【正文】 排氣分析儀未進行充分預熱； —— 無關氣體干擾影。與取樣氣體接觸的制造材料不能與取樣氣體發(fā)生反應并且不污染取樣氣體或改變被分析氣體的特性。 測功機應配備限位系統。應標明慣量模擬偏差，慣量模擬并應做相應修正。 176。在 0 ℃到 40 ℃環(huán)境范圍內，測功機在 25 km/h 和 40km/h 的轉速下 ，吸收功率應能以 為單位進行調整。 一、測功機功率吸收裝置： （ 1）設定的測功機加載功率允許波動范圍為177。 底盤測功機選用的是 AHSELP300 型底盤測功機 ,該底盤測功機自帶的控制系統能實現恒速和恒扭驅動輪輸出功率的測量。系統中底盤測功機加載裝置采用電渦流測功器，主控計算機通過數據采集板，實時采集底盤測功機車速、扭矩等信號，在軟件分析的基礎上經分析判斷計算后實時向晶閘調壓南京林業(yè)大學本科畢業(yè)設計 穩(wěn)態(tài)加載汽油車排放測試系統設計 第 頁 共 39 頁 24 器輸出數字控制信號，通過改變調壓器的輸出電壓達到改變電渦流測功機吸收功率的目的。這類物質多呈微孔型，能吸附混合氣中的燃料，在排氣過程中再釋放出來。可見在稀的 一側對 HC, NOx 及燃料消耗率都是有利的。 HC 減少的主要原因是點火時間延遲后，排氣溫度上升，使 HC在排氣行程及排氣道中的氧化加強。這些都有利于改善燃燒，降低CO及 HC 的排放。轉速的影響在不同空燃比下表現不同 :在稀混合氣時由于燃燒速度慢，在高轉速情況下，大部分燃燒是在膨脹行程中壓力和溫度不太高時進行的， NO的生成量減少。反應式 (210)左邊的 N,主要靠反應式右邊 (29)生成的氮原子供給。 此外，燃燒高溫會引起氣體離解，生成 CO: 2CO2→ 2C0 + O2 (25) 2H2O→ 2H2 + O2 (26) CO2+H2→ CO + H2O (27) 因而排氣中總會有少量的 CO 存在的 [6,7,8,9]。由于狹縫里氣體溫度較低以及壁面的淬熄作用，火焰很難進入狹縫燒掉這些氣體。燃燒階段燃油蒸汽濃度接近于零，吸收的燃油蒸汽將從液態(tài)潤滑油膜或沉積物中釋放出來進入氣態(tài)的燃燒產物中，釋放過程一直延續(xù)到整個膨脹及排氣行程。另外，雖然供給的混合氣的平均混合比在可燃界限之內，但燃燒室內混合氣濃度的分布很難保持均勻一致，難免有局部過濃或過稀現象，致使局部反應過慢或斷火。在沒有控制的汽車上從曲軸箱通風管排入大氣的泄漏氣體大約為汽車 HC化合物排放量的 25%。 本設計 的主要任務和內容 是： 通過 熟悉在用車 I/M 制度，了解在用汽車排放測試方法發(fā)展方向。 穩(wěn)態(tài)加速模擬工況 (ASM)將車輛放置在底盤測功機上 ,模擬汽車以一定車速 (一般為15mile/h或 25mile/h)上坡時的道路負荷 ,穩(wěn)定運轉幾分鐘后 ,測試汽車尾氣排放的 HC、 CO、NOx的濃度 ,對機動車排放廢氣中的 HC、 CO及 CO2濃度進行檢測采用不分光紅外吸收法原理，對 O2及 NO 濃度進行檢測采用電化學傳感器。但 IM240是一種技術含量高的檢測方法，設備費用昂貴，維護比較復雜，檢測時間較長，對檢測人員有較高的要求，因此不容易普及?；爝^年檢后，為不使車輛啟動困難，再將化油器調整恢復到原狀態(tài)。一些排放達到歐 Ⅰ 或歐 Ⅱ 標準的車輛行駛了僅兩萬多公里， 用有負載的工況法檢測表明其排放已超標，但怠速檢測的 CO 和HC結果卻仍然很低，達標并遠有富余。廣州、深圳、南京、濟南、沈陽、呼和浩特等城市已建立了機動車排放檢測中心站， 對排放檢測設備進行性能測試和對當地機動車的排放狀況進行摸底研究，取得了很多成績。對從事汽車排放治理的檢測、維修及監(jiān)督評價體系的人員必須經過嚴格的培訓，并考核合格，取得資格證書后方可上崗。 無論是針對排放的 I/M 制度，還是針對汽車行駛性能的 I/M 制度，基本上包含 2部分內容 :其一是管理支持，包括法律法規(guī)依據、質量控制和質量保證體系 以及宣傳教育等 :其二是技術支持，包括檢測方法標準、維修診斷規(guī)范、檢測 /診斷 /維修設備供應、數據自動傳輸及人員的培訓。 