解析机动车排气污染物排放限值及测量方法新标准（一）

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

为了更好地贯彻执行《汽油车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法）》（GB 18285—2018）和《柴油车排气污染物排放限值及测量方法（自由加速法及加载减速法）》（GB 3847—2018），无锡市机动车维修行业协会专门邀请省内部分专家及本市部分检测站的负责人进行了座谈。在座谈会上，与会专家认真学习了新标准，同时，对新标准中的检测设备选型、检测参数确认、检测报告、司机助手提示和软件升级、锁止功能及检测设备的日常维护等方面进行了认真研讨。通过学习和研讨，大家不仅对GB 18285—2018和GB 3847—2018新标准有了一定认识，还针对检测工作中如何实现老标准与新标准对接，最终完成新标准落实等事宜进行了讨论。本文重点对新标准内容进行剖析，介绍新标准对检测设备提出的要求，诠释新标准在检测参数上的调整等，供同行们共同探讨学习。

1 新标准部分名词释义

（1）轻型汽车总质量分类M1类车指包括驾驶人座位在内，座位数不超过9座的载客汽车；M2类车指包括驾驶人座位在内座位数超过9座，且最大设计总质量不超过5 000 kg的载客汽车；N1类车指最大设计总质量不超过3 500 kg的载货汽车。

（2）重型汽车指最大总质量超过3 500 kg的汽车。

（3）汽车排放检验分为“新生产机动车下线检验”“注册登记检验”“在用汽车检验”“监督抽测”。

（4）基准质量指汽车的整备质量加上100 kg。

（5）额定转速指发动机发出额定功率时的曲轴转速，单位为r/min。

（6）气体燃料指液化石油气（LPG）或天然气（NG）。

（7）两用燃料汽车指既能以汽油作为燃料又能使用另一种气体作为燃料，但2种燃料不能同时使用的汽车。

（8）单一燃料汽车指只能使用某一种气体燃料（LPG或NG）的汽车，或能使用某种气体燃料（LPG或NG）和汽油，但汽油仅用于紧急情况或发动机起动，且燃油箱容积不超过15 L的汽车。

（9）混合动力电动汽车，能够从可消耗的燃料或可再充电能/能量储存装置两类车载储存能量装置中获得动力的汽车。

（10）当量惯量指在底盘测功机上用惯量模拟器模拟汽车行驶中的平动惯量和转动惯量所相当的总惯性质量。

（11）排气污染物指排气管排放的气体污染物，通常指一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）及氮氧化物（NOx）。氮氧化物（NOx）主要包含NO和 NO2。氮氧化物（NOx）质量用二氧化氮（NO2）当量表示。碳氢化合物（HC）浓度以碳（C）当量表示，汽油的碳氢比为C1H1.85，液化石油气（LPG）的碳氢比为C1H2.525，天然气（NG）的碳氢比为CH4。

（12）体积浓度。排气中一氧化碳（CO）的体积浓度以%表示；排气中碳氢化合物（HC）的体积浓度以10-6表示，体积浓度值按正己烷当量进行换算；排气中一氧化氮（NO）的体积浓度以10-6表示。

（13）环保信息随车清单为《关于开展机动车和非道路移动机械环保信息公开工作的公告》（国环规大气［2016］3号）规定的机动车环保信息随车清单，包括企业对该车辆满足排放标准和阶段的声明、车辆基本信息、环保检验信息及污染控制装置信息等内容。

2 新标准修订内容

（1）GB 18285与《确定点燃式发动机在用汽车简易工况法排气污染物排放限值的原则和方法》（HJ/T240）合并；GB 3847与《确定压燃式发动机在用汽车加载减速法排气烟度排放限值的原则和方法》（HJ/T 241）合并。

