GB 18176-2002 轻便摩托车排气污染物排放限值及测量方法(工况法).pdf

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1、ICS 13.040.50 Z 64 中华人民共和国国家标准GB 18176-2002 代替GH18176 2000 轻便摩托车排气污染物排放限值及测量方法(工况法)Limits and measurement methods for exhaust emissions from mopeds under running mode 2002-11-18发布2003-01-01实施国家国家质境保护总局监督检验检痊总局发布555 GB 18176-2002 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)，控制轻便摩托车排气污染物排放对环境的污染，改善环境空气质量，特制定本标准。

2、本标准试验方法及限值等同采用欧盟(EUl1997年发布的97/24/EC中的第五章附录1(由轻便摩托车产生的气体污染物的测量规范中适用于轻便摩托车工况法的部分内容，在控制力度上达到了欧洲90年代末的水平。本标准规定r轻便摩托车排气污染物的排放限值及测量方法，并对轻便摩托车排放的污染控制装置提出耐久性要求。自本标准实施之日起，GB18176-2000(轻便摩托车排气污染物限值及测试方法废止。本标准的附录A、附录B、附录C都是标准的附录。本标准由国家环境保护总局科技标准司提出。本标准主要起草单位z天津摩托车技术中心、国家摩托车质量监督检验中心。本标准由国家环境保护总局于2002年6月14日批准。本

3、标准由国家环境保护总局负责解释。556 GB 18176-2002 1 范围轻便摩托车排气污染物排放限值及测量方法(工况法)本标准规定了轻便摩托车排气污染物排放中一氧化碳(CO)、碳氢化合物CHC)和氮氧化物(NOx)的排放限值及测量方法。本标准适用于整车整备质量小于400kg、发动机排量不起过50mL、是大设计车速不超过50kmjh 的装有火花点火式发动机的两轮或三轮轻便摩托车。2 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。GB 7930-999 车用元铅汽油G

4、BjT 5359. 5-996摩托车和轻便摩托车术语两轮车质量GBjT 5359.61996摩托车和轻便摩托车术语三轮车质量GBjT 4570-995 摩托车和轻便摩托车耐久性试验方法GBjT 5374-995 摩托车和轻便摩托车可靠性试验方法3 定义本标准采用下列定义23. 1 基准质量指轻便摩托车的整车整备质量(按GBjT5359. 5、GBjT5359. 6)再加75kg驾驶员质量.3.2 排气污染物指轻便摩托车排气管排出的一氧化碳(C)、碳氢化合物(HC)和用二氧化氮当量表示的氮氧化物(NOx)。3.3 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.3.4 污染控制装置指轻便摩

5、托车上控制或者限制排气排放的装置.3.5 发动机曲轴箱指发动机的内部或外部空间，该空间通过内部或外部的通道与油底亮相连，气体或蒸汽可以通过该通道逸出。4 试验分类按试验性质分为型式核准试验和生产一致性检查试验。4. 1 型式核准试验时，生产企业应提交一辆该车型的代表车辆，进行第5条规定的试验。557 、GB 18176-2002 4.2 生产一致性检查试验时，从己通过本标准型式核准试验合格的成批生产的车辆中任意抽取一辆，进行第6条规定的试验。5 型式核准试验5. 1 概述影响排气污染物排放的零部件，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，仍符合本标准的要求。5.2

6、试验说明5. 2. 1 轻便摩托车应进行下述试验5.2. 1. 1 此方法用于检验轻便摩托车工况法排气污染物的排放量。5. 2. 1. 1. 1 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448s , 由四个连续运行的循环组成。每个循环由七个阶段(怠速、加速、等速和减速等)组成。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人取样袋，以便依次确定一氧化碳(C)、未燃碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)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。5.2.1

7、.1.2 试验应按本标准附录C规定的方法进行，并用规定的方法收集和分析各种气体。5. 2. 1. 1. 3 除下述5.2. 1. 1. 4规定外，试验应进行三次。每次试验所得到的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的测量值应低于表1中的限值。表1轻便摩托车排气污染物的排放限值及执行日期限值!(g!km)排气污染物第一阶段第二阶段两轮轻便摩托车二轮轻便摩托车两轮轻便摩托车二轮轻便摩托车CO 6 12 1 3.5 HC+NO, 3 6 1. 2 1. 2 注1，第一阶段型式核准试验自2003年1月1日起执行，生产一致性检查试验自2004年1月1日起执行。注2，第二阶段型式核准试验自2005年1月1日起执

