GB/T 8190.4-2010

 

往復式內燃機排放測量第4部分：不同用途發動機的穩態試驗循環（第8條款）

 

8 試驗循環工況和加權系數

 

8.1 總則

排氣污染排放物應按8.3～8.8大體所述的用途，選用合適的試驗循環進行測量和評定。在有關各方預先商定的情況下，可以使用附錄B所述的通用試驗循環，用適宜的加權系數（見附錄A）計算各種用途下的排放值。對于未列出的特殊用途，應作出適當的選擇并應征得有關各方的同意。下列大多數試驗循環均來自聯合國歐洲經濟委員會UN-ECE R49［17］法規中的13工況穩態試驗循環，并遵循其相同法則。

顆粒排放物可以根據GB/T 8190.1-2010中13.2的規定用多對濾紙法或單對濾紙法進行測量。用多對濾紙法評定顆粒物排放必須測量發動機在穩定工況下每一試驗工況的顆粒物濃度和顆粒物排放質量。發動機達到穩定狀態所需的時間取決于發動機的大小和環境狀況。

GB/T 8190.1-2010和GB/T 8190.4-2010所規定的試驗設備和試驗循環也可用于測量火花點燃式發動機的顆粒排放物。

 

NOx和碳煙顆粒排放的機理

8.2 要求

每次試驗應按某一試驗循環給出的試驗工況順序進行。除循環G外（見8.7.3），試驗工況最短持續時間的標準值為10min。必要時，可以延長工況的持續時間，例如為了采集足夠的顆粒試樣質量或使大型發動機達到穩定狀況。

應記錄工況持續時間并將其寫入報告中。

除試驗循環G外（見8.7.3），應在發動機穩定達到每種工況所要求的轉速和扭矩后，在該工況的任何區段，至少測量和記錄3min內的氣體污染物排放濃度值。只有這3min時間的最后60s才可按照GB／T 8190.1-2010中13.2的規定供排放計算用。

顆粒取樣應按制造廠規定在發動機達到穩定狀態后開始，并且最好與氣體污染物排放測量同時進行。對于單對濾紙法，顆粒取樣應在氣體污染物排放測量完成的士5s內結束。

只有采用多對濾紙法，只要達到所要求的轉速和扭矩，就可在工況期內重復進行顆粒取樣和氣體污染物排放測量，直到取得有效試樣為止。

只要將發動機按前一工況預調至穩定狀態，就可重復試驗工況。在進行任何循環的第一工況時，應按GB/T 8190.1-2010中12.3的要求將發動機預調至穩定狀態。如在一個工況結束到另一工況開始的延誤時間超過20min而少于4h，應將發動機按前一工況預調至穩定狀態。如時間超過4h，則應按GB/T 8190.1-2010中12.3的要求將發動機預調至穩定狀態。

如在試驗工況的任何時間，試驗設備失靈或發動機轉速和負荷不符合GB/T 8190.1-2010中12.7.1的要求，則該試驗工況應為無效，可予取消。然后再按前一工況將發動機預調至穩定狀態，重新開始該試驗工況。

 

污染物形成機理

 

8.3 試驗循環C“非道路車輛和工業裝備”

 

8.3.1 循環C1“非道路車輛、柴油機驅動的非道路工業裝備”

 

8.3.1.1 試驗工況和加權系數

見表3。

表3 循環C1的試驗工況和加權系數

工況號	1	2	3	4	5	6	7	8
轉速a	額定轉速				中間轉速			低怠速
扭矩a/％	100	75	50	10	100	75	50	0
加權系數	0.15	0.15	0.15	0.1	0.1	0.1	0.1	0.15
a見GB/T 8190.1-2010中12.5和GB/T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。

 

8.3.1.2 試驗實施

試驗應按循環C1工況號遞增的順序進行。

應考慮8.2的規定。

8.3.1.3 本試驗適用準則

典型實例有：

——工業鉆井裝置、壓氣機等；

——工程機械，包括輪式裝載機、推土機、履帶式拖拉機、履帶式裝載機、卡車式裝載機、自動傾卸車、液壓挖掘機等；

——農用機械、旋耕機；

——林業機械；

——自行式農用車輛（包括拖拉機）；

——材料裝卸機械；

——叉車；

——修路機（平路機、壓路機、瀝青平整機）；

——掃雪機；

——掃雪拖拉機；

——機場輔助設備；

——架空升降機；

——移動式起重機。

尚未列盡。

注1：擬用于8.7.4（試驗循環G）所列用途、額定功率一般小于20kW的柴油機可按8.3（試驗循環C）給定的試驗循環進行試驗。

注2：帶液壓或液力傳動、在額定轉速的士15％范圍內工作且低怠速運轉時間少于總時間15％的柴油機，可按試驗循環D2（見8.4）進行試驗。

 

