃)。
如果采用了实验室增压空气冷却系统或外部鼓风机,发动机额定工况下的增压空气温度,应保持在生产企业规定的最大值的±5K范围内。除非出现增压空气冷却过度现象,否则在整个试验循环中不允许改变冷却介质的温度和流量。生产企业应在试验前根据实际装车的工程经验给出增压空气冷却容积,实验室应在整个试验循环中使用增压空气冷却器,且在排放试验开始前放净冷凝水。
C.5.3 中冷压差应在生产企业规定的限值范围内,且测量位置应满足生产企业的规定。发动机功率按第C.5.3.1条——第C.5.3.5条规定,确定发动机的功率和循环功。
C.5.3.1 发动机安装
发动机应安装附件CG要求的辅件和设备进行试验。
如果发动机附件不能按要求进行安装,则应根据第C.5.3.2条至第C.5.3.5条的规定计算辅件功率。
C.5.3.2 试验需要安装的辅件/设备
按照附件CG要求应安装的辅件,在测试时没有安装,则在测试中应该减去这些辅件的吸收功率
(基准和实际的功率)。
C.5.3.3 试验不需要安装的附件/设备
按照附件CG要求不应安装的辅件,在测试时如果不能拆除,则在测试中应加上这些附件的吸收 功率(基准和实际的功率)。如果这些辅件的吸收功率总和大于最大净功率的3%,生产企业应提供 书面说明。
C.5.3.4 附件功率的确定
如果:
a)根据附件CG的要求,要求安装到发动机的附件/设备没有安装,和(或)
b)根据附件CG的要求,不需安装到发动机的附件/设备不能拆除。
需要测定附件/设备吸收的功率,且检验机构应确认发动机生产企业提交的整个测试循环中附件 功率的测试/计算方法。
C.5.3.5 发动机循环功
根据第C.5.3.1条,应基于发动机功率计算基准和实际循环功(见第C.6.4.8条和第C.6.8.6条)。在这种情况下,公式的Pf和Pr等于0,而P等于Pm。
如果根据第C.5.3.2条且/或第C.5.3.3条安装了相应辅件/设备,应按下式对瞬时循环功率Pm,i进行修正:
Pi = Pm,i - Pf,i + Pr,i
式中:
Pm,i ——发动机测量功率, kW;
Pf,i ——应安装的附件吸收功率, kW;
Pr,i——应拆除的附件吸收功率,kW。
C.5.3 发动机进气系统
应采用一套发动机进气系统或实验室系统,此系统能控制发动机额定工况下的进气真空度,使其在规定的上限值的±300Pa 范围内。测量位置由生产企业规定。
C.5.4 发动机排气系统
应采用一套发动机或实验室的排气系统,此系统能控制发动机额定工况下的排气背压,使其在规定的上限值的80%~100%。如果规定的上限值小于等于5kPa,则控制在规定的上限值的±1 kPa内。排气系统应满足排气取样的要求,第CB.3.10条和第CB.3.11条规定。
C.5.5 发动机排气后处理系统
C.5.5.1 一般要求
如果发动机装有排气后处理装置,排气管直径应与实际使用的相一致,并且后处理装置膨胀端上游,至少应有4倍直径的排气管。排气支管凸缘或涡轮增压器出口至排气后处理装置的距离,应与车辆的配置相一致,或者应在生产企业规定的距离范围内。排气背压或阻力应遵守上述同样的准则, 由排气背压阀来设定。背压变化的后处理系统,最大背压上限值为生产企业规定后处理系统的条件
(如老化程度和再生或载荷水平)下的背压值。如果排气背压上限值小于等于5kPa,则被压应控制在规定的上限值的±1 kPa之内。在进行模拟试验和发动机的MAP试验时,可以拆掉后处理壳体,并用一个装有无活性催化剂载体的壳体代替。在上述各项条件范围中,应尽量选择对排放最不利的条件进行试验。
如果发动机装有排气后处理装置,标准试验循环所测试的排放值应能代表实际使用中的排放值。 生产企业应提供测试所需的反应剂类型以及反应剂消耗量的书面说明。
装有连续再生后处理系统的发动机,不需要进行特殊的测试,但需要按第C.5.6.2条的规定进行再生过程的验证。
装有周期再生后处理系统的发动机,应根据第C.5.6.3条的要求进行测试,排放结果应考虑再生 情况进行修正。在这种情况下,就发生再生的试验部分而言,平均排放量取决于再生发生的频率。
C.5.5.2 连续再生
对于连续再生的排气后处理系统,应在后处理系统稳定后测量污染物排放。热态WHTC试验循环中应至少发生一次再生试验,生产企业应说明再生发生时的条件(颗粒物载荷、温度、排气背压等)。
对连续再生过程进行验证,应至少进行3个热态的WHTC循环。发动机进行热态的WHTC试验循环时,按照第C.6.4.1条要求进行热机,根据第C.6.6.3条要求进行热浸,然后进行第一次热态WHTC 试验,其他两次WHTC试验也应按第C.6.6.3条要求热浸后进行。试验期间,应记录排气温度和压力
(后处理前后温度、排气背压等)。
如果试验证明了生产企业说明的再生发生条件,且3次热态WHTC试验颗粒物质量的比排放结果 偏差小于±25%或0.005g/kwh(两者中的大者),则认为排气后处理系统是连续再生的。按第C.6.6条
(WHTC)和第C.6.7条(WHSC)测试规范进行测试。
如果排气后处理系统具有可转变成周期再生模式的安全模式,应根据C.5.6.3条进行检查。这种特殊情况下,排放有可能超过排放限值,且排放不予加权计算。
C.5.5.3 周期再生
对于周期再生的排气后处理系统,排放量的测量应至少进行3个热态的WHTC循环,其中:1个在再生过程期间,2个在再生过程之外,并且应是排气后处理系统稳定后的WHTC循环,最后将测量 结果根据C.5.6.3公式加权。
热态WHTC试验循环期间周期再生应至少发生一次。发动机可以配备一个开关,使之能够阻止或允许再生发生,但这项技术不能影响原有发动机的标定。
生产企业应说明再生发生的一般参数条件(如:颗粒物载荷、温度、排气背压等)、再生周期及再生频率。再生周期及再生频率的确定应基于良好的工程经验,并应经检验机构同意。
生产企业应提供一个已经接近再生条件的后处理系统,以便在WHTC试验时实现再生。进行
