解析机动车排气污染物排放检测新标准及检测方法（三）

无锡市机动车维修行业协会 滕方明，薛浩慧，刘 杰，陈广伟，周舟平

6.3 底盘测功机检查

6.3.1 测功机预热

测功机每次开机（包括测功机使用中关机或车速低于20 km/h持续30 min时关机再次开机），测功机需进行预热。测功机预热由系统控制自动进行，如没有按规定进行预热，系统则处于锁止状态，不能进行检测。

6.3.2 转鼓转速检查

按照规定要求，测功机上应有功率等相关参数标识，操作者应按标识参数说明正确使用设备。转鼓转速检查时，起动电动机带动滚筒旋转，让滚筒转速稳定在校定转速点上，用数字光学测速计（转速表，需在标定有效期内）测量滚筒实际转速，重复检测3次取平均值。GB 18285—2018标准中规定，转速表转速与测功机显示的转速偏差，折算后转鼓表面速度偏差不得超过±0.2 km/h。

6.3.3 力传感器检查

根据GB 18285—2018标准中相关要求，安装扭力校准装置（杠杆、砝码），使其处于平衡状态，然后将底盘测功机指示装置调零。施加扭力至上限后卸除扭力，检查指示装置回零情况，并重新调零。测试时，需采取逐一增加砝码进行扭力标定，再逐一递减砝码进行扭力验证，系统软件根据设定值自动判别扭力误差并判别静态力是否合格。对测功机力传感器检查，至少应覆盖测功机满量程的80%以上，实测值与标定值偏差不得超过±1.0%。

标定时应注意，按满量程的20%、40%、60%、80%依次逐级加载。测试时，可通过显示屏幕直观地看到测试结果（图3）。

GB 3847—2018标准中规定，测功机静态力传感器的试验方法如下。

图3 测功机力检查（截屏）

（1）测量测功机力臂长度。

（2）用砝码进行检查（除零点外，至少需要标定4个点的扭矩或力，至少应达到测功机力矩满量程的80%以上）。

（3）扭矩计算公式M=T·L （砝码重量T单位为N，力臂L单位为m）。

标准规定，静态扭矩（或者拉压传感器测量的力）标定误差不得大于±2%。试验时，可通过显示屏幕直观的看到测试结果（图4）。

6.3.4 加载滑行测试

加载滑行测试时，在6.0 kW～13.0 kW选择一个值，作为IHP2540或IHP5025时功率吸收装置的设定值。当驱动电动机带动滚筒转动到60 km/h时，切断驱动电动机供电，进行50 km/h～30 km/h和35 km/h～15 km/h的加载滑行测试。

在正常检测状态下，需每周对底盘测功机进行一次滑行测试，测试时间与名义时间（CCDT）之间的偏差应该在标准规定范围之内，名义时间（CCDT）按标准中附录BB的公式进行计算。底盘测功机所有转动部件均不能影响到滑行测试。滑行测试时，应注意以下2个问题。

（1）滑行测试时，不能采用车轮带动底盘测功机滚筒旋转，应由驱动电动机拖动测功机滚筒转动进行试验。

（2）50 km/h～30 km/h或35 km/h～15 km/h滑行测试时，测

试时间超过名义时间（CCDT）的±7%时，测功机必须锁止，不能用于排放测试。检查、维修后再进行测试，直到满足滑行测试要求为止。

6.3.5 寄生功率测试

随着测功机的长期使用，包括在使用中受温度、湿度等影响，测功机内部会出现折损或性能衰减，导致测功机运行时产生阻力。为测试测功机内部阻力产生的损耗，应定期对测功机内阻损耗变化进行惯量测试。测试时，由驱动电动机带动滚筒旋转到60 km/h，再断开驱动电动机供电，让测功机滚筒自由滑行（转动），进行测功机内部摩擦功率损失测试。寄生功率测试时，应注意以下事项。

（1）加载滑行不通过，需进行滚筒摩擦功率损失测试。

（2）按要求，车辆在滑行中，车速为50 km/h～30 km/h和35 km/h～15 km/h时，进行2次实验，完成寄生功率测试。

（3）设备生产厂家应提供寄生功率/速度拟合关系曲线图，使用者可根据该曲线图确定各速度点的内阻损耗。

（4）若测功机功率损耗过大，应检查测功机各转动部件转动是否有阻滞，测功机零部件是否有松动现象。

（5）当滑行速度在40 km/h和25 km/h时，其功率损失测试结果必须小于设备首次测试结果的200%，且最大值不能超过2.5 kW，否则测功机必须锁止，由维修人员进行检查或维修。

图4 底盘测功机力传感器校准（截屏）

6.3.6 测功机响应时间测试

完成加载滑行测试实验后，应进行底盘测功机系统响应时间测试，测试时，按表14中的速度依次按顺序完成测试。

测功机控制系统发出命令后，在200 ms内，测功机扭矩响应应达到目标值的90%，300 ms内达到目标扭矩的95%，最大扭矩冲击值不得超过目标扭矩值的25%。

测功机响应时间测试时，应注意以下几个问题。

（1）由驱动电动机驱动滚筒使其转动速度达到64 km/h，这时功率吸收单元（PAU）施加的负荷应为零。

（2）切断驱动力，让测功机处于自由滑行状态，当其速度下降到56 km/h时，系统向功率吸收单元（PAU）施加起始扭矩（该扭矩值由表14中起始负荷和速度计算得出）。