8.3.2 循環C2“非道路車輛、火花點燃式發動機驅動的非道路工業裝備”，功率大于20kW

 

8.3.2.1 試驗工況和加權系數

見表4。

表4 循環C2的試驗工況和加權系數

工況號	1	2	3	4	5	6	7
轉速a	額定轉速	中間轉速				低怠速
扭矩a/％	25	100	75	50	25	10	0
加權系數	0.06	0.02	0.05	0.32	0.30	0.10	0.15
a見GB/T 8190.1-2010中12.5和GB/T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。

8.3.2.2 試驗實施

試驗應按循環C2工況號遞增的順序進行。-

應考慮8.2的規定。

8.3.2.3 本試驗適用準則

典型實例有：

——叉車；

——機場輔助設備；

——材料裝卸機械；

——修路機；

——農用機械。

尚未列盡。

 

8.4 試驗循環D“恒速”

 

8.4.1 用途

-循環D1：發電廠；

-循環D2：間歇負載發電機組。

8.4.2 試驗工況和加權系數

見表5。

表5循環D的試驗工況和加權系數

工況號（循環D1）	1	2	3
轉速a	額定轉速					中間轉速	低怠速
扭矩a/％	100	75	50
加權系數	0.3	0.5	0.2

表5（續）

工況號（循環D2）	1	2	3	4	5
轉速a	額定轉速					中間轉速	低怠速
扭矩a/％	100	75	50	25	10
加權系數	0.05	0.25	0.3	0.3	0.1
a見GB／T 8190.1-2010中12.5和GB／T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。

 

8.4.3 試驗實施

試驗循環D1和D2應分別按循環D1和循環D2工況號遞增的順序進行。

應考慮8.2的規定。

試驗循環D1的扭矩值為相應于GB／T 2820.1規定的額定持續功率時的扭矩百分數。

試驗循環D2的扭矩值為相應于GB／T 2820.1規定的額定基本功率時的扭矩百分數。

 

8.4.4 本試驗適用準則

典型實例有：

循環D1：

——發電廠。

循環D2：

——壓氣機；

——排灌泵；

——間歇負載發電機組，包括船用和機車用（非主機用）發電機組、制冷裝置、電焊機組；

——草地維護、風鎬、除雪設備、清掃機。

尚未列盡。

注1：擬用于8.7.4（試驗循環G）所列用途的、額定功率一般小于20kW的柴油機可按8.4（試驗循環D）給定的試驗循環進行試驗。

注2：帶液壓或液力傳動和負荷傳感器裝置的柴油機可按8.4（試驗循環D2）給定的循環進行試驗，參見8.3.1.3。

 

8.5 試驗循環E“船用”

 

8.5.1 用途

有五種試驗循環：

——循環E1：長度小于24m的小艇用柴油機；

——循環E2：船舶推進用重載恒速發動機；

——循環E3：重載船用發動機（螺旋槳特性）；

——循環E4：長度小于24m的游艇用火花點燃式發動機；

——循環E5：長度小于24m的小艇用柴油機（螺旋槳特性）。

 

8.5.2 試驗工況和加權系數

見表6。

表6 循環E的試驗工況和加權系數

工況號（循環E1）	1	2					3	4			5
轉速a	額定轉速					中間轉速					低怠速
扭矩a/％	100	75					75	50			0
加權系數	0.08	0.11					0.19	0.32			0.3

工況號（循環E2）	1	2	3	4
轉速a	額定轉速					中間轉速					低怠速
扭矩a/％	100	75	50	25
加權系數	0.2	0.5	0.15	0.15

表6（續）

工況號（循環E3）	1	2	3	4
轉速a/％	100	91	80	63
功率/％	100	75	50	25
加權系數	0.2	0.5	0.15	0.15

工況號（循環E4）	1	2	3	4	5
轉速a/％ 扭矩a//％ 加權系數	100 100 0.06	80 71.6 0.14	60 46.5 0.15	40 25.3 0.25	低怠速 0 0.40

工況號（循環E5）	1	2	3	4	5
轉速a/％ 功率/％ 加權系數	100 100 0.08	91 75 0.13	80 50 0.17	63 25 0.32	低怠速 0 0.3
a見GB／T 8190.1-2010中12.5和GB／T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。

 

8.5.3 試驗實施

試驗循環E1、E2、E3、E4或E5應按相應循環工況號遞增的順序進行。

應考慮8.2的規定。

對長度小于24m的小艇用柴油機，可根據與實際運行相接近的程度選用試驗循環E1或E5。

對恒速船用發動機可采用E2循環。對可變螺距螺旋槳機組，可根據與實際運行相接近的程度選用循環E2或E3，通常其工況更接近于恒速運行（循環E2）。

對長度小于24m的小艇用火花點燃式發動機，可采用試驗循環E4。

 