（2）取消了地方标准，统一确定排放限值，分为限值A和限值B。

（3）明确了环保监督抽测参照标准。

（4）增加了环保外观检验和燃油蒸发排放控制系统检验。

（5）增加了OBD查验（需要增加新设备）等内容。

（6）推荐一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和二氧化碳（CO2）的测量采用不分光红外线法（NDIR）；一氧化氮（NO）的测量优先采用红外法（IR）、紫外法（UV）或化学发光法（CLD）。测量采用不分光红外线法的NO分析仪自本标准颁布12个月后停止使用，对氧（O2）浓度的测量可采用电化学法。

（7）增加了对柴油车工况法NO的检测，对CO2的预警监测。

（8）新增和完善了信息化监管预警手段。

（9）提高对检测仪器设备的性能要求。

（10）老标准对天然气的HC正常测试，新标准HC测试只做推荐要求。

（11）老标准GB 3847环境温度≥35 ℃时终止，新标准环境温度≥40 ℃时终止。

（12）老标准自由加速法转速达到断油点转速，新标准自由加速法转速规定额定转速。

（13）老标准稳态工况无最长测试时间要求，新标准规定单工况不超过145 s，工况测试时的5 s速度稳定时间不纳入90 s计时。

（14）双怠速检测标准变化比对见表1所列。

表1 老标准与新标准双怠速检测标准变化比对

（15）新标准对加载减速法参数进行了调整，具体见表2所列。

表2 加载减速法新老标准对比

3 江苏省机动车尾气排放物定期检验对检测设备的相关要求

江苏省机动车尾气排放物定期检验使用的检测设备主要有双怠速法设备、稳态工况法设备、不透光自由加速法设备和加载减速法设备。机动车检测机构应配置与之相符的检测设备，并制定相关管理制度和设备操作规程，认真落实设备的日常维护、校准检查等工作。日常工作中应保证设备处于良好、稳定、可靠的运行状态，并确保设备的测量精度与准确性。出具检测数据及影响检测结果的相关设备或装置，应按计量法要求定期进行检定或校准，同时在检定或校准的有效期内使用，以保证其出具检测数据的准确性。

3.1 检测设备的布置

（1）依照新标准的配置要求（表3），在检测尾气排放时，先要完成底盘检查，才能进行尾气排放检测。因此，建议新建站在建设时，将底盘检查（地沟）工位安置在尾气排放检测工位的前面。

表3 新标准对检测设备的配置要求

（2）老检测站要调整检测流程，检测车辆外观（含底盘检查）后，才能进行尾气排放检测。只要控制系统能够满足先外检后尾气排放检测的调度控制即可，不强制底盘检查（地沟）及尾气检测工位的设置顺序。

3.2 稳态工况法检测设备

稳态工况法排放检测设备由底盘测功机、排气取样系统、排气分析仪、发动机转速计、OBD 诊断仪、冷却装置、气象站和自动控制系统组成。检测设备的配置应符合国家相关标准和计量标定的规定。

新标准对稳态工况+双怠速检测排放污染物的设备要求如下。

（1）能模拟加速惯量和等速负荷的底盘测功机，老底盘测功机的控制系统和软件如能升级，则可以继续使用。

（2）五气分析仪组成的取样系统，老五气分析仪能满足检测要求的可继续使用。

（3）更换或升级振动式转速计，建议汽油车检测首选OBD转速计。

（4）升级OBD诊断仪。

（5）更换或升级冷却装置。

（6）升级气象站。

（7）更新或升级检测控制系统。

3.2.1 轻型车底盘测功机

（1）轻型车底盘测功机具备有测试最大轴重为2 750 kg的能力，最大测试车速不低于60 km/h。

（2）功率吸收装置的吸收功率范围应能确保最大总质量不超过3 500 kg的车辆完成ASM5025和ASM2540工况测试。在测试车速25 km/h±2.0 km/h时，能够稳定吸收至少18 kW±1.0 kW的功率且持续时间5 min以上，并能够连续进行至少10次测试，且2次测试之间的时间间隔为3 min。