8、行，生产一致性检查试验自2006年1月1日起执行。对于上述污染物的每一种，当三次测量结果的算术平均值低于规定限值时，贝tl三次测量结果中允许有一次超过相应的规定跟值，但不得超过限值的1l0%，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。5. 2. 1. 1. 4 在以下特定的条件下，5.2.1. 1. 3规定的试验次数可减少。对5.2. 1. 1. 3提到的每种污染物，飞为第一次测量结果，V2为第二次测量结果，L为表1中规定的每种污染物的限值5.2. 1.1. 4.1 如果每种污染物均满足V，;0. 70 L时，则只需进行一次试验。5.

9、2. 1. 1. 4. 2 如果有一种或一种以上的污染物的V，O.70 L.而每种污染物均满足V，;0. 85 L.则要进行第二次试验，如果每种污染物的V28%.且每一个传动比均满足E;13%，试验需重复进行。8.3 基准质量和总传动比均不同的车型如果满足8.1和8.2的全部条件，-种车型的核准可以扩展到在基准质量和总传动比方面与核准车型不同的其他车型。8.4 三轮车辆一种两轮车型的核准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兰轮车型。8.5 当一种车型按8.18.4方法通过核准后，该核准不得再扩展到其他车型。560 附录A标准的附景)发动机的主要特性和与试验有关

10、的资料A1 发动机A 1. 1 生产企业A 1.2 型号A 1.3 冲程数z四冲程或二冲程1)A1. 4 气缸数及排列型式A 1. 5 缸径mm A 1. 6 行程mm A1. 7 气缸工作容积cm A1. 8 压缩比A1. 9 燃烧室和活塞(包括活塞环)的图纸A 1. 10 冷却系统A 1. 11 有无增压器及增压系统的说明A 1. 12 曲轴箱气体再循环装置(说明及简图)A 1. 13 空气滤清器g图纸或生产企业及型号A 1. 14 润滑系统(二冲程发动机z分离润滑或混合润滑)A2 污操控制装置A2. 1 催化转化器g有/元A2. 1. 1 催化转化器和催化单元的数目A2. 1. 2 催化

11、转化糟的尺寸及形状(体积，)A2. 1.3 催化反应的类型氧化型.三元型，)A2. 1. 4 贵金属的总含量和比例A2. 1. 5 载体结构和材料)A2. 1. 6 孔密度A2. 1. 7 催化转化器封装型式A2. 1. 8 催化转化器的位置(在排气系统中的位置与参照距离A2.2 空气喷射装置=有/元1) A2.3 废气再循环装置(EGRl:有/元1)A3 避气和燃油供给A3. 1 进气系统和附件(迸气消声器、加热装置、附加迸气口等)的说明和困示A3.2 燃料供给A3.2. 1 使用化油器A3. 2. 1. 1 生产企业A3.2. 1. 2 型号A3. 2. 1. 3 调整幻数目GB 1817

12、6-2002 561 GB 18176-2002 A3. 2. 1. 3. 1 量孔A3.2. 1. 3. 2 喉管A3.2. 1. 3. 3 浮子室油面高度A3.2. 1. 3. 4 浮子质量或4对应于不同空气流量的供油曲线川)A3. 2. 1. 3. 5 浮子针阀A3. 2. 1. 4 手动或自动阻风门1)A3.2. 1. 5 供油泵压力2lA3. 2. 2 使用喷射器1) A3. 2. 2. 1泵A3. 2. 2. 1. 1 生产企业A3. 2. 2. 1. 2 型号A3. 2. 2. 1. 3 泊泵排量性曲线1)2)A3.2.2.2 喷射器A3. 2. 2. 2.1 生产企业A3.2.