（3）当测功机速度达到表14中速度栏里某速度时，系统向PAU发送在该速度下施加终了扭矩（该扭矩值由表14中终了负荷和速度计算得出）。

（4）系统给PAU发送施加终了扭矩信号时，系统记录该时间，定义该时间为启动时间。

（5）察看并记录PAU扭矩传感器的输出读数。

（6）当输出读数达到90%终了扭矩时，系统记录该时间，该时间为测功机的响应时间。

（7）步骤（5）中，如扭矩传感器的输出信号超过步骤（3）终了扭矩峰值，应视为不合格（最大响应时间不得超过300 ms)。

（8）结果记录。

6.3.7 测功机变负荷滑行测试

测功机变负荷滑行测试，可按如下方法进行。

（1）驱动测功机滚筒，使滚筒转动速度达到88.5 km/h。

（2）向测功机施加3.7 kW的负荷。

（3）当测功机滚筒转速达80.5 km/h时，系统记录为启动时间。

（4）测试时，系统根据相应速度，分别向测功机施加相应负荷。对应速度的增量，负荷应呈阶梯式增加。

（5）记录各速度时测功机的响应时间。

变负荷滑行测试的目的，是为验证测功机是否可以准确地施加变负荷，且无论是正阶跃转矩变化还是负阶跃转矩变化，其响应时间应当一致。同时，精确测出测功机惯量，通过计算能够获得理论变负荷滑行时间，如果偏差较大，则是负荷不准确或响应时间等有问题所造成。如表15所示，对基本惯量为907.2 kg的测功机，按照GB 18285—2018标准中的计算方法，可算出由80.5 km/h滑行至8.0 km/h的名义时间为25.3 s。如图5所示，基本惯量为907.2 kg测功机做滑行测试时屏幕显示结果，如果测功机惯量不是907.2 kg，理论名义时间与表15的要求不同，但允许偏差要求不变。

表14 测功机响应时间测试条件

6.4 加载减速法使用的仪器设备检查

（1）对于检测量低于4 000车次/年的检测线，底盘测功机应每72 h进行一次滑行测试检查，对于检测量在4 000车次/年以上的检测线，应每天进行一次滑行测试检查。

（2）不透光烟度计至少每年标定一次，每次维修后必须进行标定，经标定合格后方可重新投入使用。每次检测不透光烟度计需分别进行0%和100%不透光度检查，不透光烟度计每个月应采用透射比约为30%的标准滤光片进行期间检查。

（3）氮氧化物分析仪至少每年标定一次，每次维修后必须进行标定，经标定合格后方可重新投入使用。氮氧化物分析仪应每24 h用标准气体进行一次准确度检查，检查时，首先采用高浓度标准气标定，然后再用低浓度标准气检查，若误差超过±4.0%或25×10-6，分析仪则自动锁止，不可用于检测。如逾期不做准确度检查，分析仪也应自动锁止。若24 h准确度检查不合格，应申请重新检查。

表15 测功机变负荷测试要求

图5 变负荷滑行通过测试（截屏）

6.4.1 不透光烟度计

柴油车烟度计（不透光烟度计）每次检测前进行0%和100%（烟度计自身功能）点的不透光度检查，检查结果应符合标准要求。不透光烟度计显示仪应能保证在光吸收系数为1.7 m-1时，其读数准确度为0.025 m-1，建议每个月进行一次或按当地主管部门规定要求进行检查。不透光烟度计应采用不透光度约为30%的标准滤片进行中间检查，不透光烟度计显示仪上的读数与30%标准滤片检查值相差不超过0.05 m-1，最大允许误差不超过±2.0%。

6.4.2 NOx分析仪单点检查

NOx分析仪应每24 h进行一次高浓度标准气标定，再用低浓度标准气进行检查。

在单点检查过程中，用低浓度标准气检查时，分析仪读数与标准气的误差值应不超过表16中的规定值，否则分析仪将自动锁止，不能用于测试。逾期不执行检查时，尾气分析仪也应自动锁止。

6.4.3 NOx分析仪响应时间检查

在单点检查过程中，当分析仪灌入高浓度标准气进行检查时，应同时对NOx分析仪传感器响应时间t90和t10进行计算和检查。当NOx传感器响应时间超出规定值2 s时，系统则认为检查失败，尾气分析仪应锁止。

表16 分析仪量程和准确度要求

NOx传感器检查响应时间，测试方法如下。

（1）t90。自传感器对输入气体有响应为起始，至达到最终气体浓度读数90%所需要的时间。

（2）t10。自传感器输出下降指示为起始，至达到气体稳定浓度读数10%所需要的时间。

6.4.4 NOx分析仪五点检测

当单点检查不通过时，应对尾气分析仪进行维护、保养或重新线性化处理，然后进行五点检查，检查时应注意以下2个问题。

（1）先进行取样系统调零和泄漏检查。

（2）取样探头通过密封袋或气囊抽取标准气，标准气压力需与实际检测压力一致。

单点检查不通过或尾气分析仪维修后，应对尾气分析仪进行调整和线性化处理，然后按以下要求进行五点检查。

（1）标准气通过取样探头灌入尾气分析仪。

（2）尾气分析仪需做零点检查和泄漏检查。

（3）灌入符合标准规定的标准气体，气体灌入顺序分别为低浓度标准气、中低浓度标准气、中高浓度标准气、高浓度标准气、零点标准气。当分析仪读数稳定后（从加气开始至少60 s），记录标准气灌入分析仪后的显示读数。

（4）当NOx误差超过±4.0%或±25×10-6时，系统认为尾气分析仪检查失败，应锁止尾气分析仪，需要对尾气分析仪重新进行调整和线性化处理，然后再进行五点检查，直到通过为止。

（5）尾气分析仪每年或修理后需进行标定，必须由有资质的鉴定机构进行标定。