ICS 27. 020 J 90
中华人民共和国国家标准
GB/T 8190.9---2010/IS0 8178-9 :2000
往复式内燃机 排放测量
第9部分：压燃式发动机瞬态工况排气烟度的试验台测量用试验循环和测试规程
Reciprocating internal combustion engines-
Exhaust emission measurement-
Part 9: Test cycles and test procedures for test-bed measurement of
exhaust gas smoke emissions from compression ignition
engines operating under transient conditions
(ISO 8178-9:2000,IDT)
2011-03-01实施
2010-11-10 发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T 8190.9--2010/IS0 8178-9:2000
目 次
前言引言范围
1 2
规范性引用文件 3 术语和定义
N
符号和单位试验条件
5
+
6 试验燃料
测量设备和精度 8 消光烟度计的标定
7
试验运行 10 数据评定和计算， 11 烟度测定附录A（规范性附录）非道路用变速运行发动机的试验循环附录B（规范性附录） 非道路用恒速运行发动机的试验循环附录C(资料性附录) 关于试验循环的注意事项附录D(资料性附录) 计算程序示例· 附录E(规范性附录) 船舶推进发动机的试验循环附录F（规范性附录） 变速运行F类发动机（机车牵引)的试验循环参考文献
9
11 15 20 24 25 35 39 42
.
. GB/T 8190.9--2010/IS0 8178-9 :2000
前言
GB/T8190《往复式内燃机排放测量》分为11个部分：一第1部分：气体和颗粒排放物的试验台测量； —第2部分：气体和颗粒排放物的现场测量；一第3部分：稳态工况排气烟度的定义和测量方法； -一第4部分：不同用途发动机的稳态试验循环； -第 5部分:试验燃料; -第6 部分：测量结果和试验报告;
-第7部分：发动机系族的确定；一第8部分：发动机系组的确定；
第9部分：压燃式发动机瞬态工况排气烟度的试验台测量用试验循环和测试规程； -第10部分：压燃式发动机瞬态工况排气烟度的现场测量用试验循环和测试规程；第11部分：非道路移动机械用发动机瞬态工况下气体和颗粒排放物的试验台测量。
本部分是GB/T8190的第9部分。 本部分等同采用IS08178-9：2000/Amd1：2004《往复式内燃机排放测量第9部分：压燃式发
动机瞬态工况排气烟度的试验台测量用试验循环和测试规程》（英文版）。
本部分等同翻译ISO8178-92000/Amd1:2004。为便于使用，本部分做了如下编辑性修改： “本国际标准”一词改为“本部分”；一删除了国际标推的前言；一一用小数点“”代替作为小数点的号“” 本部分对IS08178-9：2000中采用的其他国际标准，凡已被采用为我国标准的，用我国标准代替相
应的国际标准；未被采用为我国标准的，仍直接采用国际标准。
本部分的附录 A、附录 B、附录 E和附录 F为规范性附录,附录 C和附录 D为资料性附录。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国内燃机标准化技术委员会（SAC/TC177)归口。 本部分起草单位：上海内燃机研究所、广西玉柴机器股份有限公司、上海柴油机股份有限公司、常州
出人境检验检疫局。
本部分主要起草人：陈云清、林铁坚、计维斌、邹强、岳晓平、俊鸣、庄国钢、陆寿域、谢亚平、 宋国婵。
I GB/T 8190.9--2010/1S0 8178-9 :2000
引言
目前世界上存在许多不同的烟度测量规程。有些烟度测量规程是为试验台测试设计的，用以认证或型式认证；另一些是为现场试验而设计的，用于监测和维修检测。不同的烟度测量规程并存能满足各种管理机构和工业部门的要求。烟度测量采用的两种典型方法是滤纸式烟度计法和消光烟度计法。
GB/T 8190的本部分尽最大可能融合了现存烟度测量规程的主要技术特点。GB/T 8190 的第 4
部分规定了若干种确定非道路用发动机气体和颗粒排放的试验循环。GB/T8190第4部分中的试验循环是针对各类非道路机械的不同工作特征而设计的。同样，不同的烟度试验循环适用于不同类型的非道路用发动机和机械。在GB/T8190.4中，允许用不同的稳态工况来表征和控制非道路用发动机的气体和颗粒排放。为了正确表征和控制各种用途发动机的烟度排放，需要采用瞬态试验循环。
