GB 18176-2000 轻便摩托车排气污染物限值及测试方法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准轻便摩托车排气污染物限值及测试方法发布实施国家质量技术监督局发布前言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和中华人民共和国标准化法控制轻便摩托车排气污染物的排放改善环境空气质量特制定本标准本标准试验方法部分等效采用联合国欧洲经济委员会年月日生效的关于气体污染物排放对装有火花点火发动机的轻便摩托车认证的统一规定的技术内容并参照欧盟年月日生效的中第章附录由轻便摩托车引起的对大气污染的测量要求的内容及我国的实际情况进行了适当的修改排放限值等同采用中的对轻便摩托车的排放要求对需加装催化器方可达标的摩托车执行标准时要充分考虑各地供应达到欧标准要求的燃油的保障能力

2、凡能提供符合欧标准所要求燃油的地区各企业应提供符合本标准要求的摩托车产品本标准的附录附录附录附录和附录都是标准的附录本标准由国家机械工业局提出本标准由全国汽车标准化技术委员会归口本标准主要起草单位国家摩托车质量监督检验中心本标准主要起草人孙海洲魏逊蒙段保民王奎顺柳庆华中华人民共和国国家标准轻便摩托车排气污染物限值及测试方法国家质量技术监督局批准实施范围本标准规定了轻便摩托车排气中一氧化碳碳氢化合物和氮氧化物的排放限值及测试方法本标准适用于整车整备质量小于发动机排量不大于最大设计车速不大于的装有火花点火式发动机的两轮或三轮轻便摩托车引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条

3、文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性摩托车和轻便摩托车术语两轮车质量摩托车和轻便摩托车术语三轮车质量定义本标准采用下列定义基准质量指轻便摩托车的整车整备质量按加上驾驶员质量气体污染物指一氧化碳碳氢化合物和用二氧化氮当量表示的氮氧化物稀释排气指轻便摩托车排气用周围空气稀释后的均匀混合气试验分类按试验性质分为型式认证试验和生产一致性检查试验型式认证试验时生产企业应提交一辆代表该车型的轻便摩托车进行第章规定的试验生产一致性检查试验时从经本标准型式认证试验合格的成批生产的轻便摩托车中任意抽取一辆进行第章规定的试验型式认证试验概述影响气体污染

4、物排放的零部件其设计制造和装配应能保证轻便摩托车在正常使用条件下即使受到振动仍应符合本标准的要求试验说明轻便摩托车应进行下述的型和型试验型试验市区气体污染物平均排放量的检验轻便摩托车应置于装有功率吸收装置和惯量模拟装置的测功机上一次试验持续由个连续运行的循环组成每个循环由个阶段组成怠速加速等速和减速等试验期间应用空气稀释排气并使混合气的容积流量保持恒定在试验过程中连续的混合气取样气流被送入取样袋以便依次确定一氧化碳碳氢化合物和氮氧化物的浓度取试验平均值并确定其总容积试验结束时应用转鼓上转数计的累计转数确定轻便摩托车实际行驶的距离试验应按附录规定的方法进行并用给定的方法收集和分析各种气体除下述规

5、定外试验应进行次每次试验所得到的一氧化碳碳氢化合物和氮氧化物的值应低于表中的值表轻便摩托车排气污染物排放限值及执行日期排气污染物排放限值第一阶段第二阶段两轮轻便摩托车三轮轻便摩托车两轮轻便摩托车三轮轻便摩托车注第一阶段型式认证试验自年月日起执行生产一致性检查试验自年月日起执行第二阶段型式认证试验自年月日起执行生产一致性检查试验自年月日起执行对于上述污染物的每一种当次测量结果的算术平均值低于规定限值时允许次测量结果中有一次超过相应的规定限值但不得超过其对于一种以上的污染物超过规定限值的情况不管是发生在同一次试验中还是发生在不同次的试验中都是允许的在下列条件下规定的试验次数可减少对提到的每一种污染