（3）底盘测功机应配备有机械飞轮，测功机的总惯量为900 kg±18 kg。惯量的准确度应达到标注值±4.5 kg，并在底盘测功机标牌上单独进行标注。

（4）2轮驱动车辆测试用底盘测功机应使用双滚筒结构，惯性飞轮与前滚筒相连。前后滚筒的耦合可以采用机械或电力式，速比为1∶1，同步精度为±0.5 km/h。

（5）轻型车检测用底盘测功机的滚筒直径D为218 mm±2 mm，滚筒内跨距应不大于760 mm，外跨距应不小于2 540 mm。轻型车试验用滚筒中心距A=（620+D）×sin31.5°计算。

（6）滚筒直径包括滚筒表面材料的硬度应符合要求，能保证在任何天气条件下，轮胎与滚筒之间不打滑，且防水性好。受检车的车速测量准确度应保持恒定，且滚筒对轮胎的磨损要小，滚筒滚动时产生的噪声不宜过大。

3.2.2 重型车底盘测功机

（1）具备检测最大轴重为8 000 kg的能力，最大测试车速不低于60 km/h。

（2）功率吸收装置的吸收功率范围，应能确保最大总质量不超过8 000 kg的车辆完成ASM5025和ASM2540工况测试。在测试车速25 km/h±2.0 km/h时，能够稳定吸收至少56 kW±1.0 kW的功率且持续时间5 min以上，并能连续进行至少10次测试，2次测试之间的时间间隔为3 min。

（3）底盘测功机应配备机械飞轮，测功机的总惯量为900 kg±18 kg，惯量的准确度应达到标注值±4.5 kg，并在底盘测功机标牌上单独进行标注。

（4）2轮驱动车辆测试用底盘测功机应使用双滚筒结构，惯性飞轮与前滚筒相连。前后滚筒的耦合可以采用机械或电力式，速比为1:1，同步精度为±0.5 km/h。

（5）重型车检测用底盘测功机的滚筒直径在216 mm～530 mm，滚筒直径和滚筒中心距由厂家设计确定，结构设计应确保能够安全进行检测。

（6）滚筒直径包括滚筒表面材料的硬度应符合要求，能保证在任何天气条件下，轮胎与滚筒之间不打滑，且防水性好。受检车的车速测量准确度应保持恒定，且滚筒对轮胎的磨损要小，滚筒滚动时产生的噪声不宜过大。

3.2.3 稳态工况法对测功机系统的技术要求

（1）对测功机力传感器的检查至少应覆盖到测功机满量程的80%以上，实测值与标称值的偏差不得超过±1.0%。

（2）检查转鼓速度偏差不得超过±0.5 km/h。

（3）对底盘测功机进行负荷为4 kW和18 kW加载滑行测试时，滑行测试时间与名义时间（CCDT）之间的偏差应在±4%之内；对负荷为11 kW的加载滑行测试，滑行测试时间与名义时间（CCDT）之间的偏差应在±2%之内，滑行时间的名义值（CCDT）按GB 18285标准中附录BB的公式进行计算。

3.2.4 稳态工况法尾气分析仪

按照规定，尾气分析仪至少能自动测量HC、CO、CO2、NO、O2五种气体浓度。建议一氧化碳（CO）测量优先采用红外法（IR）、紫外法（UV）或化学发光法（CLD），若采用其他等效方法测量上述气体浓度，应取得生态环境主管部门的认可。现市面上采用的转化炉将NO2转化为NO时，转化率应不小于90%，对转化效率应定期进行检验，检验机构应根据本单位自身情况确定检验周期。3.2.5 尾气分析仪校验用标准气