GB/T8190的本部分用于压燃式发动机的烟度测量。本部分适用于转速或负荷或两者同时随时间变化的在瞬态工况下运行的发动机。应指出的是，保养完好的典型自然吸气发动机瞬态工况下的排气烟度通常与其稳态工况下的排气烟度相同。
只有消光烟度计可以用于GB/T8190本部分规定的烟度测量，允许使用全流式或部分流式消光烟度计，本部分考虑了这两种类型消光烟度计响应时间的差异，但未考虑取样区温度不同而引起的任何差异。
附录 E规定的试验循环代表了 GB/T 8190.4 中 E1、E2、E3和 E5循环所述用途的发动机。 附录F规定的试验循环代表了GB/T8190.4中F循环所述用途的发动机。
= GB/T 8190.9—2010/IS0 8178-9:2000
往复式内燃机排放测量
第9部分：压燃式发动机瞬态工况排气烟度的试验台测量用试验循环和测试规程
1范围
GB/T 8190 的本部分规定了在试验台上评定压燃式发动机排气烟度的试验循环和测试规程。 对于瞬态烟度试验循环应使用按消光原理工作的烟度计测量烟度。本部分旨在规定烟度试验循环
以及测量和分析烟度的方法。采用消光原理测量烟度的详细规定可参见ISO11614：1999。本部分第1 章～第11章规定的试验规程和测量方法适用于往复式内燃机。但每种用途的发动机只能使用本部分规定的一种试验循环进行评定。附录A、附录B、附录E和附录F各包含一种只适合于该附录范围所列特定用途的发动机。附录中规定的烟度试验循环亦可用于GB/T8190.4--2010指定的发动机和机械类型。
对于某些非道路用发动机，必需进行现场烟度试验而不必进行试验台烟度试验。对于有附加要求（如职业健康和安全法规）的机械所用发动机，可能需要附加试验条件和专用评价方法。 2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T8190的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T2820.1往复式内燃机驱动的交流发电机组第1部分：用途、定额和性能（GB/T2820.1- 2009,ISO 8528-1:2008,IDT)
GB/T2820.5往复式内燃机驱动的交流发电机组第5部分：发电机组（GB/T2820.5--2009， ISO 8528-5 : 2005,IDT)
GB/T6072.3往复式内燃机性能第3部分：试验测量（GB/T6072.32008,ISO3046-3： 2006,IDT)
GB/T 8190.1—2010 往复式内燃机排放测量第1部分：气体和颗粒排放物的试验台测量 (ISO 8178-1 :2006,IDT)
GB/T 8190.4—2010 往复式内燃机排放测量第 4部分：不同用途发动机的稳态试验循环 (ISO 8178-4 :2007,IDT)
GB/T8190.5往复式内燃机排放测量第5部分：试验燃料（GB/T8190.5—2005,ISO8178- 5:1997,IDT)
GB/T 8190.6往复式内燃机排放测量第 6部分：测量结果和试验报告（GB/T 8190.6- 2006,ISO 8178-6:2000,IDT)
GB/T8190.7--2003往复式内燃机排放测量第7部分：发动机系族的确定（ISO8178-7： 1996,IDT)
GB/T8190.8往复式内燃机排放测量第8部分：发动机系组的确定(GB/T8190.8一2003， ISO 8178-8 : 1996,IDT)
ISO11614：1999往复压燃式发动机不透光测量仪器和排气光吸收系数的确定
1 GB/T 8190.9—2010/ISO 8178-9:2000
3术语和定义
下列术语和定义适用于GB/T8190的本部分。
3. 1
排烟 exhaust gas smoke 由燃烧或热解产生的悬浮在排气中的可见固体和/或液体颗粒。 注：黑烟(碳烟)主要由碳粒组成；蓝烟通常是由燃料或润滑油不完全燃烧产生的液滴形成的；白烟通常是由凝结水
和/或液体燃油形成的；黄烟则由NO2形成。
3.2
透光度 transmittance t 光源射出的光线经过一段被烟气遮挡的通道后到达观察者或光检测器的那部分光线，用百分数
表示。 3.3
消光度opacity N 光源射出的光线经过一段被烟气遮挡的通道后未能到达观察者或光检测器的那部分光线，用百分
数表示。
注: N=100-t。 3.4光通道长度 3.4.1
光通道有效长度effective optical path length LA 光源与光检测器之间被烟气遮挡的光通道长度，用m表示，该长度需要对由密度梯度和边缘效应
弓引起的不均句性进行修正。
注：光源到光检测器的总光通道长度中未被烟气遮挡的那部分光通道长度不计人光通道有效长度。 3.4.2
标准光通道有效长度 standard effective optical path length LAS 用于确保与规定消光度值进行有效比较的测量值。 注：确定LAs值见10.1.4。