WHTC试验时,按照第C.6.4.1条进行热机,根据第C.6.6.3条要求进行热浸,然后进行热态WHTC试验,不应在热机阶段发生再生。
再生之间的平均比排放量应通过几个近似的WHTC试验结果的算术平均值来确定。建议在发生再生之前,且尽可能地接近再生时,进行至少一次WHTC试验;在再生结束后,立即再进行一次WHTC 试验。作为替代选择,生产企业可以提供数据,来证明两次再生之间,测试结果偏差小于±25%或
0.005g/kwh(两者中的大者),在这种情况下,只需进行一次热态WHTC试验。
再生期间,应记录所有用于检测再生的数据(CO或NOx的排放量,后处理系统前、后的温度, 排气背压等)。
再生过程中排放测量结果可以超过排放限值。但一个再生周期的加权排放(ew)应满足排放限值的要求。
测试过程示意图见下图。
对于第CA.7.3条规定的比排放的计算,再生因子应按以下条款进行应用:
c)无再生发生的试验,CA.7.3的比排放结果应分别相乘或相加再生因子kr,u;
d)有再生发生的试验,CA.7.3的比排放结果应分别相乘或相加再生因子kr,d ;按照生产企业的要求,再生因子可以适用于以下条款:
e)系族内的其他发动机;
f)安装了同样后处理的其他系族,且检验机构通过生产企业提供的技术资料认定排放水平相近 的发动机。
C.5.7 冷却系统
采用的发动机冷却系统应有足够的能力,使发动机维持在生产企业规定的正常工作温度。
C.5.8 润滑油
润滑油应由生产企业指定。记录试验时所用润滑油的规格等。
C.5.9 燃料
燃料应是附录D规定的基准燃料或其他符合国家标准的市售燃料。 燃油温度和测量点应由生产企业规定。
C.5.10 曲轴箱排放
不允许曲轴箱内的任何气体排入大气。
对于安装了涡轮增压器、泵、风扇,或机械增压器等进气增压装置,且该装置可能会将曲轴箱排放排入到环境中的发动机,应在发动机进行排放测试时,将曲轴箱排放量增加到尾气排放量中。 如果在所有运转工况下,曲轴箱排放均被引入排放后处理器的上游排气中,则认定曲轴箱排放
满足要求。
开式曲轴箱的污染物应按如下要求引入到排气中进行测量:
a)连接管内壁应光滑、导电、不和曲轴箱污染物反应,长度应尽可能短;
b)曲轴箱管路弯头的数量应尽量少,必需安装的弯头的半径应尽可能大;
c)曲轴箱排气管应加热,薄壁或绝缘。并且曲轴箱的背压应满足发动机生产企业的规定;
d)曲轴箱排气应引到后处理或排放控制装置的下游,但应在取样探头的上游,并在取样前完成 与发动机尾气排气的充分混合。为了加速混合以及避免边界层效应,曲轴箱的排气管应伸入到排气流中,曲轴箱排气管出口的方向相对于排气的方向是固定的。
如果排放测试结果满足限值要求,则认定轴箱排放满足标准要求。
C.5.11 对点燃式发动机曲轴箱排放测量的要求
C.5.11.1 整个测试循环过程中应在合适的位置测量曲轴箱压力,曲轴箱压力的压力测量准确度应在
±1kPa之内。
C.5.11.2 若在第C.5.11.1条的任一测量条件下,曲轴箱压力不大于大气压力,则认为曲轴箱排放符合第C.5.10条的规定。
C.6 试验规程
C.6.1 排放测量原理
按第 C.6.2.1.和 C.6.2.2.条的要求运行测试循环,按第 C.6.1.1.和 C.6.1.2.条描述的采样方法进行污染物的测量,通过测得的各种排放污染物质量和相应的发动机循环功计算比排放。
C.6.1.1 连续采样
在原始或稀释排放中连续测试污染物浓度、排气质量流量(原始或稀释),计算污染物质量流量和循环排放量。
C.6.1.2 气袋采样
按比例地将稀释排放的样气连续抽取和存储下来。利用气袋对气态污染物进行收集,利用滤纸对颗粒物进行收集。计算气态污染物比排放量和颗粒物比排放量。
C.6.1.3 测量规程
本标准中,描述了功能同等的两种测量系统:
a)气体组分采用从原始排气中直接采样测量,颗粒物用部分流稀释系统测量;
b)气体组分及颗粒物采用全流稀释系统测量(CVS系统)。
这两种测量系统都可用在排放测量循环中,并允许两种系统的任意组合(如直采气体测量和全流颗粒物测量等)。
C.6.2 测试循环
C.6.2.1 瞬态试验循环(WHTC)
附件 CJ 中的瞬态试验循环 WHTC,包括一组逐秒变化的转速和扭矩的规范百分值,WHTC 试验循环见图 C.3。为了在发动机试验台上进行试验,根据每台发动机的瞬态性能曲线将百分值转化成实际值,以形成基准循环。这样按照发动机基准循环展开试验循环并进行试验。按照这些基准转速、 扭矩值,试验循环在试验台架运行,应记录实际转速、扭矩和功率。为保证试验有效性,试验完成后应对照基准循环进行实际转速、扭矩和功率的回归分析。
为计算比排放量,应对整个循环的发动机实际功率进行积分,计算出实际循环功。实际循环功和基准循环功的偏差在规定范围内,则判定试验有效。
气态污染物应连续采样或采样到采样袋中。颗粒物取样经稀释空气连续稀释并收集到合适的单张滤纸上。
图C.4试验流程
C.6.1 发动机瞬态性能和基准循环
进行如第C.6.3条测试流程时,在发动机瞬态外特性(MAP)测试之前,应对发动机进行性能检查和系统标定。
为了在台架上进行WHTC和WHSC试验,在试验循环前需在全负荷条件下对发动机进行瞬态性能测定试验,以得到发动机的转速-扭矩曲线。瞬态性能曲线用于发动机转速(第C.6.4.6条)和发动 机扭矩(第C.6.4.7条)的规范值的获取。
C.6.1.1 发动机热机
发动机需要在最大功率点的75%到100%工况,或根据生产企业建议的工况,或根据成熟的工程经验确定的工况进行热机。在发动机热机结束时,应保证发动机冷却液和润滑油的温度保持在平均值的±2%之内至少2分钟,或发动机冷却液温度由节温器控制调节。
C.6.1.2 确定瞬态性能转速
按下式确定最小和最大瞬态性能转速。最小瞬态性能转速 = 怠速转速;