美國的在用車排放檢測發(fā) 展 完善，現在不僅僅局限于排氣排放物的檢測，而且已經擴展到了一些附加檢測 :包括車載故障診斷 OBD II ,油箱蓋檢測燃油系蒸發(fā)控制裝置檢測等。起初只是將美國環(huán)保署用于新車型式認證中排氣排放物檢測的 FTP 檢測程序濃縮一下，稱為 IM240 工況法，用于在用車排放檢測。哈爾濱鐵路公安局機動車輛安全技術檢測站，自 1993 年成立以來，共計受理各種機動車輛檢測 /維護車輛近一萬輛 (次 )，經過 16 個周期檢測與維護，絕大部分車輛在沒有經過任何“改造”，沒有添加任何附件的情況下，尾氣排放的狀況越來越好。 ，十分重要的一條就是全部 I/M檢測站與 I/M 管理部門聯網，定期向公眾報告車主參與 I/M 制度的情況及 I/M 制度對清潔城市大氣的貢獻，使車主直接南京林業(yè)大學本科畢業(yè)設計 穩(wěn)態(tài)加載汽油車排放測試系統設計 第 頁 共 39 頁 12 了解他們參與 I/M 制度后，自身及其后代所獲得的好處，從而參與治理在用車排放的 I/M制度。因此它可以使在用車總排污量減少 50%以上，這是目前任何一種所謂的凈化器所望塵莫及的。 有效控制汽車污染需作好 以下 兩方面的工作 ： 第 一 、 是實施新車排放法規(guī)，從新車開始就控制好污染物的排放水平； 第 二 、 是對在用汽車執(zhí)行嚴格的 I/M（ Inspection/Maintenance/檢測 /維護）制度，確保在用汽車排放控制系統正常工作 ，使在用車保持良好的技術狀況。日本東京也在 1970 年發(fā)生過光化學煙霧，造成 6000 人死亡， 2萬人染上紅眼病 [6]。 黑煙通常在柴油機大負荷時產生，例如當汽車加速、爬坡及大負荷時，排氣常常會冒黑煙 :黑煙不但限制了柴油機的最大輸出功率，影響其動力性，而且污染大氣，對人體健康不利。但可以肯定，苯并花 (一種五個環(huán)的稠環(huán)芳香烴 C20H12)和硝基烯是致癌物質。 CO經人呼吸進入肺部，被血液吸收后能與體內血紅蛋白結合成一氧化碳 血紅蛋白。 2020 年“環(huán)境與交通工作組”指出，一些大城市機動車排放污染物的貢獻率在多項大氣污染指標中占到了 60%以上。虛擬儀器是 LabVIEW 的精髓，正是因為 LabVIEW 的成功，才使虛擬儀器的概念為學術界和工程界廣泛接受；反過來也正是因為虛擬儀器概念的延伸與擴展，才使 LabVIEW 的應用更加廣泛。 因此逐步趨向于向工況法方向發(fā)展。為了配合 I/M 制度的實施，模擬實際路況反映汽車尾氣排放的污染程度，區(qū)分在用車種的高排放、超標車和達標車，根據檢測數據輔助不合格車輛進行有效的治理以減低機動車污染物的排放，有必要進行工況法在用汽車排放測試系統設計。南京林業(yè)大學本科畢業(yè)設計 穩(wěn)態(tài)加載汽油車排放測試系統設計 第 頁 共 39 頁 1 南京林 業(yè) 大 學 本科 畢業(yè)設計 （ 論 文） 題 目： 穩(wěn)態(tài)加載汽油車排放測試系統設計 學 院： 應用技術學院 專 業(yè) ： 交通運輸（汽車運用工程） 學 號 ： 學 生姓名： 指 導教師 ： 職 稱 ： 教 授 二 OO 七 年 六 月 一 日 南京林業(yè)大學本科畢業(yè)設計 穩(wěn)態(tài)加載汽油車排放測試系統設計 第 頁 共 39 頁 2 摘 要 為保護環(huán)境，提高人民的生活質量，汽車排放治理已成為各級政府部門的重要工作。 實踐證明： 對在用汽油車實行嚴格的 I/M 制度，從而正確找出其中的高排放車輛并采取相關的措施是目前最有效的方法。 怠速法與自由加速法共有的、突出的弊端是檢測時車輛無載荷，檢測結果的代表性與真實性差。 LabVIEW 是 Laboratory Virtual Instument Engineering Workbench(實驗室虛擬儀器集成環(huán)境 ) 的簡稱，是美國國家儀器公司的創(chuàng)新軟件產品，為不熟悉文本語言編程的設計者在測控領域建立計算機儀器系統，提供了便捷、輕松的圖形化設計開發(fā)集成環(huán)境。