ICS 27.020 J 90
中华人民共和国国家标准
GB/T 8190.10--2010/ISO 8178-10 :2002
往复式内燃机 排放测量
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
Reciprocating internal combustion engines-
Exhaust emission measurement-
Part 10 : Test cycles and test procedures for
field measurement of exhaust gas smoke emissions from compression ignition engines operating under transient conditions
(ISO 8178-10:2002,IDT)
2010-11~10发布
2011-03-01实施
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 8190.10---2010/ISO 8178-10 :2002
目 次
前言引言
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 X
1
符号和单位 5 试验条件 6 试验燃料 7 测量仪器和精度 8 消光烟度计的标定 9 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) 船舶推进用发动机的试验循环· 附录C(规范性附录) 变速运行F类发动机（机车牵引）的试验循环附录D（资料性附录） 关于试验循环的几点说明参考文献
13 16 17 21 25 28 30
一 GB/T 8190.10--2010/IS0 8178-10:2002
前 言
GB/T8190《往复式内燃机排放测量》分为11个部分：
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；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；
一第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；一第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10部分。 本部分等同采用IS08178-10：2002《往复式内燃机排放测量第10部分：压燃式发动机瞬态工
况排气烟度现场测量用试验循环和测试规程》（英文版）。
本部分等同翻译ISO8178-10：2002。为便于使用，本部分作了如下编辑性修改：
“本国际标准”或"ISO8178的本部分”改为"本部分”或"GB/T8190的本部分”；用小数点“”代替作为小数点的逗号“，”；删除了国际标准的前言；对ISO8178-10:2002中引用的其他国际标准，有被采用为我国标准的用我国标准代替，未被采用为我国标准的直接采用国际标准。
本部分的附录A、附录B和附录 C为规范性附录，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。 本部分主要起草人：陈云清、陆寿域、计维斌、严永华、瞿俊鸣、邹强、林铁坚、宋国婵、谢亚平。 GB/T 8190.102010/IS0 8178-10:2002
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试验设计的，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 的本部分旨在规定压燃式发动机现场条件下的烟度排放测试方法。GB/T8190的本部分适用于转速或负荷或两者都随时间变化的在瞬态工况下运行的发动机。应当指出的是保养完好的自然吸气式发动机瞬态工况下的排气烟度一般与稳态工况下的排气烟度相同。
只有消光型烟度计可以用于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。GB/T 8190的本部分考虑了这两种类型消光烟度计响应时间的差异，但未考虑因取样区温度不同而引起的任何差异。 GB/T 8190.10--2010/IS0 8178-10:2002
往复式内燃机排放测量
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
1范围
GB/T8190的本部分规定了在现场状况下评定压燃式发动机排气烟度的试验循环和测试规程。 本部分主要用于对已按GB/T8190.9规定完成“认证”或“型式认证”的发动机进行在用机的烟度测试。 GB/T8190.9则规定了不同用途发动机的试验台测量用试验循环和测试规程。
而GB/T8190.4规定了不同的试验循环，用以确定非道路用发动机气体和颗粒物排放的特性。 GB/T8190.4中的试验循环是针对不同类型发动机的不同工作特性而设计的。
在进行瞬态烟度试验时，应使用按消光原理工作的烟度计测量烟度。本部分规定了烟度试验循环及测量和分析烟度的方法。而采用消光原理测量烟度的详细规定见ISO11614。本部分旨在规定测量和分析烟度的试验循环和测量方法。本部分第5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。但一种用途的发动机只能使用本部分规定的相应试验循环的一种进行评定。本部分的附录A、附录B 及附录C各包含了一种试验循环，分别适用于其附录“范围”中所列用途的发动机。在某些情况下，附录中规定的烟度试验循环亦可用于GB/T8190第4部分中所涵盖的发动机和机械。 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/T8190.4一2010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/T8190.5一2005,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 8190.6一 2006,ISO 8178-6 :2000, IDT)
GB/T 8190.7往复式内燃机排放测量　第7部分：发动机系族的确定（GB/T 8190.7—2003， ISO 8178-7:1996,IDT)