最大瞬态性能转速 = nhi × 1.02 或扭矩降为 0 的转速(取其值较小者)。
C.6.1.3 发动机瞬态性能曲线
按照第 C.6.4.1 条要求,当发动机已稳定运转后,应按照下列步骤进行发动机瞬态性能的测试
a)发动机应卸载,并在怠速转速下运行;
b)发动机应在喷油泵全负荷设定及最小瞬态性能转速的情况下运行;
c)发动机从最小瞬态性能转速至最大瞬态性能转速的平均增加率为 8±1 (r/min)/s。或使用一个
恒定的速率使最小瞬态性能转速在 4-6 分钟内增加到最大瞬态性能转速。应以至少每秒一点的取样率对发动机转速和扭矩进行记录。当选择 C.6.4.7 中 b),为了确定负扭矩,可以在瞬态性能测试后直接设定到最小油门,从最大瞬态性能转速降至最小瞬态性能转速。
C.6.1.4 替代的性能测定
如果生产企业认为上述发动机瞬态性能曲线测定技术不安全或不能代表该发动机,则可采用替代发动机瞬态性能曲线测定技术。替代的发动机瞬态性能曲线测定技术必须达到规定的发动机瞬态性能曲线测定规程的目的,即测定发动机整个允许转速范围内所能发出的最大有效扭矩。由于安全性或代表性的理由不采用本条所规定的发动机瞬态性能曲线测定技术,应经检验机构同意,并说明所用替代方法的合理性。但是,对于涡轮增压或调速器控制的发动机,绝不可以采用发动机转速连续递减的方法。
C.6.1.5 重复试验
每次试验循环之前,发动机不必进行发动机瞬态性能曲线测定。但如出现下列情况,发动机在试验循环前应重新进行发动机瞬态性能曲线测定:
a) 由工程经验判定,距最近一次发动机瞬态性能曲线测定,经过了一段过长的时间;或
b) 可能影响发动机性能的机件改变或重新校调。
C.6.1.6 基准试验循环的形成
为了生成基准循环,应使用下列公式将附件 CJ(WHTC)和表 C.1(WHSC)的规范转速反归一化成实际转速:
实际转速 = nnorm ×(0.45× nlo + 0.45× npref +0.1× nhi – nidle )×2.0327 + nidle
为了确定 npref,需要对发动机瞬态性能曲线(按照 C.6.4.3 所述得出)上 nidle 到 n95h 所对应的扭矩最大值进行积分。
发动机转速在图 C.5 和图 C.6 的定义如下:
nnorm ——附件 CJ 中表 CJ.1 的转速规范值除以 100; nlo ——最大净功率的 55%所对应的最低发动机转速;
npref ——从怠速到 n95h 对相应转速下的扭矩最大值进行积分,整个积分值的 51%所对应的发动机转速;
nhi ——最大净功率的 70%所对应的最高发动机转速;
nidle ——怠速转速;
n95h ——最大功率的 95%所对应的最高转速;
当达到断油点时仍未到达发动机 nhi 或 n95h 时(如:点燃式发动机),根据下列规定计算:
nhi ——在 C.6.4.5 的公式中用 nPmax×1.02 代替;
n95h ——用 nPmax×1.02 代替。
C.6.1.1 实际扭矩的生成
附件 CJ(WHTC)和表 C.1(WHSC)中的发动机测功机扭矩规范值是各个转速下的最大扭矩的标准百分比。基准循环的扭矩值应使用实际值,根据 C.6.4.3 所述确定的发动机瞬态性能曲线,对应第 C.6.4.6 条确定的各个实际转速,按照下列公式形成实际扭矩:
Mref,i =
Mnorm,i
100
´ Mmax,i
+ Mf,i
- Mr,i
式中:
Mnorm,i——扭矩规范值百分比,%;
Mmax,i——性能曲线确定的最大扭矩值,Nm;
Mf,i——应安装的附件/设备吸收的扭矩,Nm;
Mr,i——应拆除的附件/设备吸收的扭矩,Nm。
如果按照第 C.5.3.1 条和附件 CG 进行附件/设备的安装,Mf,i 和 Mr,i 均为 0。
为生成基准循环,反拖点(附件 CJ 中的“m”)的负扭矩值应取实际值,由下列任一方法确定:
a) 在相关转速点下,用正扭矩的 40%作为负扭矩;
b) 从最大瞬态性能转速到最小瞬态性能转速反拖发动机,进行负扭矩的发动机瞬态性能曲线测 定;
c) 在怠速和基准转速下反拖发动机确定负扭矩,并在这两点之间进行线性内插。
C.6.1.2 基准循环功的计算
根据 C.6.4.6 和 C.6.4.7 所述确定的基准转速和基准扭矩连续同步的计算发动机功率,进而确定整个试验循环的基准循环功。通过整个试验循环连续的发动机功率值积分,计算基准循环功 Wref
(kWh)。如果附件的安装与第 C.5.3.1 条不一致,应根据 C.5.3.5 所述的公式对瞬时功率值进行修正。
用同样的方法对发动机的基准和实际功率进行积分。使用线性插值法来确定相邻的基准或相邻的实测值之间的值。在实际循环功率积分时所有负扭矩值都应包括在内,并设定为零。如果在频率小于 5Hz 下进行积分且如果在给定的时间段内,扭矩从正到负或从负到正,负扭矩部分应设定为零进行计算,正扭矩部分应包括在积分值内。
C.6.1 预处理试验流程
C.6.1.1 测试设备的安装
按照需要安装仪器和取样探头。当用全流稀释系统稀释发动机排气时,发动机排气尾管应与该系统相连接。
C.6.1.2 采样测试设备的准备
排放采样之前,应按如下步骤准备测试设备:
a) 根据 CB.3.4 所述规定,在排放采样开始前 8 小时以内,进行泄漏检测;
b) 对于分批(袋)采样,吹净连接处或者采样袋中的附着物(如排空气袋);
c) 根据设备说明和良好的工程经验,启动所有的测试仪器;
d) 启动稀释系统、采样泵、冷却风扇和数据采集系统;
e) 通过旁通系统将采样流量调整为要求值(如要求);
f) 每次试验时采样系统的热交换器应进行预热或预冷以便处于设备最佳运行温度范围内;
g) 采样管、滤芯、冷却器和泵等加热或冷却部件应在其工作温度下稳定;
h) 稀释排气系统应在试验程序开始前至少十分钟开启;
i) 任何试验间隔开始之前,电子积分装置应清零或重复清零。