13、2.2.2 型号A3.2.2.2.3 校正A4 气门正时A4. 1 机械操纵的气门正时闭合度调整2l或特性曲线2lmm/行程(泵速Pa1)2)或特性曲线川A4. 1. 1 气门最大升程和相对上、下止点的气门开启角和关闭角A4. 1. 2 基准间隙及或调整间隙A4.2 进排气口的说明A4. 2. 1 活塞在上止点时曲袖箱的空间容积A4. 2. 2 若为笛簧阀，需有其技术说明(附尺寸图A4.2.3 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)A5 点火系统A5. 1 分电器A5. 1. 1 生产企业A5. 1. 2 型号A5. 1. 3 点火提前曲线幻A5. 1. 4 点火正时

14、21A5. 1. 5 断电器触点间隙DA6 排气系统技术说明和简图A7 试验条件的附加说明A7. 1 润滑油A7. 1. 1 生产企业A7. 1. 2 型号562 r/min)川或特(若为棍合润滑，需说明混合汹中润滑油所占比例)A7.2 火花寨A7. 2. 1 生产企业A7. 2. 2 型号A7. 2. 3 火花塞调整间隙A7.3 点火线圈A7. 3. 1 生产企、&A7. 3. 2 型号A7.4 点火器A7. 4. 1 生产企业A7. 4. 2 型号A7.5 发动机怠速时，排气中一氧化碳的容积含量(生产企业标准)A8 发动机性能A8. 1 最低稳定转速A8.2 发动机在最大功率时的转速A8.

15、3 最大功率A8.4 发动机在最大扭矩肘的转速A8.5 最大组矩1)划掉不适用者。2)注明公差.?、r/min2) r/min2 kW r/口1n2Nffi GB 18176-2002 % 563 GB 18176-2002 B1 产品名称和商标眩车辆型号B3 生产企业的名称和地址B4 如有生产企业代理人，其名称和地址附录B(标准的附亵)试验结果报告B5 整车整备质量kg B5. 1 基准质量kg 时最大总质量kg B7 变速器B7. 1 手动/自动。B7.2 挡位数B7.3 变速器速比2J一挡速比二挡速比三挡速比末级传动比轮胎z规格动态滚动周长B7.4 按本标准附录C中3.1.5条的性能检查

16、B8燃油B9 提交试验车辆的日期B10 负责进行试验的检验机构B11 检验机构签发报告的日期B12 检验机构签发报告的编号B13 试验结果CO: HC+NOx: B14 试验地点B15 试验日期B16 签署g/km B17 本试验报告应附有下列文件gg/km 一份填写完整的本标准附录A及相关图纸和简图g一张发动机照片。1) J掉不适用者.2)如车辆装有自动变速器，贝给出所有主要的技术参数.564 GB 18176-2002 附录C标准的附录)工况法排气污染物的检验方法Cl 概述本附录介绍了5.2. 1. 1规定的试验程序。C2 底盘罩功机上的运行循环C2. 1 循环说明在底盘测功机上进行的运行

17、循环如表Cl及附件CA所示z亵Cl底盘测功机上的运行循环序号运转状态加速度/(m/s)速度/(km/h)运转时间/sJ怠速8 2 加速节气门全开。最大3 等速节气门全开最大57 4 减速0.56 最大-205 等速20 36 6 减速0.93 20-0 6 7 怠速5 L一一C2.2 进行循环的般条件必要时.应进行预试验循环，以便确定如何最好地操纵加速泊门、变速杆和制动器。C2.3 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zC2. 3. 1 手动变速器总时间/s8 65 101 107 112 如有可能，在20km/h等速时，发动机转速应在其最大功率

18、对应转邃的50%-90%。当有两个以上挡位满足要求时，应采用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对应转速的110%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为其最大功率对应转速的30%时，应降低一挡减速过程中不应换至最低挡。C2.3.2 自动变速器租扭矩转换器。应使用公路位置。C2.4 偏差C2. 4. 1 循环中的所有工况，均允许车速有士1km/h的偏差。工况改变时允许速度超差，但在任何情况下超过偏差的时间不能越过0.5s。如果不使用制动祷，轻便摩托车减速过程比规定的时间短，则应采用本附录C

19、6.2.6.3的规定。C2.4.2 时间允许偏差土0.5s。C2.4.3 车速和时间的复合偏差如附件CA所示。C3 车辆和燃料C3. 1 试验轻便摩托车口.1.1轻便摩托车应处于良好的机械状况，试验前应按生产企业给出的规范进行走合，未给出规范565 GB 18176-2002 的至少行驶250kmo C3. 1. 2 排气装置不能有任何泄漏，以免减少所收集的发动机排出的气体量。C3. 1. 3 检查进气系统的密封性，以保证混合气不受意外进气的影响。C3. 1. 4 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

