基準狀態(tài)光吸收系數(shù)和光吸收率的檢測方法,是把柴油機和裝用柴油機汽車在檢測環(huán)境狀態(tài)下不同廢氣溫度、氣壓下所檢測的光吸收系數(shù)或光吸收率修正在基準溫度、氣壓下的光吸收系數(shù)或光吸收率的一種方法,屬于汽車性能檢測方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
在柴油車光吸收系數(shù)或光吸收率檢測中,由于在用柴油車的排放廢氣溫度相差較大,排氣管的長度也相差較大,檢測環(huán)境溫度和氣壓變化也較大,在用車輛所測廢氣的溫度和氣壓變化很大,而檢測廢氣光吸收系數(shù)k或光吸收率n受廢氣溫度和大氣壓影響很大,為保證n或k檢測和評價的統(tǒng)一性,應(yīng)把不同廢氣溫度、氣壓下所檢測的n或k修正在基準溫度、氣壓下的值?,F(xiàn)有技術(shù)是采用試驗統(tǒng)計的方法來修正,其不足之處在于:(1)試驗光吸收系數(shù)的范圍較大。試驗很復(fù)雜,操作性很差。(2)沒有考慮氣壓對廢氣n或k的影響和修正。(3)在大量的試驗中很難提供穩(wěn)定的廢氣源,試驗誤差較大?;鶞薁顟B(tài)光吸收系數(shù)和光吸收率的檢測方法,克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
柴油機排放廢氣主要是碳顆粒等固體和其它廢氣氣體,光吸收系數(shù)和光吸收率與碳顆粒等固體體積成正比,炭顆粒等固體體積vm的膨脹系數(shù)很小,檢測溫度和氣壓的變化對vm的影響很小可忽略不計,而廢氣氣體體積vq的膨脹系數(shù)較大不可忽略不計?;鶞薁顟B(tài)光吸收系數(shù)和光吸收率的檢測方法,設(shè)檢測廢氣體積中的碳顆粒等固體體積vm在不同的檢測溫度和氣壓下不變化,檢測廢氣體積中的氣體體積vq在不同的溫度和氣壓下符合氣體狀態(tài)方程,在廢氣檢測儀上測量排放廢氣的溫度t和氣壓p,單位分別為℃和kpa,由于測量排放廢氣與大氣相通的距離很短,可以簡化用檢測環(huán)境狀態(tài)大氣壓來代替p。設(shè)基準狀態(tài)的廢氣溫度為t0,單位℃,基準狀態(tài)的廢氣氣壓為p0,單位kpa,檢測狀態(tài)下所測光吸收系數(shù)為k或者光吸收率為n,基準狀態(tài)光吸收系數(shù)為k0或者光吸收率為n0。
按氣體狀態(tài)方程,計算檢測狀態(tài)下廢氣中氣體體積vq在基準狀態(tài)下的氣體體積為v0,δ=v0/vq=p×(273+t0)/[(273+t)×p0],p、t是檢測值,p0、t0是設(shè)定值,可計算得到δ值,v0=δ×vq。同一排放廢氣在不同溫度和大氣壓下等于變化了vq,從而影響光吸收系數(shù)或光吸收率的檢測值,設(shè)檢測排放廢氣中的固體體積與氣體體積之比為b,b=vm/vq,按檢測k或n與b成正比,k/b=k0/b0,b0=vm/v0,k0=k×b0/b=k×vq/v0=k/δ,同理n0=n/δ;或者按檢測k或n與vq成反比,k×vq=k0×v0,k0=k×vq/v0=k/δ,同理n0=n/δ;或者設(shè)定檢測透光柱體積為v的廢氣符合氣體狀態(tài)方程,把檢測狀態(tài)下廢氣體積v換算在基準狀態(tài)下的廢氣體積vb,δ=vb/v=p×(273+t0)/[(273+t)×p0],檢測狀態(tài)固體體積濃度ρ=vm/v,基準狀態(tài)固體體積濃度ρ0=vm/vb,在檢測體積v中的固體體積變化為vmb,vmb=v×ρ0=v×vm/vb=vm/δ,按檢測k或n與廢氣固體體積成正比,k/vm=k0/vmb,k0=k×vmb/vm=k/δ。