C.6.1.3 检查气体分析仪
分析仪量程的选择。可以使用能够自动或手动切换量程的排放分析仪,但试验循环过程中,排放分析的量程不应进行切换。同时,分析仪模拟放大器的增益在试验循环过程中也不应切换。
应使用满足 CB.3.3 所述技术要求的可溯源的标准气体确定分析仪的零气和量距气响应。FID 分析单元应基于单个碳元素(C1)进行分析。
C.6.1.4 颗粒物采样滤纸准备
试验前至少一小时,应将滤纸置于防尘且透气带盖的培养皿里,放入称量室中进行稳定。稳定结束后,应称量滤纸的重量并记录自重。然后应把滤纸存放在有盖的培养皿里或密封的滤纸保持架中,直至试验需要时。如滤纸从称量室取出后,必须在 8 小时内使用。
C.6.1.5 稀释系统的调整
稀释系统总的稀释排气流量或通过颗粒流量系统的稀释排气流量的设定应防止水在系统中的冷凝,并保证紧靠颗粒物初级滤纸前的稀释排气温度在 315K(42℃)和 325K(52℃)之间。
C.6.1.6 启动颗粒物采样系统
颗粒物采样系统开始应在旁通模式下工作。试验可以对颗粒物的背景进行测试。背景测量可以在试验前进行,也可在试验后进行。若试验前、后都进行了测量需要取其平均。如果有另一路采样系统可进行背景测量,则可以在进行排气颗粒物采样的同时对背景进行取样测试。
C.6.2 WHTC循环
C.6.2.1 发动机冷却
可以采用自然冷却或强制冷却。对于强制冷却,使用成熟的工程经验设置系统使冷空气经过发动机,冷的机油通过发动机润滑系统,通过发动机冷却系统带走冷却液的热量,带走热量降温排气后处理系统。后处理装置强制降温时,除非后处理系统已冷却至低于其催化激活温度,否则不能用冷空气降温。不允许进行可导致排放改变的任何冷却程序。
C.6.2.2 冷起动试验
C.6.6.2.1 当发动机的润滑剂、冷却液和后处理系统的温度都达到293K和303K(20℃到30℃)之间后,可以进行冷起动循环试验。
C.6.6.2.2 使用下列方法之一起动发动机:
a)根据用户使用手册的建议,使用起动电机和适配蓄电池或合适的电源起动发动机;或者;
b)使用测功机拖动发动机,并控制在其典型的起动转速±25%以内。发动机起动后 1 秒钟内停
止拖动。如果经过 15 秒后发动机未起动,应停止拖动并确定起动失败的原因,除非用户使用手册或服务维修手册描述了较长起动时间是正常的。排除起动失败原因后,若发动机仍能满足 C.6.6.2.1 要求的冷起动循环试验条件,则可再次起动发动机进行试验。
C.6.6.2 热浸期
在完成冷起动循环试验后应立即进行 10±1min 的热浸期作为发动机热起动循环试验的预处理。
C.6.6.3 热起动试验
在 C.6.6.3 所述定义的热浸期结束后,使用 C.6.6.2 所述给出的起动方式起动发动机。
C.6.6.4 循环的运行
发动机起动后,应立即进行冷起动或热启动试验。发动机开始运行后,测试循环控制应初始化使发动机从循环的起始点运行。
WHTC 试验应依据 C.6.4 所述的基准循环。基准循环 1Hz 设置点之间采用线性插值方法计算。测试循环中实际发动机转速和扭矩的记录频率至少为 1Hz,信号可经电子滤波。
C.6.6.5 排放相关数据的记录
a) 试验循环开始时,测试设备应同步开始:
b) 若为全流稀释系统,开始收集和分析稀释空气;
c) 依据使用的方法,开始收集和分析原始排气或稀释后的排气;
d) 开始测量稀释排气的量及必要的温度和压力;
e) 如果对原始排气分析,开始记录排气质量流量;
f) 开始记录测功机转速和扭矩的反馈值。
若使用原始排气测量方法,应对气体污染物((NM)HC,CO,NOX)的浓度和排气质量流量连续测量并记录到计算机系统中。数据记录频率至少为 2Hz,其他数据记录频率至少为 1Hz。对于模拟记录仪应记录其响应性,校准应在数据评估时,以在线或离线方式进行。
若使用全流稀释系统,HC 和 NOX 应在稀释通道内连续测量,测量频率最低为 2Hz,通过对整个试验循环分析仪测量值积分计算其平均浓度。系统响应时间不超过 20s,如果需要,应与 CVS 流量波动、采样时间、测试循环对齐。CO、CO2 和 NMHC 为连续测量值积分或分析整个循环的袋采结果。在连续采样和分析袋采浓度之前确定背景空气中污染物浓度。所有其他需要测量的数据以至少 1Hz 的频率记录。
C.6.6.6 颗粒物取样
试验循环开始时,颗粒采样系统应从旁通状态转换回来。
若使用部分流采样系统,应控制采样泵,使通过颗粒采样探头或输送管的流量与依据 CA.5.1 条确定的排气质量流量成比例。
若使用全流采样系统,应控制采样泵,使通过颗粒采样探头或输送管的流量控制在设定流量的
±2.5%范围内。如果采用流量补偿(即按比例控制样气流量),则必须证明主稀释风道流量与颗粒物 样气流量之比的变化不超过其设定值的±2.5%以内(取样开始第一个 10 秒除外)。应记录气体流量计或流量仪器进口的平均温度和压力。若由于滤纸上积存的颗粒物太多,使设定的流量不能在整个循环内保持在±2.5%以内,则试验无效;应当采用较低流量重新进行试验。
C.6.6.7 发动机停机与设备故障
如果发动机在冷启动试验循环期间停机,则试验无效。发动机需按照 C.6.6.2 所述的要求重新预处理后重新起动,试验重做。
如果发动机在热启动试验循环期间停机,则热启动试验无效。发动机需按照 C.6.6.3 所述的要求热浸,重新开始热启动试验。此时冷启动试验不需重做。
如果在试验循环期间,任何试验所需的仪器设备发生故障,则试验无效。必须按以上条款重做。
C.6.7 WHSC循环
C.6.7.1 稀释系统与发动机的预置
按照C.6.4.1 所述启动和预热稀释系统和发动机。预热后,将发动机在开启稀释系统的同时,在第 9 工况下(见 C.6.2.2 中表 C.1)运行至少 10 分钟进行预置。可以进行无效的颗粒物采样。滤纸不需稳定和称重,用完可丢弃。流量应设置在试验流量的附近,预置后发动机停机。