8.5.4 本試驗適用準則

典型實例有：

——循環E1：長度小于24m的小艇用柴油機。拖輪和推輪用除外；

——循環E2：無限長船舶推進用重載恒速發動機；

——循環E3：無限長船舶推進用按螺旋槳特性工作的重載發動機；

——循環E4：長度小于24m的小艇用火花點燃式發動機，拖輪和推輪用除外；

——循環E5：長度小于24m、按螺旋槳特性工作的小艇用柴油機，拖輪和推輪用除外。

尚未列盡。

 

8.6 試驗循環F“軌道牽引”

 

8.6.1 試驗工況和加權系數

見表7。

表7循環F的試驗工況和加權系數

工況號	1	2	3
轉速a	額定轉速	中間轉速	低怠速
扭矩a/％	100	50	0
加權系數	0.15	0.25	0.6
a見GB／T 8190.1-2010中12.5和GB／T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。

 

8.6.2 試驗實施

試驗應按循環F工況號遞增的順序進行。

應考慮8.2的規定。

注：對采用非連續控制系統（即分級式操縱器）的發動機，工況2規定為按最接近工況2或35％額定功率級位置運行。

 

8.6.3 本試驗適用準則

典型實例有：

——機車；

——軌道車；

——調度機車。

尚未列盡。

注：軌道車用柴油機可按8.3.1.1（C1）給定的循環進行試驗。

 

8.7 試驗循環G“多用途、草坪和園藝”，功率一般小于20kW

 

8.7.1 用途

有三種試驗循環：

——循環G1：非手提式中間轉速用；

——循環G2：非手提式額定轉速用；

——循環G3：手提式額定轉速用。

 

8.7.2 試驗工況和加權系數

見表8。

表8 循環G的試驗工況和加權系數

工況號（循環G1）						1	2	3	4	5	6
轉速a	額定轉速					中間轉速					低怠速
扭矩a/％						100	75	50	25	10	0
加權系數						0.09	0.20	0.29	0.30	0.07	0.05
工況號（循環G2）	1	2	3	4	5						6
轉速a	額定轉速					中間轉速					低怠速
扭矩a/％	100	75	50	25	10						0
加權系數	0.09	0.20	0.29	0.30	0.07						0.05
工況號（循環G3）	1										2
轉速a	額定轉速					中間轉速					低怠速
扭矩a/％	100										0
加權系數	0.85										0.15
a 見GB／T 8190.1-2010中12.5和GB／T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。

 

8.7.3 試驗實施

試驗循環G1、G2或G3應按相應循環工況號遞增的順序進行。

應考慮8.2的規定。

對火花點燃式發動機，當只測量氣體污染物排放時，每工況時間應為3min，氣體污染物排放濃度值應在各試驗工況的最后2min內進行測量和記錄。

對火花點燃式發動機，氣體排放只能按具體的循環G1、G2或G3之一進行測量，不允許根據試驗循環B計算排放結果。

 

8.7.4 本試驗適用準則

 

8.7.4.1 選擇適當的試驗循環

如果已知發動機機型的最終主要用途，則可以根據8.7.4.2給出的實例選擇試驗循環。如果不能確定發動機機型的最終主要用途，則可以根據發動機規格選擇合適的試驗循環。壓燃式和火花點燃式發動機兩者均可按三種循環中的任一循環進行試驗，以最適宜者為準。

注：擬用于其他試驗循環所列用途的任何額定功率的柴油機，可按該循環（例如循環D和C1）進行試驗。

8.7.4.2 示例

典型實例有：

循環G1：

——手扶旋轉式或滾筒式草坪剪草機；

——發動機前置或后置式草坪剪草機；

——旋耕機；

——修邊機；

——草坪清掃機；

——廢物清除機；

——噴霧機；

——掃雪機；

——高爾夫球車。

循環G2：

——移動式發電機、水泵、電焊機和壓氣機；

——也可以包括發動機在額定轉速時工作的草地和園藝設備。

循環G3：

——修邊機；

——弦線修剪機；

——鼓風機；

——吸塵器；

——鏈鋸；

——手提鋸。

尚未列盡。

 

8.8 試驗循環H“雪地車”

 

8.8.1 試驗工況和加權系數

見表9。

表9循環H的試驗工況和加權系數

工況號	1	2	3	4	5
轉速a	100	85	75	65	低怠速
扭矩a/％	100	51	33	19	0
加權系數	0.12	0.27	0.25	0.31	0.05
見GB/T 8190.1-2010中12.5和GB/T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。

 

8.8.2 試驗實施

試驗循環H應按循環H工況號遞增的順序進行。

應考慮8.2的規定。

 

8.8.3 本試驗適用準則

典型實例有：

——雪地車。