尾气分析仪校验用标准气（量距气体）与零空气配气偏差应在规定值的±2%以内，配比容许度为±5.0%，校验用标准气应符合国家标准中的相关规定，并具有国家市场监督管理总局批准的标准参考物质证书。尾气分析仪每次维修后，必须进行校验后才能用于实际检测，且每次校验后，检验机构应将校验结果上传到管理部门。标准AA.3.14.5气体成份的不确定度应不超过被测物体积分数的1%，在C3H8、NO 体积分数为 2 000×10-6或以下时可为±2%，校验用标准气分别有以下5种。

（1）零点标准气的含量为：O2=20.8%、HC＜1×10-6THC、CO＜1×10-6、CO2＜2×10-6、NO＜1×10-6，其余为N2，纯度99.99%。

（2）低浓度标准气的含量为：C3H8=50×10-6、CO=0.5%、CO2=12.0%、NO=300×10-6，其余为N2，纯度99.99%。

（3）中低浓度标准气的含量为：C3H8=100×10-6、CO=2.0%、CO2=12.0%、NO=800×10-6，其余为N2，纯度99.99%。

（4）中高浓度标准气的含量为：C3H8=200×10-6、CO=4.0%、CO2=12.0%、NO=1 200×10-6，其余为N2，纯度99.99%。

（5）高浓度标准气的含量为：C3H8=500×10-6、CO=5.0%、CO2=16.0%、NO=2 000×10-6，其余为N2，纯度99.99%。

3.2.6 加载减速法用的氮氧化物分析仪校验用标准气

配置氮氧化物分析仪校验用标准气，共有5种气体。

（1）零点标准气的含量为：O2=20.8%、NO＜1×10-6、NO2＜1×10-6、CO2＜2×10-6。

（2）低浓度标准气的含量为：NO=300×10-6、NO2=50×10-6、CO2=2%。

（3）中低浓度标准气的含量为：NO=900×10-6、NO2=160×10-6、CO2=6%。

（4）中高浓度标准气的含量为：NO=1 800×10-6、NO2=300×10-6、CO2=8%。

（5）高浓度标准气的含量为：NO=3 000×10-6、NO2=600×10-6、CO2=12%。

按照规定，检测机构购买校验用标准气，应认准具有国家市场监督管理总局批准的标准参考物质证书的产品。各种标准气的钢瓶应配有独立减压阀、浮子流量计和耐腐蚀软管。

3.2.7 转速传感器

在怠速工况下，使用准确度为±1 r/min的光学转速表检测发动机转速，同时观察检测设备上的转速表，并分别记录转速读数。控制发动机转速分别为1 500 r/min、2 000 r/min、2 500 r/min、3 000 r/min、2 500 r/min、2 000 r/min、1 500 r/min，每转速点稳定时间不少于2 min，允许转速波动为±50 r/min。检测时，光学转速表和检测设备转速表的读数之差不能超过±1%（用于不带OBD的车辆）。

3.3 加载减速法和自由加速法检测设备

加载减速法和自由加速法测试设备主要有底盘测功机、不透光烟度计、氮氧化物分析仪和发动机转速传感器等（表4）。

表4 加载减速法和自由加速法测试设备配置

新标准实施后，原有的200型透射式烟度计，可继续用于自由加速法检测，也可用于加载减速工况检测，但要更换废气取样管（金属软管）。原有的201型透射式烟度计，只能用于加载减速工况检测。

按规定要求，用于检测的不透光烟度计检测误差率不能超过±2%。不透光烟度计需每年标定1次，每次维修后必须进行标定，经标定后方可重新投入使用。不透光烟度计每次检测时，应分别进行0%和100%不透光度检查。

新标准对加载减速法和自由加速法检测设备有以下相应要求。

（1）每台检测设备需配1台OBD诊断仪。

（2）检测设备配环境参数测量设备（环境温度、相对湿度、大气压力）。

（3）环境参数测量设备的准确度误差要求：温度表为±1 ℃；湿度表为±3%；大气压力表为±1 kPa。

3.3.1 不透光烟度计

不透光烟度计至少每年标定1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。不透光烟度计每次检测前，应分别进行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30%的标准滤光片进行标定，标定值应在以下范围。