C.6.7.2 发动机起动
在完成 C.6.7.1 在第 9 工况下的预置后 5±1 分钟,发动机按照生产企业的推荐起动程序起动。按照 C.6.6.2 条使用起动电机或测功机反拖起动。
C.6.7.3 试验运行
发动机运转 1 分钟内,将发动机调整到测试循环的第一个工况点(怠速)开始试验循环运行。
WHSC 循环应按照 C.6.2.2 条表 C.1 所列工况顺序进行。
C.6.7.4 排放相关数据的记录
a) 试验循环开始时,测试设备应同步开始:
b) 若为全流稀释系统,开始收集和分析稀释空气;
c) 依据使用的方法,开始收集和分析原始排气或稀释后的排气;
d) 开始测量稀释排气的量及必要的温度和压力;
e) 如果对原始排气分析,开始记录排气质量流量;
f) 开始记录测功机转速和扭矩的反馈值。
若使用原始排气测量方法,应对气态污染物((NM)HC,CO,NOx)的浓度和排气质量流量连续测量并记录到计算机系统中。数据记录频率至少为 2Hz,其他数据记录频率至少为 1Hz。对于模拟记录仪应记录其响应性,校准应在数据评估时,以在线或离线方式进行。
若使用全流稀释系统,HC 和 NOX 应在稀释通道内连续测量,测量频率最低为 2Hz,通过对整个试验循环的分析仪测量值积分计算其平均浓度。系统响应时间不超过 20 秒,如果需要,应与 CVS 流量波动、采样时间、测试循环对齐。CO、CO2 和 NMHC 为连续测量值积分或分析整个循环的袋采结果。在排气进入稀释通道之前连续采样或背景气袋采的方法确定背景空气中污染物浓度。所有其他需要测量的数据以至少 1Hz 的频率记录。
C.6.7.5 颗粒物取样
试验循环开始时,颗粒采样系统应从旁通状态转换回来。若使用部分流采样系统,应控制采样泵,使通过颗粒采样探头或输送管的流量与依据 CB.4.6.1.条确定的排气质量流量成比例。
若使用全流采样系统,应控制采样泵,使通过颗粒采样探头或输送管的流量控制在设定流量的
±2.5%范围内。如果采用流量补偿(即按比例控制样气流量),则必须证明主稀释风道流量与颗粒物 样气流量之比的变化不超过其设定值的±2.5%以内(取样开始第一个 10 秒除外)。应记录气体流量计或流量仪器进口的平均温度和压力。若由于滤纸上积存的颗粒物太多,使设定的流量不能在整个循环内保持在±2.5%以内,则试验无效。应当采用较低流量重新进行试验。
C.6.7.6 试验过程中若发动机或者设备出现故障。
如果发动机在任何循环下熄火,应终止测试。发动机按 C.6.7.1 所述预置,根据 C.6.7.2 所述重启,测试重新开始。
在循环测试过程中,任何必要的测试设备出现故障,测试应该终止,并按前面规定重新开始。
C.6.8 试验后的处理程序
C.6.8.1 测试后操作
测试结束后,排放流量和对稀释排气的容积测量、取样袋的气体取样和颗粒物取样泵的取样都应停止工作。对于积分式分析系统取样应继续进行,直至系统响应时间结束。
C.6.8.2 比例采样的验证
对于比例采样,例如袋采或 PM 采样,根据 C.6.6.7 和 C.6.7.5 规定对比例采样进行验证。任何不符合要求的采样,试验都应该无效。
C.6.8.3 PM预置和称重
滤纸应放在在带盖的或封闭的器皿中,也可放到滤纸架中,以免外部环境污染。滤纸应放置在称重室,至少 1h 后,但不超过 24h,按 CB.4.4 所述称重。
颗粒物滤纸应至少连续称量3次,记录有效数据的平均值。
C.6.8.4 漂移验证
试验循环结束后 30 分钟内或者热浸周期中需要对气体分析仪使用量程的零点和距点进行检查, 对于本条款,试验循环的定义如下;
a)WHTC:冷起动—热浸—热起动;
b)热态 WHTC:热浸—热起动;
c)多次再生的热起动 WHTC—所有的热起动试验;
d)WHSC—测试循环。分析仪的偏差应满足:
a)确定漂移前,将试验前、后的零点和量距气的测量值代入 CA.7.1 中公式计算;
b)试验前后的偏差在±1%F.S 以内,测量浓度无需修正或按照第 CA.7.1 条的要求对其进行修正;
c)若超过±1%F.S,试验无效,或按照第 CA.7.1 条的要求对其进行修正。
C.6.8.5 气体袋采分析
具体要求如下:
a)气体袋分析应在热起动试验完成后30min内进行,或在热浸期间进行冷起动采样袋分析;
b)背景采样袋分析应在热起动试验后60min内进行。
C.6.8.6 计算循环功
在计算循环功之前,应删除发动机起动期间的任何记录。整个测试循环的实际循环功 Wac(t kWh)
的确定应基于发动机反馈的转速和扭矩值计算瞬时功率。整个测试循环瞬时功率积分得到实际循环功 Wact(kWh)。如果根据 C.5.3.1 所述发动机没有安装附件/设备,则按 C.5.3.5 所述公式对功率进行修正。
按第 C.6.4.8 条用同样的方法积分计算实际循环功。
将实际循环功 Wact 与基准循环功 Wref 对比,Wact 应在 85%Wref 至 105%Wref 之间。
C.6.8.7 试验循环的确认统计
对 WHTC 和 WHSC 循环下,转速、扭矩和功率进行基于基准值与实际值的线性回归分析。为将反馈信号相对于实际循环和基准循环之间的时间滞后带来的偏差影响减至最小,整个发动机转速和扭矩反馈信号序列在时间上可以提前或滞后于对应的基准转速和扭矩序列。若实际信号移位,则扭矩和转速两者都需向同一方向转换同一序列量值。
应采用最小二乘法,见公式:
y = a1x + a0
式中:
y——转速(r/min)、扭矩(Nm)或功率(kW)的实际值;
a1——回归线的斜率;
x——转速(r/min)、扭矩(Nm)或功率(kW)的基准值;
a0——回归线的 y 截距。
对每条回归线都应该计算 y 基于 x 的估算值的标准偏差(SEE)和相关系数(r2)。
