国家环境保护局1993－11－08批准  1994-05－01实施

1 主题内容与适用范围

本标准规定了汽油机排气污染物（CO、HC、NOx）的比排放量试验方法。 本标准运用于最大总质量大于35OOkg的汽车装用的汽油机。

2 引用标准

GB 484 汽油 GB 1883 往复活塞式内燃机名词、术语 GB 5181 汽车排放物术语和定义 JB 3743 汽车发动机性能试验方法

3 术语

干燃空比——汽油机燃油消耗量与干空气消耗量之比。

 4 试验条件

4.1 汽油机排放试验规定在发动机台架上进行。

 4.2 提交试验的汽油机必须达到制造厂技术文件中规定的性能指标。

4.3 试验时，发动机试验室温度应保持在298±5K(25±5℃)。

 4.4 其他试验条件应符合JB 3743的规定。

4.5 试验用汽油应采用符合GB 484规定的汽油，试验结果如有争议应采用标准汽油进行仲裁，标准汽油的技术要求见表1。 4.6 试验时，必须带空气滤清器。

表1 标准汽油技术要求

5.1 应采用不分光红外分析仪(Nondispersive lnfrared Analyzer简称“NDIR”)测定CO及CO2的排放浓度。 5.2 应采用加热型氢火焰离子化分析仪(Heated Flame Ionization Detector简称“HFID”)测定HC的排放浓度(温度加热到130±10℃)。

5.3 应采用化学发光分析仪(Chemiluminescent Detector简称“CLD”)测定NOx的排放浓度。若无这种仪器，允许采用NDIR分析仪测定NOx的排放浓度。

5.4 应采用直接连续取样法采集排气气样，取样导管(除1.2m的取样探头外)应全部加热，并保持在130±10℃范围内。

5.5 测量汽油机转速、扭矩(测功器磅秤读数)、燃油消耗量以及各种温度、压力等所用的仪器仪表及其测量位置和测量精度均应符合JB 3743的规定。

6 试验规范

表2 汽油机九工况法循环表

6.1.1 除怠速工况外，汽油机测功器应在稳定转速(2000±100r／ min)下运转，每一工况的最初10s内，转速偏差不得超过±200r／ mtn。

6.1.2 表2中规定的工况时间，挂档滑行工况允许误差为±2s，所有其他工况允许误差为±4s。

6.1.3 汽油机每个非挂档滑行工况运转时间为60s，前35s为控制期，允许对发动机、测功器进行调整；第36s到第50s为稳定期，这时要求扭矩值与扭矩规定值的误差保持在最大扭矩的±5％内；第51s到第60s为排气分析期，分析排气中各组分的浓度，并连续记录在长图记录纸上。这时要求，扭矩值与扭矩规定值的误差保持在最大扭矩的±2％内。例如第三工况在稳定期的扭矩值应保持在最大扭矩的50％～60％之间，而排气分析期的扭矩值应保持在最大扭矩的53％～57％之间。

6.1.4 对于挂档滑行工况，分析仪应分析第11～60s期间的排气浓度，并记录在长图记录纸上。

6.1.5 怠速工况应在制造厂规定的汽油机怠速转速下运转。用关闭节气门、测功器卸载来达到最后的怠速工况。

6.2 在每次试验中，如出现下列任一情况，则该试验无效，应重新进行试验。

6.2.1 试验装置发生故障。

6.2.2 挂档滑行工况运转时间与挂档滑行工况规定运转时间的偏差超过±2s或其他工况的时间偏差超过±4s。

6.2.3 非挂档滑行工况的排气分析期扭矩偏差超过最大扭矩的±2％。

6.2.4 每一工况的稳定期内，扭矩偏差超过最大扭矩的±5％。

6.2.5 每一工况的前10s，转速偏差超过±200r／min，其余工况时间转速偏差超过±100r／min。

6.2.6 如果不能实现表2中规定的工况序号2～8、10～16的运转条件，经主管部门批准，规定的负荷偏差应不超过此试验转速最大扭矩的±5％，加权系数应按表2中的规定。

6.3 试验程序：

6.3.1 安装取样探头，接通CO、CO2、HC和NOx分析仪及其取样系统。

6.3.2 按仪器制造厂的规定对CO、CO2、HC和NOx分析仪进行零点和量距的标定。苦试验中需用多个量程测量排放浓度，则必须对所用的每个量程都进行零点和量距的标定。

6.3.3 执行表2试验前, 应先对汽油机进行试车，其步骤如下； a.无负荷运转1±0.5min； b.在2000r/min下，以最大扭矩的10％±30％运转4±0.5min； c.在2000r／min下，以最大扭矩的55％±5％运转35±1.0min。 6.3.4 可以使发动机连续运转累积时间大于40min来代替6.3.3 中的内容。

6.3.5 2000r／min时最大扭矩的确定（用以计算每个工况的负荷百分数）； 在2000±100r／min下油门全开运转3min，从第2min开始，记录最高和最低二个扭矩值，以其算术平均值作为此种汽油机2000r／min时的最大扭矩。

 6.3.6 在环境温度为298±5K（25±5℃）的条件下，停机至少1h,但不得超过2h。

6.3.7 按照制造厂规定的起动和暖车程序起动和运转发动机。暖车程序的持续时间应为5±0.5min。

6.3.8 按表2的规定进行试验。

 6.3.9 如试验失败，不必重复6.3.3或6.3.4条内容，而直接从6.3.6 条规定执行即可重新进行此试验。

6.3.10 完成最后一个工况后的6min内，复核6.3.2条中分析仪的零点及量距，若试验前后各分析仪零点及量距偏差出现下列任一情况，则已做的排放试验无效，应重新进行试验： a.大于155ppm（ppmC）量程档，零点漂移超过分析仪记录线满刻度的±2％； 小于155ppm（ppmC）量程档，零点漂移超过分析仪记录线满刻度的±3％； b. 零点与量距点的间距偏差超过分析仪满量程的±2％。