6、物和分别代表第一次和第二次的测量结果为表中规定的每种污染物的限值对于所有污染物当时仅需进行一次试验对于所有污染物当但至少有一种污染物的而且每一种污染物的满足和的要求时则只需进行次试验型试验怠速时一氧化碳和碳氢化合物排放的检验测量发动机怠速时内排出的一氧化碳和碳氢化合物的质量该试验按附录所述的方法进行生产一致性检查试验对已通过本标准型式认证试验而获准生产的成批轻便摩托车凡影响发动机气体污染物排放的零部件均应与进行型式认证试验时轻便摩托车的零部件一致为验证规定的一致性应从成批生产的产品中抽取样车通常应以型式认证试验轻便摩托车的试验结果报告及附录所规定的项目为基础检查样车的一致性必要时样车应全部或部

7、分进行所规定的型和型试验为检查型试验时轻便摩托车的一致性应采用以下程序从批量产品中抽取一辆样车进行所述的试验排放限值见中表规定若从批量产品中抽取的样车不能满足上述的要求生产企业可要求从该批产品中另抽取若干辆样车包含最初抽取的样车进行测量生产企业应决定样品的数目对于每种气体污染物确定其样品测量结果的算术平均值和标准偏差若满足下面条件则认为该批产品符合一致性要求式中中给定的各种气体污染物的排放限值任一样品的测量结果随而变化的统计因数在表中给出表若则试验方法型试验市区气体污染物平均排放量的检验见附录型试验怠速时一氧化碳和碳氧化合物排放的检验见附录认证扩展基准质量不同的车型一种车型的认证可以扩展到仅在

8、基准质量上与认证车型不同的其他车型需要扩展认证的车型的基准质量仅需使用认证车型相邻的较高或较低的当量惯量总传动比不同的车型通过认证的车型在下列条件下可以扩展到与认证车型仅总传动比不同的其他车型对型试验中使用的各种传动比均需确定其比例式中分别为认证车型和要求扩展认证车型发动机转速为所对应的车速若各传动比均满足则认证可以扩展而无需重复型试验若至少有一个传动比且每一个传动比均满足型试验需重复进行但该试验可由生产企业选定经认证主管机关认可的试验室进行试验报告应送交认可的检验机构基准质量和总传动比均不同的车型如果满足和的全部条件一种车型的认证可以扩展到在基准质量和总传动比方面和认证车型不同的其他车型三轮

9、车辆一种两轮车型的认证可以扩展到采用相同发动机相同排气系统相同传动装置或仅总传动比不同的三轮车型当一种车型按方法通过认证后该认证不得再扩展到其他车型附录标准的附录发动机的主要特性和与进行试验有关的资料发动机制造厂型号循环四冲程或二冲程气缸数及排列缸径行程气缸工作容积压缩比燃烧室燃烧室和活塞包括活塞环的图纸冷却系统润滑系统二冲程发动机分离润滑或混合润滑曲轴箱窜气再循环装置说明及简图空气滤清器图纸或厂牌及型号附加排气净化装置如有且不属于其他项目说明和简图进气和燃油供给进气系统和附件进气消声器加热装置附加进气装置等的说明和图示燃料供给使用化油器厂牌型号调整混合室尺寸喉管直径节气门尺寸针阀型式和数目针

10、阀位置量孔浮子室液面浮子质量浮子针阀或对应于不同空气流量的供油曲线手动或自动阻风门闭合度调整使用喷射器厂牌型号划掉不适用者注明公差一般说明气门正时机械操纵的气门正时气门最大升程和相对上下止点的气门开启角和关闭角基准间隙及调整间隙气口的布置活塞在上止点时曲轴箱的容积簧片阀说明附尺寸图进气口扫气口和排气口及其相应的气门相位图的技术说明附尺寸图图纸中应包括气缸剖面图点火系统点火系统型式厂牌型号点火提前曲线点火正时触点间隙闭合角排气系统技术说明和简图试验条件的附加说明所用燃油所用润滑油厂牌型号若为混合润滑需说明润滑油的混合比火花塞厂牌型号火花塞调整间隙点火线圈厂牌型号点火器厂牌型号怠速系统依据附录中的