20、整。C3. 1. 5 检验机构要检查轻便摩托车能否正常行驶，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。C3.2 燃料试验时，应使用GB17930规定的研究法辛烧值95号享用无铅汽油的规定。润滑油的等级和数量应符合生产企业的规定。C4 试验设备C4. 1 底盘测功机底盘测功机的主要特性如下=功率吸收曲线方程2从12km/h的初速度起，底盘测功机应以士15%的准确度再现轻便摩托车在水平道路上、风速尽可能接近om/s行驶时发动机发出的功率。否则，功率吸收装置和测功机的内部摩擦所吸收的功率(PA)为当012km/h时gPA = Kv土5%Kv士5%P词。不得为负值(校验方法见附件CC

21、)。式中zk 底盘测功机特性值pu 车速.km/h，p元。一一一车速为50km/h时吸收的功率kW。基本惯量，100峙，附加惯量:从10kg 到10陆的整数倍，也可采用等效的电惯量模拟，转鼓直径应不小子400mm , 转鼓上应装有可回零的转速计以测量实际行驶的距离。C4.2 气体收集装置气体收集装置如下所述(见附件CB), . ( CI ) . ( C2 ) C4. 2. 1 该装置用于采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。C4.2.2 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。C4. 2.

22、 3 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。C4. 2. 4 装在气体收集装置外部的取样探头，通过泵、滤消器、流量计，在整个试验过程中以恒定流量对稀释空气进行取祥。C4.2.5 处于稀释排气管路中的取样探头，必要时通过滤清器、流量计和泵，在整个试验过程中以固定流最对稀释排气进行取祥。在这两个取样装置中，最低取样流量应为150L/h。C4.2.6 在整个试验过程中，上述取样系统中的三通阅把取样气流直接引到它们各自的取样袋或排向大气。C4.2.7 用于收集稀释空气和稀释排气混合气的气密取样袋应具有足够的容积，以使取样气流不受阻566 GB 18176-2002 止，且取样袋

23、不能改变有关气体污染物的性质。取样袋应有自动的闭合装置，便于快速而紧密地在试验后与取样系统或与分析系统相连。C4. 2. 8 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。C4.3 分析设备C4. 3. 1 取样探头应设置在通向取样袋的取样管或取样袋的排空管内。取样探头应采用对气体成分没有影响的不锈钢或其他材料制成。取中羊探头和通向分析仪的连接管应处于环境温度下。C4.3.2 应具备以下类型的分析仪不分光红外线吸收型分析仪z用于一氧化碳测量g氢火焰离子化型分析仪2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。C4.4 仪器和测量准确度C4. 4. 1 由于测功机在单独的试验中

24、校验(本附录C5.1)，因此没必要标明其准确度。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(本附录C4.) ，其测量准确度为士5kg, C4.4.2 轻便摩托车的行驶距离通过转鼓的转动来测量，其测量准确度为士10m。C4. 4. 3 车速通过转鼓的转动速度来测量，在车速超过10km/h以上时，其测量准确度为土1km/h , C4. 4. 4 环境温度的测量准确度为士2C，C4. 4. 5 大气压力的测量准确度为土0.2kPa, C4.4.6 空气相对湿度的测量准确度为士5%。C4. 4. 7 在不考虑标准气体准确度的条件下，要求测量的各种污染物成分的测量准确度成为土3%。分析系统的总

25、响应时间应少于1mino C4.4.8 标准气体的浓度与其标称值的误差不超过土2%。一氧化碳和氮氧化物的稀释剂为氮气，碳氧化合物(丙烧的稀释剂为空气，C4.4.9 冷却风速的测量准确度为士5km/h, C4. 4. 10 运行循环和收集气体的持续时间误差为土1s。该时间的测量准确度为土O.1 s , C4. 4. 11 稀稀气体总容积的测量准确度为士3%。C4.4.12 总流量和取样流量应稳定在士5%以内。C5 试验准备C5. 1 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(土1km/h的偏差)。该道路上可能达到的最大速度与生产企业标

26、定的最大速度之差不大于士2km础。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。C5.2 轻便摩托车当量惯量的调整按表C2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。褒C2车辆基准质量R/kg当量惯量/kgR;105 100 105mllC 试验中排出的碳氢化合物质量，g/km，5 上述C8.1中规定的距离，km;V一一总容积(见C8.1) , ,. ( C6 ) dHC 碳氢化合物在温度为273K和大气压力为101.33 kPa时的密度，dHC=O.619 kg/m(这望取平均碳氢比为1I 1. 85) , tHr -稀释排气中的碳当量的容积浓度(如丙炕

