内燃机燃烧与排放净化试验：柴油机烟度排放测量
1.1试验目的
1） 了解柴油发动机烟度排放测量法规相关内容及排放特性；
2） 掌握利用不透光烟度计测试柴油发动机烟度的方法及仪器的操作；
3） 理解柴油发动机烟度的变化规律。
1.2主要设备仪器
1）柴油机（型号X2105BD2）：标定功率17.6（kw）/1500（r/min）
南昌凯马柴油机有限公司
2）电涡流测功机（型号CW100）：功率100kw，电压220v，电流6A，转速10000r/min
凯迈（洛阳）机电有限公司
3）不透光烟度计（型号FTY-100）：包括光学平台和显示仪表
测量范围：不透光度N:0～100%，光吸收系数K:0～16-1
分 辨 率：0.1%
相对湿度：20%～95%
电源频率：50Hz±1%
示值误差：±2%
环境温度：5～40℃
电源电压：AC220V±10%
佛山分析仪有限公司
4）FST2E发动机数控试验台
凯迈（洛阳）机电有限公司
1.3试验测量原理
FTY-100不透光烟度计是一种分流式不透光烟度计，它是以光吸收的物理作用为工作原理。部分排气从入口进入检测室，流经检测室的排烟气流吸收和散射了从光源发出的平行光束，使检测器接收到的光信号随排气
烟度变化，经过电路系统的转换，输出排烟的光吸收系数K和不透光度N。
本试验采用连续直接取样法：将取样探头插入发动机排气管内直接采集部分可见污染物，然后进行连续采样测试。
1.4试验标准及方法
根据GB3847-2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》进行试验。试验内容为全负荷稳定转速试验和自由加速试验。
1.5试验步骤
1）全负荷稳定转速试验：
我国制定的汽车柴油机全负荷烟度测量方法(GB3847-2005)中规定:自最低额定转速至最高额定转速之间选取足够数量转速工况点测量，其中包括最大扭矩转速和最大功率转速，最低额定转速是指45%最高额定转速或l000r/min或怠速控制器允许的最低转速三者中最高的一个，最高额定转速是调速器所允许的全负荷最高转速。每一转速的烟度测量必须在柴油机运转稳定后进行。每一转速应连续测量烟度3发动机转速次，每两次测量的间
隔时间应不超过1min。若3次测量值相差较大，应予以重测。以3次测量的算术平均值作为测量结果，任一测量结果都不得超过(GB3847-2005表1)所示的允许限值，若超过即为不合格。
工况序号
发动机转速 r/min
发动机排气的光吸收系数K值
1
1100
2
1200
3
1300
4
1400
5
1500
2）自由加速试验
自由加速法是柴油机从怠速状态突然加速至高速空载转速过程中进行排气烟度测量的一种方法。在发动机怠速下,迅速地操作油门执行器,使喷油泵在最短时间内供给最大油量,在发动机达到调速器允许的最大转速前,保持此位置.一旦达到最大转速,立即松开油门执行器,使发动机恢复至怠速.
上述操作过程应至少重复6次(本次试验重复7次),以便吹净排气系统,便于对仪器做必要的调整. 应观察每次连
续加速中不透光烟度计的最大读数值，直至得到稳定值为止。不必读取每次加速后发动机怠速工况下的读数值。采用前4次自由加速过程对排气系统进行吹扫,记录最后3次测量值(瞬态最大值),并求出算术平均值。
按(GB3847-2005附录D.3)规定的方法确定自由加速试验排气烟度的校正值，该值即为批准的该机型的自由加速排气烟度排放限值。
1.6 试验要求
1） 试验前，复习柴油机烟度排放相关内容，了解试验设备的原理及试验的基本条件；
2） 试验中，正确观察记录数据，按步骤进行试验。掌握柴油发动机排放试验的方法及排放特性；
[注：需要记录的数据：光吸收系数K值，不透光度N值，转速，扭矩，功率，油耗，排温，水温，油温等]
3） 试验后，认真撰写试验报告，正确处理试验数据，结合相关排放法规和原理进行分析(同时给出动力性和经济性的分析)。