11、调整说明和相关要求发动机怠速时排气中一氧化碳的含量生产企业标准发动机性能怠速转速发动机在最大功率时的转速划掉不适用者注明公差最大功率附录标准的附录试验结果报告产品名称或车辆商标轻便摩托车型号生产企业的名称和地址如有生产企业代理人其名称和地址轻便摩托车的基准质量轻便摩托车的最大总质量变速器手动自动挡位数变速器速比一挡速比二挡速比三挡速比末级传动比轮胎规格动态滚动周长生产企业规定的最大设计车速按附录中进行性能检查提交试验的轻便摩托车负责进行试验的检验机构检验机构签发报告的日期检验机构签发的报告编号型试验测得的结果型试验测得的结果试验地点试验日期签署本试验结果报告应附有下列文件一份填写完整的附录及有

12、关图纸和简图一张发动机照片划掉不适用者如轻便摩托车装有自动变速器则给出所有主要的技术参数附录标准的附录型试验市区气体污染物平均排放量的检验概述本附录介绍了规定的型试验的程序底盘测功器上的运行循环循环说明在底盘测功机上进行的运行循环如表及附件所示表底盘测功器上的运行循环序号运转状态加速度车速运行时间累计时间怠速加速等速减速节气门全开节气门全开最大最大最大等速减速怠速运行循环的一般条件必要时应进行预试验循环以便确定如何最好地操作加速油门变速杆和制动器变速器的使用必要时应按生产企业规定的方法使用变速器若没有使用说明应采用以下原则手动变速器如有可能在等速时发动机转速应在其最大转速的当有一个以上挡位满足

13、该要求时应采用其较高挡位进行轻便摩托车试验在加速时应使用能给出最大加速度的挡位进行轻便摩托车试验当发动机转速为其最大功率转速的时应提高一挡减速时在发动机怠速运转不平稳之前或者当发动机转速降到最大功率转速的时即应降低一挡减速过程中不应降至最低挡自动变速器和扭矩转换器应使用公路位置偏差循环中的所有工况均允许车速有的偏差工况改变时允许车速超差但在任何情况下超过偏差的时间不能超过如果不使用制动器轻便摩托车减速过程比规定的时间短则应采用的规定时间允许偏差为车速和时间的复合偏差如附件所示车辆和燃料试验轻便摩托车轻便摩托车应处于良好的机械状况试验前应走合并至少行驶排气装置不能有任何泄漏以免减少所收集的发动机

14、排出的气体量应检查进气系统的密封性以保证混合气不因意外进气而受到影响发动机和轻便摩托车操纵装置应按生产企业的规定进行调整这项要求也用于怠速转速和排气中一氧化碳含量自动阻风门和排气净化系统的调整检验机构要检查轻便摩托车是否与生产企业规定的性能一致能否正常行驶特别是发动机能否在冷态和热态时起动以及发动机的怠速平稳性燃料试验时应使用基准燃料基准燃料的技术要求见附录如果发动机采用混合润滑加入基准燃料中的润滑油的等级和数量应符合生产企业的规定试验设备底盘测功机测功机的主要特性如下功率吸收曲线方程从的初速度起底盘测功机应以的精度再现轻便摩托车在水平道路上风速尽可能接近行驶时发动机发出的功率否则功率吸收装置

15、和测功机的内部摩擦所吸收的功率为当时当时注单转鼓直径为不得为负值校验方法见附件基本惯量附加惯量从到的整数倍也可用等效的电模拟量代替转鼓上应装有可回零的转数计以测量实际行驶的距离气体收集装置气体收集装置如下所述见附录该装置用于收集试验期间产生的全部排气并能在轻便摩托车排气口处保持大气压力排气收集装置与排气取样系统之间的连接管该连接管和收集装置应采用不影响收集气体成分并能承受其温度的不锈钢或其他材料制成稀释排气的抽取设备应有足够容积的恒定流量以保证全部排气被吸入装在气体收集装置外部的取样探头通过泵滤清器流量计在整个试验过程中以恒定流量对稀释空气进行取样处于稀释排气管路中的取样探头必要时通过滤清器流