（1）示值范围为0%～99%。

（2）分辨力为0.1%。

（3）最大允许误差为±2.0%。

（4）重复性为±1.0%。

（5）零点漂移在30 min以内，烟度计漂移不得超过±1.0%。

（6）示值范围为0 m-1～9.99 m-1。

（7）分辨力为0.01 m-1。

3.3.2 氮氧化合物分析仪

氮氧化合物（NOx）检测可以选用化学发光法、紫外或红外检测仪，检测仪测量所得到的氮氧化物值是NO和NO2的总和，其中对NO2可以直接测量，也可以通过转化炉转化为NO后进行测量；采用转化炉将NO2转化为NO时，转化效率不小于90%，对转化率要进行定期检验。标定值应在以下范围。

（1）分析仪检测NO气体量程为0～4 000×10-6。

（2）分析仪检测NO气体相对误差为±1.0%，绝对误差为±25×10-6。

（3）分析仪检测NO气体重复性要求相对误差为±3%，绝对误差为±20×10-6。

（4）分析仪检测NO气体抗干扰要求相对误差为±1%，绝对误差为±10×10-6。

（5）以上相对误差和绝对误差，满足其中一项要求即可。

3.3.3 加载测功机

（1）轻型测功机。轻型测功机（滚筒直径为218 mm±2 mm）可检测单轴最大质量≤2 000 kg的车辆，并保证最大总质量为3 500 kg的车辆能够完成加载减速试验。在车速≥70 km/h测试时，能够连续且稳定吸收56 kW的功率5 min以上，在时间间隔≤3 min的情况下，能够连续完成10次以上对56 kW的功率吸收。

（2）重型测功机。重型测功机（滚筒直径为216 mm～530 mm）可检测最大单轴质量≤8 000 kg 或最大总质量≤14 000 kg的车辆，并保证最大总质量≤14 000 kg的重型车能够完成加载减速试验。在测试车速≥70 km时，能够稳定吸收不低于120 kW 的功率且连续5 min以上，在时间间隔不大于3 min的情况下，能够连续完成10次以上对120 kW的功率吸收。

（3）重型多轴测功机。用于检测最大单轴质量≤11 000 kg的车辆，并能满足单轴驱动或轴距为1.17 m～1.52 m的多轴驱动车辆的测试。检测多轴驱动车辆时，对应前后两轴的滚筒转速应匹配，并在所有速度范围内最大偏差不超过1.6 km/h。底盘测功机应使用双滚筒或三滚筒结构，飞轮与前滚筒相连，前后滚筒的耦合可以采用机械或电力方式，速比为1∶1，同步精度为±0.3 km/h。

3.3.4 底盘测功机功率吸收装置

底盘测功机功率吸收装置分为单涡流机、双涡流机和3个涡流机。功率吸收装置按功率又分为120 kW、160 kW、250 kW、300 kW和350 kW等。检测机构可根据本地载货车辆的最大质量为底盘测功机选配功率吸收装置（涡流机）。如某功率吸收装置的性能参数见表5所列。

3.4 环境监测设备

为保证机动车检测工作的正常进行，新标准对检测机构用于环境监测的各传感器使用性能做出了以下规定。

（1）湿度计。相对湿度测量范围为5%～95%，测量误差不超过±3%。湿度计应安装在能直接采集检测场所内环境湿度的位置，按检测程序要求向控制计算机传输实时数据。

（2）温度计。温度测量范围为255 K～333 K，测量误差不超过±0.5 K。温度计应安装在能直接采集检测场所内环境温度的位置，按检测程序要求向控制计算机传输实时数据。

（3）气压计。测量范围应能满足当地大气压力变化的需要，测量误差不超过±3%，对大气压力变化不大的地区，检测系统应设置有人工大气压力的校准功能。

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