建议分析的频率为 1Hz。统计结果符合表 C.2(WHTC)或表 C.3(WHSC)中的标准值,试验方被认为有效。
表 C.2WHTC 回归线的允差
C.6.4.7实际扭矩的生成
附件 CJ(WHTC)和表 C.1(WHSC)中的发动机测功机扭矩规范值是各个转速下的最大扭矩的标准百分比。基准循环的扭矩值应使用实际值,根据 C.6.4.3 所述确定的发动机瞬态性能曲线,对应第 C.6.4.6 条确定的各个实际转速,按照下列公式形成实际扭矩:
Mref,i
Mnorm,i
100
Mmax,i
Mf,i
Mr,i
式中:
Mnorm,i——扭矩规范值百分比,%;
Mmax,i——性能曲线确定的最大扭矩值,Nm;
Mf,i——应安装的附件/设备吸收的扭矩,Nm;
Mr,i——应拆除的附件/设备吸收的扭矩,Nm。
如果按照第 C.5.3.1 条和附件 CG 进行附件/设备的安装,Mf,i 和 Mr,i 均为 0。
为生成基准循环,反拖点(附件 CJ 中的“m”)的负扭矩值应取实际值,由下列任一方法确定:
a)在相关转速点下,用正扭矩的 40%作为负扭矩;
b)从最大瞬态性能转速到最小瞬态性能转速反拖发动机,进行负扭矩的发动机瞬态性能曲线测 定;
c)在怠速和基准转速下反拖发动机确定负扭矩,并在这两点之间进行线性内插。
C.6.4.8基准循环功的计算
根据 C.6.4.6 和 C.6.4.7 所述确定的基准转速和基准扭矩连续同步的计算发动机功率,进而确定整个试验循环的基准循环功。通过整个试验循环连续的发动机功率值积分,计算基准循环功 Wref
(kWh)。如果附件的安装与第 C.5.3.1 条不一致,应根据 C.5.3.5 所述的公式对瞬时功率值进行修正。
用同样的方法对发动机的基准和实际功率进行积分。使用线性插值法来确定相邻的基准或相邻的实测值之间的值。在实际循环功率积分时所有负扭矩值都应包括在内,并设定为零。如果在频率小于 5Hz 下进行积分且如果在给定的时间段内,扭矩从正到负或从负到正,负扭矩部分应设定为零进行计算,正扭矩部分应包括在积分值内。
C.6.5预处理试验流程
C.6.5.1测试设备的安装
按照需要安装仪器和取样探头。当用全流稀释系统稀释发动机排气时,发动机排气尾管应与该系统相连接。
C.6.5.2采样测试设备的准备
排放采样之前,应按如下步骤准备测试设备:
a)根据 CB.3.4 所述规定,在排放采样开始前 8 小时以内,进行泄漏检测;
b)对于分批(袋)采样,吹净连接处或者采样袋中的附着物(如排空气袋);
c)根据设备说明和良好的工程经验,启动所有的测试仪器;
d)启动稀释系统、采样泵、冷却风扇和数据采集系统;
e)通过旁通系统将采样流量调整为要求值(如要求);
f)每次试验时采样系统的热交换器应进行预热或预冷以便处于设备最佳运行温度范围内;
g)采样管、滤芯、冷却器和泵等加热或冷却部件应在其工作温度下稳定;
h)稀释排气系统应在试验程序开始前至少十分钟开启;
i)任何试验间隔开始之前,电子积分装置应清零或重复清零。
C.6.5.3检查气体分析仪
分析仪量程的选择。可以使用能够自动或手动切换量程的排放分析仪,但试验循环过程中,排放分析的量程不应进行切换。同时,分析仪模拟放大器的增益在试验循环过程中也不应切换。
应使用满足 CB.3.3 所述技术要求的可溯源的标准气体确定分析仪的零气和量距气响应。FID 分析单元应基于单个碳元素(C1)进行分析。
C.6.5.4颗粒物采样滤纸准备
试验前至少一小时,应将滤纸置于防尘且透气带盖的培养皿里,放入称量室中进行稳定。稳定结束后,应称量滤纸的重量并记录自重。然后应把滤纸存放在有盖的培养皿里或密封的滤纸保持架中,直至试验需要时。如滤纸从称量室取出后,必须在 8 小时内使用。
C.6.5.5稀释系统的调整
稀释系统总的稀释排气流量或通过颗粒流量系统的稀释排气流量的设定应防止水在系统中的冷凝,并保证紧靠颗粒物初级滤纸前的稀释排气温度在 315K(42℃)和 325K(52℃)之间。
C.6.5.6启动颗粒物采样系统
颗粒物采样系统开始应在旁通模式下工作。试验可以对颗粒物的背景进行测试。背景测量可以在试验前进行,也可在试验后进行。若试验前、后都进行了测量需要取其平均。如果有另一路采样系统可进行背景测量,则可以在进行排气颗粒物采样的同时对背景进行取样测试。
C.6.6WHTC循环
C.6.6.1发动机冷却
可以采用自然冷却或强制冷却。对于强制冷却,使用成熟的工程经验设置系统使冷空气经过发动机,冷的机油通过发动机润滑系统,通过发动机冷却系统带走冷却液的热量,带走热量降温排气后处理系统。后处理装置强制降温时,除非后处理系统已冷却至低于其催化激活温度,否则不能用冷空气降温。不允许进行可导致排放改变的任何冷却程序。
C.6.6.2冷起动试验
C.6.6.2.1当发动机的润滑剂、冷却液和后处理系统的温度都达到293K和303K(20℃到30℃)之间后,可以进行冷起动循环试验。
C.6.6.2.2使用下列方法之一起动发动机:
a)根据用户使用手册的建议,使用起动电机和适配蓄电池或合适的电源起动发动机;或者;
b)使用测功机拖动发动机,并控制在其典型的起动转速±25%以内。发动机起动后 1 秒钟内停
止拖动。如果经过 15 秒后发动机未起动,应停止拖动并确定起动失败的原因,除非用户使用手册或服务维修手册描述了较长起动时间是正常的。排除起动失败原因后,若发动机仍能满足 C.6.6.2.1 要求的冷起动循环试验条件,则可再次起动发动机进行试验。
C.6.6.3热浸期
在完成冷起动循环试验后应立即进行 10±1min 的热浸期作为发动机热起动循环试验的预处理。
C.6.6.4热起动试验
在 C.6.6.3 所述定义的热浸期结束后,使用 C.6.6.2 所述给出的起动方式起动发动机。
C.6.6.5循环的运行
发动机起动后,应立即进行冷起动或热启动试验。发动机开始运行后,测试循环控制应初始化使发动机从循环的起始点运行。