16、量计和泵在整个试验过程中以固定流量对稀释排气进行取样在这两个取样装置中最低取样流量应为在整个试验过程中上述取样系统中的三通阀把取样气流直接引到它们各自的取样袋或排向大气用于收集稀释空气和稀释排气的气密取样袋应有足够的容积以使取样气流不受阻止且取样袋不受有关气体污染物的影响取样袋应有一自动的闭合装置便于快速而紧密地在试验之后与取样系统或与分析系统相连应提供确定试验期间通过取样系统的稀释气体总容积的方法分析设备取样探头设置在通向取样袋的取样管或取样袋排空管内取样探头应用对气体成分没有影响的不锈钢或其他材料制成取样探头和通向分析仪的连接管应处于环境温度应具备以下类型的分析仪不分光红外线吸收型分析仪用

17、于一氧化碳测量氢火焰离子化型分析仪用于碳氢化合物测量化学发光型分析仪用于氮氧化物测量仪器和测量精度由于测功机在单独的试验中校验见因此没必要标明其精度包括转鼓和功率吸收装置旋转部件在内的旋转质量的总惯量见其测量精度为轻便摩托车的行驶距离通过转鼓的转动来测量其测量精度为车速通过转鼓的转动速度来测量在车速超过以上时其测量精度为环境温度的测量精度为大气压力的测量精度为空气相对湿度的测量精度为在不考虑标准气体精度的条件下要求测量的各种污染物成分的测量精度应为分析系统的总响应时间应少于标准气体的浓度与其标称值的误差不超过一氧化碳和氮氧化物的稀释剂为氮气碳氢化合物丙烷的稀释剂为空气冷却风速的测量精度为运行循

18、环和收集气体的持续时间误差为该时间的测量精度为稀释气体总容积的测量精度为总流量和取样流量应稳定在以内试验准备测功机调整应调整功率吸收装置以保证油门全开时轻便摩托车在测功机上的速度等于其在道路上可能达到的最大速度的偏差该道路上可能达到的最大速度与生产企业标定的最大速度之差不大于当轻便摩托车装有最大车速调整装置时应考虑该装置的影响轻便摩托车当量惯量的调整按表给出的限值调整飞轮以得到代表轻便摩托车基准质量对应的旋转质量的总惯量表基准质量当量惯量轻便摩托车的冷却在整个试验过程中辅助冷却风机位于轻便摩托车前方以便冷却风直接吹向发动机气流速度应为风机出口截面积至少为并在前轮前方与轻便摩托车纵轴垂直用于测量

19、空气线速度的装置应位于气流中部且距空气出口在整个风机出口面上空气线速度应尽可能接近常数轻便摩托车也可用以下方式冷却可变速气流吹过轻便摩托车风机的速度范围应在之间调整风机出口处空气的线速度应在相应转鼓速度的以内当转鼓等效速度低于时空气速度可以为零风机出口截面积至少为并且风机出口的底部应距离地面风机出口应在前轮前方与轻便摩托车纵轴垂直轻便摩托车调整在第一个测量循环开始之前轻便摩托车应连续运行个的循环以便预热发动机轮胎压力应为生产企业推荐的正常道路使用压力若转鼓直径小于时则轮胎压力可增加驱动轮载荷驱动轮上的截荷与轻便摩托车在正常道路使用状态下乘坐一名的驾驶员时的载荷相差背压检查在预试验中应检查取样装

20、置的背压以保证该压力与大气压力相差分析设备的校正分析仪器的校正按仪器要求调整指示压力通过装在各气瓶上的流量计或压力表将一定量气体注入分析仪器调整仪器使其指示值稳定且与标准气瓶上的标称值一致从最高浓度的标准气开始对仪器进行调整作出所用的各种标准气浓度下分析仪器的偏差曲线仪器的总响应时间将最高浓度的标准气引入取样探头末端检查与最大偏差相应的指示值是否在内达到如果达不到则应从一端到另一端检查分析回路是否泄漏底盘测功机试验程序进行循环的特殊条件在整个试验期间底盘测功机所处的实验室室内温度应在之间试验时轻便摩托车应尽可能水平放置以避免燃油和机油的不正常供给试验期间应绘制车速时间曲线以便判断循环运行的准确