7 试验数据记录及读数

7.1 应连续进行排放试验，并将每个工况的CO、CO2、HC和NOx分析仪的输出信号记录在长图记录纸上，走纸速度不小于75mm／min。

7.2 试验前应记录的各项参数： a. 测功器型号； b. 测功器臂长； c. 汽油机生产厂家； d. 汽油机型号和编号； e. 2000r／min时的最大扭矩； f. 试验地点； g. 试验日期及试验时间； h. 试验编号； i. 试验室环境温度、压力和湿度； j. 试验人员（仪器操作者和发动机操作者）； k. 分析装置最近一次的标定日期； l. 分析仪型号； m. 燃油标号； n. 燃油密度； o. 标出记录仪图线所用的每个量程的零位迹线和量距迹线。

7.3 试验中，每工况应记录的各项参数： a.转速； b.扭矩； c.进气温度； d.燃油消耗量。

7.4 试验后应记录的各项参数： a. 标出记录仪图线所用每个量程的零位迹线和量距迹线； b. 试验室环境温度、压力和湿度。

7.5 排放测量记录线的读数：

7.5.1 在CO、CO2、HC和NOx的记录曲线上，找出每一非挂档滑行工况最后10s记录线位置，及挂档滑行工况最后50s记录线位置。

7.5.2 将最后10s或50s的记录线至少分成10个等分间隔，确定每个等分间隔的记录线读数。

7.5.3 对于线性仪器，对记录线读数取算术平均值，由标定数据确定记录线读数平均浓度值。

7.5.4 对于非线性仪器，计算确定的每一记录线读数浓度，对每一工况取这些浓度的算术平均值作为此工况排放浓度值。

8 试验结果的计算

 8.1 排放试验的结果规定用6.2条中所列的一次排放试验的

CO、HC和NOx加权比排放量（g／kW·h）表示。 8.2 试验结果的计算方法；

 8.2.1 按照式（1）确定表2中每个工况的HC干基排放浓度。

DHC=WHC/Kw ………………………………………………（1）

式中：WHC——排气中HC湿基体积浓度，ppmC；

 DHC——排气中HC干基体积浓度，ppmC；

Kw——干、湿基浓度换算系数（见附录A）。

8.2.2 计算每一工况中CO、HC和NOx的质量排放公式：

Gco＝（Mco／(Mc＋n×MH)）×Dco×Gf×1000／TD………………………（2／）

GHC＝DHC×Gf／（10×TD）………………………………………………（3／）

GNOx＝（MNO2／(MC＋n×MH)）×(DNOx×Kh×Gf×／(10×TD)）……………（4／）

TD＝Dco＋Dco2＋DHC／10000………………………………………………（5）

式中: Gco——每个工况中的CO质量排放量，g／h；

GHC——每个工况中的HC质量排放量，g／h；

GNOx——每个工况中的NOx质量排放量，g／h；

 Mco—— 一氧化碳的摩尔质量，Mco＝28；

MNO2——二氧化碳的摩尔质量，MNO2＝46；

Mc——碳原子的摩尔质量，Mc＝12；

MH——氢原子的摩尔质量，MH＝1；

Gf——每个工况中的燃油消耗量，kg／h；

Kh——NOx浓度进气修正系数（见附录A）；

n——燃料中氢碳原子数比，对于汽油n取值1.85（可用实测值）；

Dco——每个工况排气中CO干基体积浓度，％；

Dco2——每个工况排气中CO2干基体积浓度， ％；

DNOx——每个工况排气中NOx干基体积浓度，ppm；

 DHC——每个工况排气中HC干基体积浓度，ppmC；

TD——为简化公式所用的代用符号。 式（2/）、（3/）、（4/）

分别化简为下面式（2）、（3）、（4）：

Gco＝2020×Dco×Gf／TD……………………………（2）

GHC＝0.1×DHC×Gf／TD………………………………（3）

 GNOX＝0.3321×DNOx×Kh×Gf／TD………………………（4）

8.2.3 计算每个循环的比排放量公式：

BSHC(t)=∑(GHC×Wf)／∑(P×Wf) ………………………………………………（6）

BSco(t)＝∑(Gco×Wf)／∑(P×Wf)………………………………………………（7）

BSNOx(t)＝∑(GNOx×Wf)／∑(P×Wf)………………………………………………（8）

式中： t——试验循环编号，t=I，Ⅱ；

P——每个工况的实测功率，KW；

Wf——每个工况的加权系数，见表2；

BSHC——HC比排放量，g／kw·h；

BSNOx——NOx比排放量，g／KW.h；

BSco——CO比排放量，g／KW·h。

8.2.4 计算一次试验中的CO、HC和NOx加权比排放量公式：

BSHC(T)＝0.35×BSHC(I)＋0.65×BSHC(Ⅱ) ………………………………………（9）

BSCO(T)＝0.35×BSCO(I)＋0.65×BSCO(Ⅱ) ………………………………………（10）

BSNOx(T)＝0.35×BSNOx(I)＋0.65×BSNOx(Ⅱ)………………………………………（11）

式中：BSHC(T)—— 一次试验中HC的加权比排放量，g／kW·h；

 BSco(T)—— 一次试验中CO的加权比排放量，g／kW·h；

 BSNOx(T)—— 一次试验中NOx的加权比排放量，g／kW·h；

附录A 汽油机排放浓度的换算 附录B 试验数据表格及试验结果计算实例 附录C 取样探头