发动机台架排放测试影响因素

发动机台架排放测试影响因素

李禹铮  崔亚男

比亚迪汽车工业有限公司，广东深圳，518118

摘要：发动机是汽车的重要组成部分，其运行质量更是直接关系到汽车运行的安全性与稳定性。同时发动机在骑车额排放系统中也占据重要的地位，在低碳绿色发展理念的指导下，发动机在改善燃烧并实现排放控制系统匹配上发挥的作用越来越受到重视。通过发动机台架测试工作并结合排放分析系统可以更加清楚的明确发动机的排放情况，从而可以为重型柴油发动机型式检验、生产一致性保证、产品型式的变更等方面的工作提供科学的参考依据。就目前来看，发动机台架排放测试对试验环境、测试设备等因素都有着严格的要求，因此必须要重视起发动机台架排放测试的影响因素，并采取针对性的解决措施，以便保障测试结果的科学有效。基于此，本文就发动机台架排放测试影响因素进行了分析，以期能够为当前的测试工作提供一定的额参考依据。

关键词：发动机；台架；排放测试

引言

相关规定要求

相关要求规定表明，标准重型汽车排放的内容较多，但是主要以同型号整车发动机台架测试为主要依据。在测试过程中，发动机台架布置及试验预处理、测试设备等对测试结果的影响较大，对其进行探讨也能够更加明确其影响机理，并帮助企业提高发动机台架排放测试的效果。

一、发动机台架布置及试验预处理的影响

（一）系统泄露检查

在测试环节中，经常会出现发动机进、排气系统漏气的情况，而这一问题也会对测试结果造成一定的影响，因此要求相关操作人员在进行发动机台架布置的时候能够做好系统的泄露检查工作，一方面需要将发动机进气侧和排气侧进行严格的密封，另一方面则是尽可能使用整体式管道，从而可以最大程度上减少漏气问题的发生。在实际操作中可以借助于碳平衡计算方式对系统展开测试，且验证数据可以作为评判其是否正常的标准。通常情况下当最终测量数据中的碳平衡差值控制在3%之内，就可以确定其与测试要求相一致，如果发现其超过规定限值的情况下首先需要确认排气系统是否存在泄露，同时操作人员可以计算油耗和实际测量油耗之间的偏差对具体问题的发生原因等进行分析处理，若出现计算油耗偏小的现象，或许与分析测量值相关，此外发动机的进气量过低也会导致这一情况，面对这一问题，技术人员应当首先排查排气管路的漏气点，若不存在问题，则进一步查看分析仪以及CO2分析仪标定等等；若出现油耗偏大的情况，则可以判定分析仪测量值过高，以及中冷管路出现气体泄露的情况[1]。

（二）发动机瞬态性能测试

若发动机出现和运行减震等存在有悖搭建规范的现象，就会对发动机的振动和转速产生影响，如果发动机转速波动过大会影响其瞬态性能，从而影响测试结果。因此需要相关操作人员调整减震地板空气弹簧、更换发动机支腿减震垫等等，

以此在发动机台架测试过程中，有效保证发动机的瞬态性能符合测试的规范。

（三）发动机附件安装

在发动机台架搭建布置过程中，原机装车附件的使用可以保障测试结果的准确性，如果不便于布置再使用试验台架设备代替即可。目前使用到的发动机附件有进气风道系统、空气滤清器、中冷器、启动装置等等，各附件系统的稳定运行也是测试环境正常进行的保障。其中针对中冷器的选用中应关注台架中冷器与整车中冷器的容积参数是否相当等要素。

（四）后处理装置预处理

关于柴油机的排放净化技术主要包括内部和外部两种情况，且外机进行净化时需要借助排气后处理装置，而且其在达到催化激活温度后才有较高的废气转化效率，因此需要在测试的时候进行后处理装置预处理，比如氧化型催化转化器需简要在发动机的台架中运转至少两个小时，此外还需要保证催化器入口处的温度满足450℃或者以上，只有这样才能够保证催化剂的稳定性，若使用颗粒过滤器，则至少应当运转七个小时左右，使得过滤器入口温度在（500±25）℃。通过与除了可以确保发动机台架测试的顺利进行[2]。

二、测试设备的影响

（一）排放分析仪

1、设备标定

排放分析仪的精度和质量合格的量距气及工作气需要按照法规要求进行选择，其中量距气在满量程确定后应必须大于满量程的80%，除此以外也可以使用采样废气浓度作为量距气浓度选择的参考。在试验的前后还需要对设备进行标定，确认设备状态。

2、设备维保

设备的维护保养是保证设备始终保持稳定运行状态并延长其使用寿命的关键，因此相关操作人员要严格按照设备的使用维护要求做好日常的维护保养。在具体工作中，主要就是做好前置过滤器滤芯及样气预处理单元滤芯的检查保养。

滤芯没有定期替换，就会使得分析仪内部管路等部位出现污染和异常，因此维护人员应该定期对其进行检查并通过试运行观察其运行状态，发现问题要及时采取维修措施或者进行更换，能够有效防止滤芯内颗粒存在过多问题，进而解决堵塞或者压力不足等现象，从而最大程度上确保测量设备的运行质量。

3、设备移动及安装

前置过滤器在挪动过程中不可避免的会牵扯到一些管路、线路等，极易会影响设备的运行质量，因此在相关设备的移动和安装过程中还应该注意不能进行大力的拉扯，避免出现管道或者线路脱落的情况。

4、延迟时间

在限制采样距离的情况下，相比较于实际运行工况，排放分析仪所测量的最终结果可能存在延迟的现象，从而使得测试结果的准确性也受到不良的影响，这就需要操作人员能够在不同款型的发动机搭建完成之后对延迟时间进行重新测量，从而可以消除这一负面影响，确保测试结果的准确性[3]。

（二）定容采样系统

1、文丘里管流量

稀释比是CVS流量与排气流量的比，测试工作中确保总稀释比应在5:1～7:1范围内即可。若过分稀释，排放物的浓度就会出现偏低的现象，测试结果就会不准确；反之若稀释比例不足，在稀释管中尾气就会发生冷凝现象，同样会影响测试数据，因此在测试之前都需要重新进行确定。

2、流量对颗粒的影响

在对颗粒物取样系统展开设计过程中，首先应当确保的取样排气和总稀释排气的流量向对应，若CVS流量不稳定，则会对后期的采样数据产生很大的制约。

3、颗粒采样

（1）采样流量

通常情况下常规的颗粒采样系统使用二级稀释，以确保管路内的温度在（47±5）℃，且二级稀释流量不应当超过总流量的一半以上，从而避免影响测试结果。

（2）颗粒称重

首先应当将称重室的室温规定在（22±3）℃，且湿度应当控制在露点温度（9.5±1）℃。在进行称重前应当将滤纸静置在称重室一小时，然后对滤纸进行三次称重并取平均值。使用镊子夹取滤纸干净区域进行展开取样，取样完成后滤纸应当尽快送回到称重室内并静置一个小时以上，称重方式可以将试验前为参考[4]。

结语

综上所述，发动机台架排放测试过程中涉及到诸多程序，相关操作人员必须要加强对各要素的关注，保障试验程序的顺利进行，从而全面保障测试结果的科学准确。在上述分析中，笔者主要是从发动机的布置、测试设备的准备上等方面进行的探讨，并以此为基础为当前企业的发动机台架测试工作提供科学的参考依据。

参考文献：

[1]国家市场监督管理总局.重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）:GB17691—2018[S].北京:中国标准出版社,2019.

[2]黄伟.发动机台架排放测试影响因素[J].汽车实用技术,2022(07):126-130.