21、性起动发动机在仪器设备进行了收集稀释分析和测量气体的预操作后见按生产企业的说明利用阻风门起动阀等装置起动发动机第一个测量循环开始收集样气及通过吸气泵测量流量同步进行怠速手脚动变速器为使加速能按正常循环进行轻便摩托车应在怠速后加速前内脱开离合器变速器置一挡自动变速器和扭矩转换器试验开始时选择器应接合若有市区和公路两个位置时应采用公路位置加速在每一个怠速工况结束时应全开油门进行加速阶段必要时使用变速器以尽可能快地达到最大速度等速最大等速阶段应保持油门全开直到减速工况开始在的等速阶段油门位置尽可能保持固定减速所有减速应保持离合器结合油门完全关闭在车速为时不操作变速杆发动机离合器手动脱开若减速过程比规

22、定的相应时间长则应使用轻便摩托车制动器以便循环按规定进行若减速过程比规定的相应时间短则应进行一段等速或怠速运行并入其后的等速或怠速运行来恢复理论循环定时此时的规定不予采用在第二个减速阶段结束时转鼓上的轻便摩托车已停止变速器应置于空挡离合器保持接合取样和分析程序取样如所示取样应在试验循环开始时进行充气完成以后取样袋应尽快密封最后一个循环的终了稀释排气和稀释空气取样系统应关闭发动机产生气体随即排向大气分析每个取样袋中的气体应尽可能立即进行分析在任何情况下不得超过取样袋充气完成后如果取样探头不是永久地安装在取样袋上应避免安装探头过程中空气进入取样袋和在取出探头过程中气体从袋中泄露分析仪应在与取样袋连

23、接后内显示稳定值在稀释排气取样系统和稀释空气收集袋中的和的浓度将由测量仪器的读数或运用合适校正曲线的记录来确定废气分析中各种气体污染物的浓度应在测量装置稳定后读出气体污染物排放量的确定试验中轻便摩托车排出的一氧化碳的质量由下式计算式中试验中排出的一氧化碳的质量实际行驶的距离它可由转数计累计转数与转鼓周长的乘积得到一氧化碳在温度为大气压力为时的密度稀释排气中一氧化碳的容积浓度考虑到稀释空气中的污染物进行如下校正式中收集在袋内稀释排气样气中的一氧化碳容积浓度收集在袋内稀释空气样气中的一氧化碳容积浓度下述规定的系数温度为和大气压力为基准条件下稀释排气总容积每次试验当使用定容泵取样和容积测量系统时式中

24、泵一转所排出气体的容积该容积是泵进出口截面积差的函数四个循环中泵的转数大气压力个试验循环中泵进口截面处的真空度在泵进口截面处测得的个试验循环中稀释排气的平均温度当使用临界流量文氏管气体取样和容积测量系统时应连续记录表示容积流量的参数并计算出测量期间的总容积试验中轻便摩托车排出的碳氢化合物的质量应由下式计算式中试验中排出的碳氢化合物质量上述中规定的距离总容积见碳氢化合物在温度为和大气压力为时的密度这里取平均碳氢比为稀释排气中的碳当量的容积浓度如丙烷的浓度乘以考虑到稀释空气中的污染物进行如下校正式中收集在袋内稀释排气样气中的碳氢化合物容积浓度收集在袋内稀释空气样气中的碳氢化合物容积浓度下述规定的系

25、数试验中轻便摩托车排出的氮氧化物的质量由下式计算式中试验中排出的氮氧化物的质量上述规定的距离总容积见排气中氮氧化物的密度用当量表示在温度为和大气压力为时为稀释排气中的氮氧化物容积浓度考虑到稀释空气中的污染物进行如下校正式中收集在袋内稀释排气样气中的氮氧化物容积浓度收集在袋内稀释空气样气中的氮氧化物容积浓度下述规定的系数湿度校正系数式中绝对湿度干空气式中相对湿度在试验温度下水的饱和蒸汽压力大气压力是由下式表示的系数式中和是在袋内稀释排气样气中一氧化碳二氧化碳和碳氢化合物的容积浓度附件型试验的运行循环附件排气分析系统示例示例附件底盘测功机的校验方法范围本附件叙述了检验底盘测功机吸收功率曲线与要求的