如氣壓相同p=p0而溫度不同,當t大于t0時,δ小于1,檢測狀態(tài)體積相對基準狀態(tài)體積增大,檢測的n或k偏小,檢測值除以小于1的δ,修正增大了基準狀態(tài)值。如溫度相同t=t0而氣壓不同,當p大于p0時,δ大于1,檢測狀態(tài)體積相對基準狀態(tài)體積減小,檢測的n或k偏大,檢測值除以大于1的δ,修正減小了基準狀態(tài)值。
可按統(tǒng)計的檢測儀測量廢氣溫度的均值來設(shè)定t0,或者按統(tǒng)計的汽車排氣管廢氣溫度均值來設(shè)定t0,或者按環(huán)境狀態(tài)溫度均值來設(shè)定t0,可把100kpa作為基準狀態(tài)的氣壓。
基準狀態(tài)光吸收系數(shù)和光吸收率的檢測方法,是把不同廢氣溫度、氣壓下所檢測的光吸收系數(shù)或光吸收率修正在基準溫度、氣壓下光吸收系數(shù)或光吸收率的一種方法,其特征在于:設(shè)檢測排放廢氣體積中的碳顆粒等固體體積vm不受檢測溫度和氣壓的影響為不變量,檢測排放廢氣體積中的氣體體積vq在不同的溫度和氣壓下符合氣體狀態(tài)方程,把檢測狀態(tài)下的氣體體積vq換算成基準狀態(tài)下的氣體體積v0,計算δ=v0/vq=p×(273+t0)/[(273+t)×p0],p0、t0分別為設(shè)定基準狀態(tài)的廢氣氣壓、溫度、單位℃,p、t分別為檢測狀態(tài)下的廢氣氣壓、溫度,單位℃,或者設(shè)p等于檢測環(huán)境狀態(tài)的大氣壓,檢測狀態(tài)下所測光吸收系數(shù)為k或者光吸收率為n,基準狀態(tài)下光吸收系數(shù)為k0或光吸收率為n0;設(shè)b=vm/vq,b0=vm/v0,按k/b=k0/b0,可得k0=k/δ或者n0=n/δ;或者按k×vq=k0×v0,可得k0=k/δ或者n0=n/δ;或者設(shè)定檢測透光柱體積為v的廢氣符合氣體狀態(tài)方程,把檢測狀態(tài)下廢氣體積v換算在基準狀態(tài)下的廢氣體積vb,δ=vb/v=p×(273+t0)/[(273+t)×p0],檢測狀態(tài)下固體體積濃度ρ=vm/v,基準狀態(tài)下固體體積濃度ρ0=vm/vb,在檢測體積v中的固體體積變化為vmb,vmb=v×ρ0=v×vm/vb=vm/δ,按k/vm=k0/vmb,可得k0=k/δ或者n0=n/δ。
具體實施方式
以同一地點、同一檢測環(huán)境狀態(tài)下兩臺相同型號在用柴油車檢測光吸收系數(shù)為例,來說明基準狀態(tài)光吸收系數(shù)和光吸收率的檢測方法的具體實施方式。以環(huán)境平均溫度20℃、大氣壓100kpa來作為基準狀態(tài)的溫度和氣壓,設(shè)光吸收系數(shù)的限值不大于1.61。
1、前一臺柴油車測量光吸收系數(shù)k=1.46,測量廢氣溫度t=66℃,氣壓p=102kpa,計算δ=102×(273+20)/[(273+66)×100]=0.8816,k0=k/δ=1.46/0.8816=1.66。不修正光吸收系數(shù)k=1.46合格,修正后基準狀態(tài)光吸收系數(shù)k0=1.66不合格,兩狀態(tài)檢測值相差13.7%。
2、后一臺柴油車測量光吸收系數(shù)k=1.63,測量廢氣溫度t=42℃,氣壓p=111kpa,計算δ=111×(273+20)/[(273+42)×100]=1.033,k0=k/δ=1.63/1.033=1.58。不修正光吸收系數(shù)k=1.63不合格,修正后基準狀態(tài)光吸收系數(shù)k0=1.58合格,兩狀態(tài)檢測值相差-3.1%。如果不修正,后一臺柴油車廢氣排放大于前一臺柴油車,而且不合格,修正后則相反,后一臺柴油車的實際廢氣排放小于前一臺柴油車。只有把檢測值修正在統(tǒng)一的基準狀態(tài)下,廢氣檢測和評價才有意義。
基準狀態(tài)光吸收系數(shù)和光吸收率的檢測方法,把不同車輛的檢測值都修正在基準狀態(tài)下統(tǒng)一評價和比較,具有準確性好、簡單、自動修正等優(yōu)點。