柴油车自由加速烟度的检测技术

柴油车排气烟度检测目前实施GB 3847—2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》，按标准规定车型核准批准车型生产的在用汽车，应该按该标准附录Ⅰ的要求进行自由加速试验，所测得的排气光吸收系数不应大于车型核准批准的自由加速排气烟度排放限值，再加0.5m^-1。标准规定2001年10月1日起生产的在用汽车，应该按该标准附录Ⅰ的要求进行自由加速试验，所测得的排气光吸收系数，自然吸气式不应大于2.5m^-1，涡轮增压式不应大于3.0m^-1。自1995年6月30日以前生产的在用汽车，应按附录K的要求进行自由加速试验，所得的烟度值应不大于5.0Rb，自1995年7月1日至2001年9月30日期间生产的在用汽车，应按附录K的要求进行自由加速试验，所得的烟度值应不大于4.5Rb。

自由加速工况的定义：在发动机怠速下，迅速但不猛烈地踩下加速踏板，使喷油泵供给最大油量。在发动机达到调速器允许的最大转速前，保持此位置。一旦达到最大转速，立即松开加速踏板，使发动机恢复至怠速。

表5-1 汽车怠速排气污染物排放限值（体积分数）

图5-11 滤纸式烟度计结构示意图

1—排气管 2—进给机构 3—滤纸 4—光电传感器 5—指示电表 6—脚踏开关 7—电磁阀 8—抽气泵 9—滤纸卷 10—取样探头

柴油车排气烟度的测量，从测量方法、测量仪器到烟度的允许限值，到目前为止没有形成世界性的统一标准，各国都根据本国的具体情况制定了有关规定。GB 3847—2005规定在用车可以继续使用滤纸式烟度计。

1.滤纸式烟度计的结构

滤纸式烟度计是应用最广的烟度计之一，有手动、半自动和全自动3种形式。其结构都是由废气取样装置、染黑度检测与指示装置和控制装置等组成。图5-11所示为佛山FBY—1型烟度计结构示意图。

（1）废气取样装置 废气取样装置由取样探头、抽气泵和取样软管等组成。取样探头有台架用和整车试验用两种类型。整车试验用取样探头带有散热片，并有安装夹具以便固定在排气管上。取样探头在抽气泵的作用下抽取废气。

（2）染黑度检测与指示装置 染黑度检测与指示装置如图5-12所示，它由光源（白炽灯泡）、光电元件（环形硒电池）和指示电表等组成。根据光学反射作用，由光源的光线射向已被炭烟染黑的滤纸，光线一部分被黑色炭烟吸收，一部分被滤纸反射至光电元件，从而产生相应的光电流。

（3）控制装置 控制装置包括用脚操纵的抽气泵开关、滤纸进给机构和压缩空气清洗机构等。压缩空气清洗机构能在取样前，用压缩空气清洗取样探头和取样软管内的残留废气炭粒。

2.柴油车自由加速烟度的检测方法

（1）仪器准备

1）通电前，检查指示仪表指针是否在机械零点上，若不在，则用零点调整螺钉使指针与“0”的刻度重合。

2）接通电源，仪器进行预热。打开测量开关，在检测装置上垫10张全白滤纸，调节粗调及微调电位器，使表头指针与“0”的刻度重合。

3）在10张全白滤纸上放上标准烟样，并对准检测装置，仪表指针应指在标准烟样的染黑度数值上，否则应进行调节。

4）检查取样装置和控制装置中各部件的工作情况，特别要检查脚踏开关与活塞抽气泵动作是否同步。

5）检查控制用压缩空气和清洗用压缩空气的压力是否符合要求。(www.xing528.com)

图5-12 染黑度检测与指示装置结构示意图

1—电源 2—指示电表 3—光源 4—光电元件 5—滤纸

6）检查滤纸进给机构的工作情况是否正常。检查滤纸是否合格，应洁白无污。

（2）受检车辆准备

1）进气系统应装有空气滤清器，排气系统应装有消声器并且不得有泄漏。

2）柴油应符合国家规定，不得使用燃油添加剂。

3）测量时发动机的冷却液和润滑油温度应达到汽车使用说明书所规定的热状态。

（3）测量程序

1）用压力为0.3～0.4MPa的压缩空气清洗取样管路。

2）把抽气泵置于待抽气位置，将洁白的滤纸置于待取样位置，将滤纸夹紧。

3）将取样探头固定于排气管内，插入深度等于300mm，并使其轴线与排气管轴线平行。

4）将脚踏开关引入汽车驾驶室内，但暂不固定在加速踏板上。

5）按照自由加速工况的规定加速3次，以清除排气系统中的积存物。然后，把脚踏开关固定在加速踏板上，进行实测。

6）按自由加速工况和取样循环要求，在取样期间内完成抽气泵抽气、走纸、抽气泵回位、滤纸夹紧、读数、清洗等过程。测量4次，取后3次读数的算术平均值为所测烟度值，如图5-13所示。注意每次循环取样应在20s内完成。

7）当汽车发动机黑烟冒出排气管的时间与抽气泵开始抽气的时间不同步时，应取最大烟度值作为所测烟度值。

8）检测结束，及时关闭电源和气源。

图5-13 自由加速烟度测量规程