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不透光排氣煙度測量檢測

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發(fā)布時間：2025-08-25 22:52:41 更新時間：2025-08-24 22:52:42

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

不透光排氣煙度測量檢測技術(shù)詳解

不透光排氣煙度測量檢測是評估內(nèi)燃機(jī)（尤其是柴油發(fā)動機(jī)）尾氣排放污染程度的重要手段之一，廣泛應(yīng)用于機(jī)動車排放法規(guī)執(zhí)行、環(huán)保監(jiān)測、車輛年檢以及發(fā)動機(jī)研發(fā)等領(lǐng)域。隨著全球?qū)Υ髿猸h(huán)境污染問題的日益重視，尤其是顆粒物（PM）和黑煙排放對空氣質(zhì)量的直接影響，不透光煙度計作為一種快速、準(zhǔn)確、非接觸式的檢測工具，已成為現(xiàn)代排放檢測系統(tǒng)中不可或缺的組成部分。不透光排氣煙度，指的是排氣中顆粒物對光線的遮擋能力，其數(shù)值越高，表明排氣中顆粒物濃度越大，污染程度越嚴(yán)重。通過精確測量不透光煙度，可以有效判斷發(fā)動機(jī)燃燒效率是否達(dá)標(biāo)，是否需要進(jìn)行維修或優(yōu)化。該檢測技術(shù)不僅適用于新生產(chǎn)車輛的型式核準(zhǔn)，也廣泛用于在用車輛的定期環(huán)保檢測，是實現(xiàn)“綠色交通”和“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，掌握不透光排氣煙度檢測的項目內(nèi)容、所用儀器、檢測方法及遵循的檢測標(biāo)準(zhǔn)，對于環(huán)保部門、汽車檢測機(jī)構(gòu)、整車廠及維修企業(yè)都具有重要意義。

檢測項目

不透光排氣煙度檢測的核心項目是測定發(fā)動機(jī)在不同工況下排氣中顆粒物對光的遮擋程度。具體檢測項目包括：

全油門加速工況下的最大不透光煙度值（N_max）
怠速工況下的不透光煙度值
穩(wěn)態(tài)工況（如等速行駛）下的煙度變化趨勢
瞬態(tài)排放過程中的煙度峰值與持續(xù)時間
不同轉(zhuǎn)速與負(fù)荷組合下的煙度響應(yīng)特性

這些項目有助于全面評估發(fā)動機(jī)在實際運行中的煙度排放表現(xiàn)，識別高排放工況，為排放控制策略提供數(shù)據(jù)支持。

檢測儀器

不透光排氣煙度檢測主要依賴于高精度的不透光煙度計（Opacity Meter），其核心原理為“光衰減法”。常見的檢測儀器包括：

不透光煙度計（Non-Transmissometer）：采用紅外光或可見光作為光源，通過測量排氣中顆粒物對光的吸收與散射來計算不透光度。典型設(shè)備如德國BOSCH的BOSCH 4200、美國Testo的Testo 350系列、中國、中汽檢測等國產(chǎn)高端設(shè)備。
光束對射式檢測探頭：安裝在排氣管上，一端發(fā)射光束，另一端接收，實時監(jiān)測光強(qiáng)變化。
數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)：集成計算機(jī)控制，能自動記錄煙度值、時間、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等參數(shù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲、曲線繪制和報告生成。
采樣管與預(yù)處理系統(tǒng)：用于將高溫排氣導(dǎo)入檢測設(shè)備，通常配備冷卻器、過濾器和流量控制裝置，確保測量過程的穩(wěn)定性和安全性。

檢測方法

不透光排氣煙度檢測需按照標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行，常見方法如下：

預(yù)熱與校準(zhǔn)：開機(jī)后對煙度計進(jìn)行零點與滿度校準(zhǔn)，使用標(biāo)準(zhǔn)黑體（如黑色玻璃板）或標(biāo)準(zhǔn)氣源進(jìn)行標(biāo)定，確保測量精度。
連接采樣探頭：將探頭插入排氣管，確保安裝牢固且不漏氣，位置應(yīng)避開渦流區(qū)，通常位于排氣管中段。
發(fā)動機(jī)預(yù)熱：使發(fā)動機(jī)達(dá)到正常工作溫度（通常為80–95℃），以保證測量結(jié)果的代表性。
執(zhí)行測試工況：
- 怠速測試：記錄發(fā)動機(jī)在怠速狀態(tài)下的不透光煙度值。
- 全油門加速測試：在規(guī)定轉(zhuǎn)速下（如2000 rpm）迅速踩下油門至全開，測量煙度峰值，持續(xù)時間一般為3–5秒。
- 穩(wěn)態(tài)測試：在特定轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下保持穩(wěn)定運行，記錄煙度波動情況。
數(shù)據(jù)記錄與分析：系統(tǒng)自動采集并分析煙度數(shù)據(jù)，生成實時趨勢圖與最終報告。
重復(fù)測試與判定：通常進(jìn)行3次測試，取平均值或最大值作為最終結(jié)果，并與標(biāo)準(zhǔn)限值比較。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

不透光排氣煙度檢測需嚴(yán)格遵循國家和國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測結(jié)果的權(quán)威性和可比性。主要標(biāo)準(zhǔn)包括：

GB 3847-2018《柴油車污染物排放限值及測量方法（自由加速法及加載減速法）》：中國強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了柴油車在自由加速工況下不透光煙度限值為 ≤ 40%（即不透光度最大為40%），并規(guī)定了檢測方法與設(shè)備要求。
聯(lián)合國ECE R83法規(guī)：國際通用的車輛排放法規(guī)，適用于歐洲及部分亞洲國家，對不透光煙度計的精度、響應(yīng)時間、校準(zhǔn)方法等有詳細(xì)規(guī)定。
ISO 11614:2021《道路車輛 — 柴油發(fā)動機(jī)排氣煙度的測量》：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，提供統(tǒng)一的測量術(shù)語、儀器性能要求和測試程序。
美國EPA 40 CFR Part 86（車載排放測試標(biāo)準(zhǔn)）：適用于美國市場，對不透光煙度的測量方法與限值有明確要求。

各類檢測機(jī)構(gòu)在執(zhí)行不透光煙度檢測時，必須選用符合上述標(biāo)準(zhǔn)的檢測儀器，并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的流程操作，確保檢測結(jié)果真實、有效、可追溯。