3. 5
光吸收系数 light absorption coefficient k 度量烟柱或含烟样气遮挡光线能力的基本单位。 注：通常，光吸收系数用米的倒数（m-1）表示。光吸收系数是单位容积气体所含烟粒数、烟颗粒尺寸分布以及颗
粒光吸收和光分散特性的函数。在没有蓝烟、白烟、黄烟或灰尘的情况下，所有柴油机排气样气的碳颗粒尺寸分布和光吸收/分散特性是相同的，所以光吸收系数主要是烟颗粒密度的函数。
3.6
比尔-朗伯特定律 Beer-Lambert law 描述光吸收系数（）、烟度参数透光度（t)和光通道有效长度LA之间物理关系的数学公式。 注：由于不能直接测量光吸收系数（），所以在已知消光度（N）或透光度（r）和光通道有效长度LA时，可以用比尔-
2 GB/T 8190.92010/IS0 8178-9 :2000
朗伯特定律计算光吸收系数（），见式（1）和式（2）：
±= l(10) k=ln(1 - 1%)
.(1)
**+*( 2 )
3.7
消光烟度计opacimeter 利用透光度法测量烟气特性的仪器，
3.7. 1
全流式消光烟度计full-flow opacimeter 所有排气都通过烟气测量室的仪器。
3.7. 1. 1
管端型全流式消光烟度计 full-flow end-of-line opacimeter 在排气管出口处测量全部排烟消光度的仪器。 注：这种消光烟度计的光源和光检测器位于靠近排气管开口·端的烟气两侧。使用这种烟度计时，光通道有效长度
由排气管结构决定。
3.7. 1. 2
管内型全流式消光烟度计full-flow in-line opacimeter 在排气管内测量全部排烟消光度的仪器。 注：这种消光烟度计的光源和光检测器位于烟气两侧，并靠近排气管外壁。使用这种烟度计时，光通道有效长度由
测量仪器决定。
3.7.2
部分流式消光烟度计partial-flow opacimeter 从总排气流中采集一部分具有代表性的气样使之通过测量室的仪器。 注：这种消光烟度计的光通道有效长度是其设计结构的函数。
3.7.3消光烟度计响应时间 3.7.3. 1
消光烟度计物理响应时间 opacimeter physical response time tp 在小于0.01s的时间内改变所测排气的光吸收系数时，原始k信号达到满量程10%和满量程90%
的时间差。
注：部分流式消光烟度计的物理响应时间取决于取样探头和输送管。关于物理响应时间的更多信息见ISO11614：
1999中8.2.1和11.7.2的规定。
3.7.3.2
消光烟度计电路响应时间 opacimeter electrical response time t. 在小于0.01S的时间内，当光源被遮挡或完全熄灭时，仪器记录器输出信号或显示器达到满刻度
10%和满刻度90%的时间差。
注：有关电路响应时间的更多信息见ISO11614:1999中6.2.6.2的规定。 4符号和单位
见表1。
3 GB/T 8190.9—2010/IS0 8178-9:2000
表1（ GB/T8190本部分所用的符号和单位
术语贝赛尔功能常数贝赛尔功能常数贝赛尔功能常数贝赛尔常数大气系数贝赛尔滤波器截止频率
符　 号
单位
B c D E f. f. R keor kobs K K. LA LAs N NA NAS pme 力s P S: tAver. t. tp tp At T. x Y: P
1 1 1 1 1 st1 m=1 m=1 m~1 1 1 m m % % % kPa kPa kw m-1或%
光吸收系数经环境修正的光吸收系数
实测光吸收系数贝赛尔常数烟度的环境修正系数光通道有效长度标准光通道有效长度
消光度
光通道有效长度的消光度标准光通道有效长度的消光度
平均有效压力干空气压力发动机功率瞬态烟度值总响应时间
s s S s s K s
消光计电路响应时间贝赛尔功能的滤波器响应时间消光烟度计物理响应时间
相邻烟度数据之间的时间(=1/采样速率)
发动机进气温度预定的总响应时间贝赛尔平均烟度值
m=i或% kg/ m3
干空气密度透光度贝赛尔常数
% 1
0
5 试验条件
5. 1 试验的环境条件 5. 1. 1 试验状态参数
应测量发动机以K计的进气绝对温度T，和以kPa计的于空气压力P，，由公式（3）到公式（5）确定大气系数 f。。
自然吸气和机械增压压燃式发动机及废气旁通阀作用的压燃式发动机：
fa= (99)×(T) 0.7
×
..·.··..····.·.·.·. 3)
(ps/ (298)
注：式（3)也适用于废气旁通阀只在试验循环段起作用的情况。若废气旁通阀在试验循环的任何时间段都不起作
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