26、吸收曲线一致性的方法测量的吸收功率包括摩擦吸收的功率和功率吸收装置所吸收的功率未考虑轮胎与转鼓之间的摩擦损失原理本方法通过测量转鼓的减速时间来计算吸收功率系统的动能被功率吸收装置和测功机的摩擦所消耗本方法忽略了由轻便摩托车质量而引起的转鼓内部摩擦的变化试验程序加上与试验轻便摩托车质量相应的惯量模拟系统根据规定的方法调整功率吸收装置使转鼓运转至的速度脱开转鼓驱动系统使转鼓自由减速记录转鼓从减速到所用的时间用下式计算吸收功率式中测功机吸收的功率当量惯量上述规定的试验速度转鼓从减速到所用的时间在的范围内以为间隔重复上述所述的过程画出吸收功率与车速之间的关系曲线检查该曲线是否在给出的偏差范围内附录标准

27、的附录型试验怠速时一氧化碳和碳氢化合物排放的检验概述本附录规定了所述的型试验的试验方法测量条件试验时应使用基准燃料基准燃料的技术要求见附录如果发动机采用混合润滑加入基准燃料中的润滑油的等级和数量应完全符合生产企业的规定应在型试验结束后发动机怠速运转状况下立即测量一氧化碳和碳氢化合物的排放质量装有手脚动变速器的轻便摩托车则试验应在离合器接合变速器空挡时进行装有自动变速器的轻便摩托车则试验应在离合器接合驱动轮静止时进行发动机怠速应按生产企业的规范进行排气取样和分析三通阀应置于稀释排气和稀释空气直接分析位置分析仪与探头连接后应处于稳定状态通过测量仪器的读数或运用合适校正曲线的记录来确定稀释排气和稀释

28、空气中和的浓度排气分析时气体污染物含量应在测量装置稳定后读出气体污染物的定量确定试验中轻便摩托车排出的一氧化碳质量由下式计算式中试验中排出的一氧化碳的质量一氧化碳在温度为大气压力为时的密度稀释排气中一氧化碳的容积浓度考虑到稀释空气中的污染物进行如下校正式中稀释排气样气中的一氧化碳容积浓度稀释空气样气中的一氧化碳容积浓度下述规定的系数温度为和大气压力为的基准条件下稀释排气总容积当使用定容泵取样和容积测量系统时式中泵一转中排出气体的容积该容积是泵进出口截面积差的函数怠速试验中泵的转数大气压力试验中泵进口截面处的真空度在泵进口截面处测得的试验中稀释排气的平均温度当使用临界流量文氏管气体取样和容积测量

29、系统时应连续记录表示容积流量的参数并计算出测量期间的总容积试验中轻便摩托车排出的碳氢化合物的质量应由下式计算式中试验中排出的碳氢化合物质量总容积见碳氢化合物在温度为和大气压力为时的密度这里取平均碳氢比为稀释排气中的碳当量的容积浓度如丙烷的浓度乘以考虑到稀释空气中的污染物进行如下校正式中稀释排气样气中碳氢化合物的容积浓度稀释空气样气中碳氢化合物的容积浓度下述规定的系数是由下式表示的系数式中和是稀释排气样气中一氧化碳二氧化碳和碳氢化合物的容积浓度附录标准的附录基准燃料的技术要求基准燃料的技术要求类型优质无铅汽油用于轻便摩托车试验项目限值最小最大方法研究法辛烷值马达法辛烷值密度蒸汽压馏程初馏出温度馏出温度馏出温度馏出温度终馏出温度残留量烃组分烯烃芳香烃含容积的苯饱和烃其余烃氢比比例比例诱导期实际胶质硫含量铜片腐蚀级铅含量磷含量美国试验与材料协会不得添加含氧物欧洲润滑油和发动机燃料试验性能研究协调理事会