WHTC 试验应依据 C.6.4 所述的基准循环。基准循环 1Hz 设置点之间采用线性插值方法计算。测试循环中实际发动机转速和扭矩的记录频率至少为 1Hz,信号可经电子滤波。
C.6.6.6排放相关数据的记录
a)试验循环开始时,测试设备应同步开始:
b)若为全流稀释系统,开始收集和分析稀释空气;
c)依据使用的方法,开始收集和分析原始排气或稀释后的排气;
d)开始测量稀释排气的量及必要的温度和压力;
e)如果对原始排气分析,开始记录排气质量流量;
f)开始记录测功机转速和扭矩的反馈值。
若使用原始排气测量方法,应对气体污染物((NM)HC,CO,NOX)的浓度和排气质量流量连续测量并记录到计算机系统中。数据记录频率至少为 2Hz,其他数据记录频率至少为 1Hz。对于模拟记录仪应记录其响应性,校准应在数据评估时,以在线或离线方式进行。
若使用全流稀释系统,HC 和 NOX 应在稀释通道内连续测量,测量频率最低为 2Hz,通过对整个试验循环分析仪测量值积分计算其平均浓度。系统响应时间不超过 20s,如果需要,应与 CVS 流量波动、采样时间、测试循环对齐。CO、CO2 和 NMHC 为连续测量值积分或分析整个循环的袋采结果。在连续采样和分析袋采浓度之前确定背景空气中污染物浓度。所有其他需要测量的数据以至少 1Hz 的频率记录。
C.6.6.7颗粒物取样
试验循环开始时,颗粒采样系统应从旁通状态转换回来。
若使用部分流采样系统,应控制采样泵,使通过颗粒采样探头或输送管的流量与依据 CA.5.1 条确定的排气质量流量成比例。
若使用全流采样系统,应控制采样泵,使通过颗粒采样探头或输送管的流量控制在设定流量的
±2.5%范围内。如果采用流量补偿(即按比例控制样气流量),则必须证明主稀释风道流量与颗粒物 样气流量之比的变化不超过其设定值的±2.5%以内(取样开始第一个 10 秒除外)。应记录气体流量计或流量仪器进口的平均温度和压力。若由于滤纸上积存的颗粒物太多,使设定的流量不能在整个循环内保持在±2.5%以内,则试验无效;应当采用较低流量重新进行试验。
C.6.6.8发动机停机与设备故障
如果发动机在冷启动试验循环期间停机,则试验无效。发动机需按照 C.6.6.2 所述的要求重新预处理后重新起动,试验重做。
如果发动机在热启动试验循环期间停机,则热启动试验无效。发动机需按照 C.6.6.3 所述的要求热浸,重新开始热启动试验。此时冷启动试验不需重做。
如果在试验循环期间,任何试验所需的仪器设备发生故障,则试验无效。必须按以上条款重做。
C.6.7WHSC循环
C.6.7.1稀释系统与发动机的预置
按照C.6.4.1 所述启动和预热稀释系统和发动机。预热后,将发动机在开启稀释系统的同时,在第 9 工况下(见 C.6.2.2 中表 C.1)运行至少 10 分钟进行预置。可以进行无效的颗粒物采样。滤纸不需稳定和称重,用完可丢弃。流量应设置在试验流量的附近,预置后发动机停机。
C.6.7.2发动机起动
在完成 C.6.7.1 在第 9 工况下的预置后 5±1 分钟,发动机按照生产企业的推荐起动程序起动。按照 C.6.6.2 条使用起动电机或测功机反拖起动。
C.6.7.3试验运行
发动机运转 1 分钟内,将发动机调整到测试循环的第一个工况点(怠速)开始试验循环运行。
WHSC 循环应按照 C.6.2.2 条表 C.1 所列工况顺序进行。
C.6.7.4排放相关数据的记录
a)试验循环开始时,测试设备应同步开始:
b)若为全流稀释系统,开始收集和分析稀释空气;
c)依据使用的方法,开始收集和分析原始排气或稀释后的排气;
d)开始测量稀释排气的量及必要的温度和压力;
e)如果对原始排气分析,开始记录排气质量流量;
f)开始记录测功机转速和扭矩的反馈值。
若使用原始排气测量方法,应对气态污染物((NM)HC,CO,NOx)的浓度和排气质量流量连续测量并记录到计算机系统中。数据记录频率至少为 2Hz,其他数据记录频率至少为 1Hz。对于模拟记录仪应记录其响应性,校准应在数据评估时,以在线或离线方式进行。
若使用全流稀释系统,HC 和 NOX 应在稀释通道内连续测量,测量频率最低为 2Hz,通过对整个试验循环的分析仪测量值积分计算其平均浓度。系统响应时间不超过 20 秒,如果需要,应与 CVS 流量波动、采样时间、测试循环对齐。CO、CO2 和 NMHC 为连续测量值积分或分析整个循环的袋采结果。在排气进入稀释通道之前连续采样或背景气袋采的方法确定背景空气中污染物浓度。所有其他需要测量的数据以至少 1Hz 的频率记录。
C.6.7.5颗粒物取样
试验循环开始时,颗粒采样系统应从旁通状态转换回来。若使用部分流采样系统,应控制采样泵,使通过颗粒采样探头或输送管的流量与依据 CB.4.6.1.条确定的排气质量流量成比例。
若使用全流采样系统,应控制采样泵,使通过颗粒采样探头或输送管的流量控制在设定流量的
±2.5%范围内。如果采用流量补偿(即按比例控制样气流量),则必须证明主稀释风道流量与颗粒物 样气流量之比的变化不超过其设定值的±2.5%以内(取样开始第一个 10 秒除外)。应记录气体流量计或流量仪器进口的平均温度和压力。若由于滤纸上积存的颗粒物太多,使设定的流量不能在整个循环内保持在±2.5%以内,则试验无效。应当采用较低流量重新进行试验。
C.6.7.6试验过程中若发动机或者设备出现故障。
如果发动机在任何循环下熄火,应终止测试。发动机按 C.6.7.1 所述预置,根据 C.6.7.2 所述重启,测试重新开始。
在循环测试过程中,任何必要的测试设备出现故障,测试应该终止,并按前面规定重新开始。
C.6.8试验后的处理程序
C.6.8.1测试后操作
测试结束后,排放流量和对稀释排气的容积测量、取样袋的气体取样和颗粒物取样泵的取样都应停止工作。对于积分式分析系统取样应继续进行,直至系统响应时间结束。