GB/T 8190.8往复式内燃机排放测量第8部分：发动机系组的确定（GB/T 8190.82003， ISO 8178-8:1996,IDT)
GB/T8190.9—2010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(ISO8178-9:2000，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 ‘3术语和定义
下列术语和定义适用于GB/T8190.的本部分。 GB/T 8190.10—2010/ISO 8178-10:2002
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；蓝烟通常由燃料或润滑油不完全燃烧产生的液滴形成；白烟通常是由凝结水和/
或液体燃油产生的；黄烟则由 NO2形成。
3.2
透光度transmittance 7 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。 注：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（N二
100t)。
注：用百分数表示。
3.4
光通道长度optical path length 3.4.1
光通道有效长度effective optical path length LA 消光烟度计光源和光检测器之间被烟气遮挡的那部分光通道长度，该长度需要对由密度梯度和边
缘效应引起的不均匀性进行修正。
注1：用m表示。9.2规定了确定 LA和在现场可能遇到的各种排气系统中安装测量仪器的方法。 注2：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 用于确保与提供的消光度值进行有效比较的测量值。 注：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。光吸收系数是每单位体积气体含烟颗粒数、烟颗粒尺寸分布以及烟
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，所有内燃机排气气样的烟颗粒尺寸分布和光吸收/分散特性都是相同的，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-Lambertlaw 描述光吸收系数（）、烟度参数透光度（）和光通道有效长度L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（t）和光通道有效长度L时，可以用比尔
朗伯特定律计算光吸收系数（）。
l(10) -lin(1- 1001
- ：k二
(1.":
LA
N
k二
（2）)
2 GB/T 8190.102010/IS0 8178-10:2002
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-flowopacimeter 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烟气的两侧。使用这种烟度计时，光通道有效长度
由排气管结构确定。
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，并紧靠排气管外壁。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时间内改变被测烟气的光吸收系数时，原始信号达到满量程10%和满量程90%间
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
ISO 11614:1999 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 te 在小于0.01s时间内改变消光度和光吸收系数时，记录仪器输出信号或显示器达到满刻度10%和
满刻度90%间的时间差。
注：关于电路响应时间的更多信息见ISO11614:1999中8.2.3和11.7.3的规定。 4符号和单位
GB/T 8190的本部分适用的符号和单位列于表1。
表 1符号和单位
单 位
符 硚号
术语贝赛尔功能常数贝赛尔常数天气系数
0
E f. f.
1 1.
贝赛尔滤波器截止频率 GB/T 8190.10—2010/IS0 8178-10 :2002
-
表1 (续) 术语光吸收系数
符 M k keor kobs K K. LA LAs N NA NAs pme p P
单 位 m-1
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
m- 1 1 m m
-
% % % kPa kPa kw m-1或% s s s s s K
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
平均有效压力千大气压力发动机功率瞬态烟度
S △t tAver te tr tp
相邻烟度数据之间的时间(一1/采样速率)
总响应时间消光计电路响应时间
贝赛尔功能的滤波器响应时间
消光计物理响应时间发动机进气温度预定总响应时间贝赛尔平均烟度
T. x
m-1或% kg/m3 %
1
干空气密度烟气透光度贝赛尔常数
p T 0
1
试验条件 5.1试验的环境条件 5.1.1试验状态参数
5
应测量发动机以K计的进气绝对温度T。和以kPa计的干空气压ps，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：
(99) × ( T0.7
f.-(
(3)
(p) (298)
注：此公式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
用，则应根据进气冷却方式选用公式（4）或公式（5）。 不带增压空气冷却器或带空/空增压空气冷却器的涡轮增压压燃式发动机：
799V0.7 T I2 e1
--.-
× (298)
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1-1
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力
带水/空增压空气冷却器的涡轮增压压燃式发动机：
4