27、的浓度乘以3)，10-，考虑到稀释空气中的污染物，进行如下校正gCHC二ellC- dllc 11 -土t1- rI- - DF I ,. ( C7 ) 式中zeHC 收集在S.袋内稀释排气样气中的碳氢化合物容积浓度，10-6，dHC 收集在Sb袋内稀稀空气样气中的碳氢化合物容积浓度，1063DF 下述C8.4规定的系数。C8.3 试验中轻便摩托车排出的氮氧化物的质量应用下式计算=1 CNO Kh nNO = :. x V X dNOh X -: . . (臼)10 570 GB 18176一-2002式中3mNO 试验中排出的氮氧化物的质量，g/km;s-t述C8.1规定的距离，km;V 总

28、容积(见C8.1)，dNOZ一一排气中氮氧化物的密度，用N02当量表示，在温度为273K和大气压力为101.:n kPa时为2.05kg/m , NO 稀释排气中的氮氧化物容积浓度，106，考虑到稀释空气中的污染物，进行如F校正:正MLzeMLd叫式中eN()一-收集在S.袋内稀释排气样气中的氮氧化合物容积浓度，10-(; 仙一一收集在S6袋内稀释空气样气中的氮氧化合物容积浓度，IOCZ DF 下述C8.4规定的系数;Kh一-湿度校正系数gKh二?一丁tJt，-A【、式中:H 绝对湿度.H(H20/干空气)=g/kg 式中-U 相对湿度，%; H= 6.211 1 X U Pd p也p，主L

29、-. 100 扎在试验湿度下水的饱和蒸汽压力，kPaj p.-大气压力，kPaoC8.4 DF是由下式表示的系数g式中g14.5 DF=一一一一一一CC02 + O. 5cco + CHC ( (丁9) ( C10 ) ,(,11) .( C12 ) Cco ，CCD2和CHC是在S.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，%。571 GB 18176-2002 l/(km/h) 50 40 30 20 10 。572 10 8 20 附件CA 工况法试验的运行循环30 40 圈CA150 60 I 70 65 l/(km/h) 4 3 2 1 80 90 工况法试验的运行

30、循环每-点车噩土1km/h) 和时间士0.5s)的复合企量如圈所示i 叫101 2 107 3 4 t f, 120 112 t f, 附件CB气体收集装置示例示例1S, 通大气F, S, sc 轻便摩托草, 轻便托车排气口囤气大通-II4v S. g, 图CB1定害泵气体取棒和窑积测量系统流程简圄(PDP-CVS)GB 18176-2002 遣大气573 , GB 18176-2002 示例2遣大气通大气-2 R S, T CFV Tu 轻便摩托车排气矗立气圈CB2I恼界流量文氏管气体职样和窑积测量系统流程简图(CFV-CVS)574 GB 18176一2002附件CC底盘测功帆的校验方法C

31、Cl 范围本附件叙述了检验底盘测功机吸收功率曲线与本附录中C4.1要求的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吸收的功率，未考虑轮胎与转鼓之间的摩擦损失。CC2 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。CC3 试验程序CC3.1 底盘测功机加上与试验轻便摩托车质量相应的惯量模拟系统.CC3.2 根据本附录中C5.1规定的方法调整功率吸收装置。CC3.3 使转鼓运转至u十10km/h的速度。CC3.4 脱开转鼓驱动系统，使转鼓自由减速。CC3.5 记录转鼓从

32、v+O.lv减速到v-O.1 v所用的时间。CC3.6 用下式计算吸收功率:年ZPA = O.2X千X10-3 式中zPA一测功机吸收的功率，kW;m 当量惯量，kg;v-CC3.3规定的试验速度，m/s;t一一转鼓从v+O.lv减速到-0.1v所用的时间，50CC3.7 在1O50km/h的范围内，以10km/h为间隔，重复上述CC3.3CC3. 6所述的过程。CC3.8 画出吸收功率与车速之间的关系曲线。CC3.9 检查该曲线是否在C4.1给出的偏差范围内。F均P bpd 四霄由SH￥国昏且+5 P.sc 士5%Kv3 5%1 军擅v/(km/h)圈CCl吸收功率与车速之间的关系曲线575