C.6.8.2比例采样的验证
对于比例采样,例如袋采或 PM 采样,根据 C.6.6.7 和 C.6.7.5 规定对比例采样进行验证。任何不符合要求的采样,试验都应该无效。
C.6.8.3PM预置和称重
滤纸应放在在带盖的或封闭的器皿中,也可放到滤纸架中,以免外部环境污染。滤纸应放置在称重室,至少 1h 后,但不超过 24h,按 CB.4.4 所述称重。
颗粒物滤纸应至少连续称量3次,记录有效数据的平均值。
C.6.8.4漂移验证
试验循环结束后 30 分钟内或者热浸周期中需要对气体分析仪使用量程的零点和距点进行检查, 对于本条款,试验循环的定义如下;
a)WHTC:冷起动—热浸—热起动;
b)热态 WHTC:热浸—热起动;
c)多次再生的热起动 WHTC—所有的热起动试验;
d)WHSC—测试循环。分析仪的偏差应满足:
a)确定漂移前,将试验前、后的零点和量距气的测量值代入 CA.7.1 中公式计算;
b)试验前后的偏差在±1%F.S 以内,测量浓度无需修正或按照第 CA.7.1 条的要求对其进行修正;
c)若超过±1%F.S,试验无效,或按照第 CA.7.1 条的要求对其进行修正。
C.6.8.5气体袋采分析
具体要求如下:
a)气体袋分析应在热起动试验完成后30min内进行,或在热浸期间进行冷起动采样袋分析;
b)背景采样袋分析应在热起动试验后60min内进行。
C.6.8.6计算循环功
在计算循环功之前,应删除发动机起动期间的任何记录。整个测试循环的实际循环功 Wac(t kWh)
的确定应基于发动机反馈的转速和扭矩值计算瞬时功率。整个测试循环瞬时功率积分得到实际循环功 Wact(kWh)。如果根据 C.5.3.1 所述发动机没有安装附件/设备,则按 C.5.3.5 所述公式对功率进行修正。
按第 C.6.4.8 条用同样的方法积分计算实际循环功。
将实际循环功 Wact 与基准循环功 Wref 对比,Wact 应在 85%Wref 至 105%Wref 之间。
C.6.8.7试验循环的确认统计
对 WHTC 和 WHSC 循环下,转速、扭矩和功率进行基于基准值与实际值的线性回归分析。为将反馈信号相对于实际循环和基准循环之间的时间滞后带来的偏差影响减至最小,整个发动机转速和扭矩反馈信号序列在时间上可以提前或滞后于对应的基准转速和扭矩序列。若实际信号移位,则扭矩和转速两者都需向同一方向转换同一序列量值。
应采用最小二乘法,见公式:
y a1x a0
式中:
y——转速(r/min)、扭矩(Nm)或功率(kW)的实际值;
a1——回归线的斜率;
x——转速(r/min)、扭矩(Nm)或功率(kW)的基准值;
a0——回归线的 y 截距。
对每条回归线都应该计算 y 基于 x 的估算值的标准偏差(SEE)和相关系数(r2)。
建议分析的频率为 1Hz。统计结果符合表 C.2(WHTC)或表 C.3(WHSC)中的标准值,试验方被认为有效。
表 C.2WHTC 回归线的允差
附件 CA
(规范性附件) 排放计算
CA.1 概述
本附件包含了排放计算的公式及示例。
按照ASTM E 29-06B 的要求,最终的试验结果应一次四舍五入到比排放限值的小数点右边多一位有效数字,计算最终比排放的中间值允许不进行四舍五入。
CA.2 干/湿基转换
若未以湿基进行测量,测得的浓度应按照下列公式换算至湿基:
附件 CA
(规范性附件) 排放计算
CA.1 概述
本附件包含了排放计算的公式及示例。
按照ASTM E 29-06B 的要求,最终的试验结果应一次四舍五入到比排放限值的小数点右边多一位有效数字,计算最终比排放的中间值允许不进行四舍五入。
CA.2 干/湿基转换
若未以湿基进行测量,测得的浓度应按照下列公式换算至湿基:
式中:
qmf,i ——瞬时燃料质量流量, kg/s;
Ha ——进气的绝对湿度,g 水/kg 干空气;
WBET—— 燃油中的碳含量,质量百分比; WALF ——燃油中的氢含量,质量百分比; WDEL ——燃油中的氮含量,质量百分比; WEPS ——燃油中的氧含量,质量百分比; CCO2d ——干基 CO2 浓度,%;
CCO2d,a——进气中干基 CO2 浓度,%;
CCO ——干基 CO 浓度, ppm; CHCw ——湿基 HC 浓度, ppm。
CA.5.2 气体组分的测定
CA.5.2.1 概述
发动机原始排放气体组分应由第 CB.3 条和附件 CE 中描述的分析和取样系统通过发动机试验测量。数据评价描述见第 CA.5.2.2 条。
CA.5.2.3 条和第 CA.5.2.4 条(与附录 D 中的基准燃料相关)描述了两种计算过程。第 CA.5.2.3 条的过程更简单,因为其使用了列表中的 u 值(组分和排气密度之间的比)。第 CA.5.2.4 条的过程以附录 D 的燃料质量为基础则更为精确,但是需要燃料组分的基础分析。
CA.5.2.2 数据评价
为了计算气体组分的排放质量,按照第 C.6.6.6 条记录和存储排放相关数据所记录浓度及排气质量流量应按转换时间对齐(定义见 C.2.1 条)。因此,每种排放气体分析仪和排气质量流量系统的响应时间应分别符合第 CA.5.1.2 条和 CB.3.5 条规定并被记录。
CA.5.2.3 基于列表值计算质量排放量
按照第 CA.5.2.2 条规定按转换时间排列的污染物原始浓度和排气质量流量来计算瞬时排放质量,对整个循环的瞬时值进行积分,积分乘以 u 值(见表 CA.1)得到污染物质量排放(g / test)。如果是干基测量,在进行任何其它计算前,瞬时浓度值应按照第 CA.2 条规定进行干湿基校正。
计算 NOx 排放质量应乘以按照第 CA.3 条的确定的湿度修正系数 kh,D 或 kh,G。所用计算公式如下:
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