進入 21 世紀，我國汽車生產和銷售增長速度達到了兩位數，汽車對城市的污染也以驚人的速度增長。 表 11 部分城市的機動車排放污染物分擔率（ %） 分擔率 北京 天津 上海 濟南 深圳 蘭州 CO 96 HC 92 NOx 22 汽車排氣是低空排氣，因此氣體排出后首先會對人造成傷害，汽車排放的一氧化碳 (CO),南京林業(yè)大學本科畢業(yè)設計 穩(wěn)態(tài)加載汽油車排放測試系統設計 第 頁 共 39 頁 9 碳氫化合物 (HC)、氮氧化物 (NOx),碳煙、苯并花 ( BaP )等對人體都有直接的危害。各種成分對人類的直接影響，目前還不完全清楚。對健康人來說，當 NOx 濃度 大約在 16ppm 時，暴露 10 分鐘后，肺氣流阻力有明顯上升 [4]。又于 1955 年和 1970 年兩度發(fā)生光化學煙霧事件，前一次有 400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死亡，后一次使全市居民的南京林業(yè)大學本科畢業(yè)設計 穩(wěn)態(tài)加載汽油車排放測試系統設計 第 頁 共 39 頁 10 眼睛受害達 128 天之久， 3/4 以上市民患上紅眼病。所以，控制汽車排放對我 們國家發(fā)展的重要性不言而喻，而且高排放車輛燃燒一般都不完全，自然要消耗更多的能源，從這個層面上講，制定更加嚴格的排放標準對保護環(huán)境、節(jié)約能源、提升國際形象、提高我國汽車制造業(yè)的國際競爭能力，都有著重要的現實意義 [10]。實施 I/M 制度可以促進車輛的正常維護，使得在整個車輛使用壽命期中排放控制系統始終能夠保持良 好的技術狀態(tài)，因此， I/M 制度是目前國際上公認的在用車排放治理最有效、最快速、最經濟、最合理的措施，主要表現在 : ，占汽車總數 10%～ 15%的高排放在用車排出的污染物占機動車污染物排放總量的 50%，而這些車輛中絕大多數是由于沒有進行良好的維護造成的， I/M 制度正是著眼于治理這部分高排污車輛的排放。 (如尾氣催化凈化器等 )，必須進行大量研究和匹配工作，不同機型要有不同的匹配和產品，費用和投資都非常大，而 I/M 制度用不著這種投資和費用。僅 有 14%，維護后增加到 %； 維護前的 CO 在 3%以下的僅有 %，維護后增加到 %。所以，美國從 1990 年開始在在用車中逐步引入工況法檢測。 IG240南京林業(yè)大學本科畢業(yè)設計 穩(wěn)態(tài)加載汽油車排放測試系統設計 第 頁 共 39 頁 13 跟 IM240 工況法具有很高的相關性，誤判率明顯降低。如美國加州法規(guī)條例中規(guī)定了加州汽車維修管理局負責實施在用車的排放檢 測 /維修工作。 。上海市于 2020 年開始對排放檢測設備進行性能測試和研究工作，取得了一定數據，做了很多準備工作，并于 2020 年在全市范圍內進行排放檢測設備的核準測試工作和實施機動車工況法排放檢測。 其存在著以下 弊端 ： a、 怠速法不能全面反映出汽車真實的排放狀況。但一些車主在年檢前自己將化油器怠速螺釘、節(jié) 氣門螺釘向混合氣偏稀調整，偏離正常的怠速濃混合氣設計狀態(tài)。 IM240測試結果與 FTP結果有很好的相關性，捕捉高排放汽車的錯判率很低。另外，一些污染不 特別嚴重的地區(qū)偏愛更為簡便的方法，因此提出了穩(wěn)態(tài)短工況測試方法 [7]。 根據論文開題報告 的 要求，本論文重點開發(fā)穩(wěn)態(tài)加載工況下汽車排放檢測系統的數據采集。由汽車發(fā)動機曲軸箱排出的氣體混合物其組成大約為 85%的未燃燃料空氣混合氣和 15%的廢氣 (由燃燒室泄漏的燃燒產物 )，泄漏量隨發(fā)動機的磨損而增加。在烴類燃料的燃燒過程中，一般而言，即使混合比 在可燃界限之內，當高溫火焰貼近冷的燃燒室表面時，由于散熱損失大，火焰將中斷，出現所謂“壁面激冷現象”。 在發(fā)動機的進氣過程中，氣缸里的燃油濃度增大，壁面上的潤滑油或沉積物將吸收燃油蒸汽 ， 壓縮行程后期，燃油蒸汽壓力增大 。在燃燒過程中由于缸內壓力繼續(xù)上升，未混合氣繼續(xù)流入狹縫。 另外， C