关于发布国家污染物排放标准《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》的公告

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CA.8.2 排放计算基础数据

H 原子量 1.00794g/atom

C 原子量 12.011g/atom

S 原子量 32.065g/atom

N 原子量 14.0067g/atom

O 原子量 15.9994g/atom

Ar 原子量 39.9g/atom

水的摩尔质量 18.01534g/mol

CO2 的摩尔质量 44.01g/mol

CO 的摩尔质量 28.011g/mol

O2 的摩尔质量 31.9988g/mol

N2 的摩尔质量 28.011g/mol

NO 的摩尔质量 30.008 g/mol

二氧化氮 NO2 的摩尔质量 46.01g/mol 二氧化硫 SO2 的摩尔质量 64.066 g/mol 干空气 Air 的摩尔质量 28.965 g/mol

假设气体无压缩效应，依据阿伏加德罗定律，发动机进气/燃烧/排气过程中的所有气体均可以认 为是理想状态，任何涉及容积的计算均可采用摩尔容积 22.414L/mol。

CA.8.3 气态污染物 (柴油)

下面给出了测试循环中每个工况点的测量数据(数据采集频率为 1Hz)，用于计算瞬时质量排放。本例中，CO 和 NOx 以干基测量，HC 以湿基测量。HC 浓度以丙烷当量(C3)表示，需将其乘以 3 换算成 C1 当量。循环其他工况点的计算程序相同。

为更好的说明，本计算示例给出的是不同步骤取整后的中间结果。但应注意在实际计算中，不允许对中间数据进行取整处理(见附件 CA.1)。

表 CA.3 计算示例

式中：

CH4——燃料中甲烷的体积百分数;

C2 ——燃料中所有 C2 碳氢化合物(如：C2H6、C2H4 等)的体积百分数; C3 -——燃料中所有 C3 碳氢化合物(如：C3H8、C3H6 等)的体积百分数; C4 ——燃料中所有 C4 碳氢化合物(如：C4H10、C4H8 等)的体积百分数; C5 ——燃料中所有 C5 碳氢化合物(如：C5H12、C5H10 等)的体积百分数;

diluent——燃料中稀释气体的体积百分数(如：O2*、N2、CO2、He 等)。

CA.8.5.2 λ-转换系数Sλ的计算示例

示例 1：G25:CH4=86%,N2=14%(v/v)

附件 CB

(规范性附件)

测量、取样和标定规程

本附件规定了测量、取样系统和标定规程，并规定了流量、压力、温度测试设备或系统的线性 化要求。

CB.1. 测功机

测功机的参数应满足 C.6.2.1 和 C.6.2.2 条所述试验循环的要求。

扭矩和转速的测量仪器应满足循环有效性判定所需的轴功率测试精度要求。

可能需要附加计算。测量设备的精度应符合 CB.2 的线性要求，且不超过表 CB.1(规定的范围)。

CB.2. 线性要求

CB.2.1 一般要求

所有测量仪器和系统的标定应按照国家(国际)标准进行。根据表 CB.1 的要求，气体分析仪的线性化检查至少每三个月进行一次，系统维修或更换(部件)时可能影响标定，也应进行线性化检查。其它设备和系统的线性化检查应根据内部审核流程、仪器生产企业或 GB/T 19001 的要求进行。

CB.2.2 测量设备和系统的线性要求

测量设备和系统的线性要求应符合表 CB.1 的要求。

表 CB.1 设备和系统的线性要求

CB.2.3 线性化检查

CB.2.3.1 概述

表 CB.1 所列的每一项测量系统都应进行线性化检查，除特殊说明外，测量系统应至少设定 10 个基准值，应按照 C.6.8.7 中公式采用最小二乘法对测量值和基准值进行比较。表 CB.1 所列最大限值是指检查中可能出现的最大值。

CB.2.3.2 一般要求

测量系统应根据仪器生产企业推荐意见进行预热。测量系统应在规定的温度、压力和流量下工

作。

CB.2.3.3 程序

线性化检查应按照下列步骤在其每一个正常使用量程范围内进行。

a) 接入零信号使仪器归零。对气体分析仪，纯合成空气(或氮气)应直接通入分析仪接口;

b) 接入量距信号对仪器量程进行标定。对气体分析仪，应将合适的量距气直接通入分析仪接口;

c) 重复 a)所述归零程序;

d) 线性化检查应在从零点至排放试验测量最大值之间至少 10 个点(包括零点)进行确认。对气体分析仪，符合 CB.3.3.2 的已知气体浓度应直接通入分析仪接口;

e) 以不低于 1Hz 的频率测量基准值，连续记录 30 秒;

f) 计算 30 秒周期内的算术平均值，并按照 C.6.8.7 中公式计算最小二乘法的线性回归参数;

g) 线性回归参数应满足 CB.2 表 CB.1 的要求;

h) 如需要，应再次检查零点设定并重复确认程序。

CB.3. 气态污染物测量和取样系统

CB.3.1 分析仪技术要求

CB.3.1.1 一般要求

分析仪的量程和响应时间应与瞬态和稳态条件下测量排气组分浓度所需要的精度相适应。 设备的电磁兼容性水平应尽可能减少额外错误。

CB.3.1.2 准确度

准确度是指分析仪读数与基准值的偏差，不应超过读数的±2%，或满量程的±0.3%中的较大者。

CB.3.1.3 精度

精度是指对某一给定标定气或量距气的 10 次重复响应值的标准偏差的 2.5 倍。对大于 155ppm

(或ppm C)的标定气或量距气，其重复性不超过该量程满量程浓度的 1%，对低于 155ppm(或 ppm

C)的标定气或量距气，不超过该量程满量程浓度的 2%。

CB.3.1.4 噪声

对所有使用量程，分析仪对零气、标定气或量距气在任意 10s 内的的峰-峰响应均不应超过满量程的 2%。

CB.3.1.5 零点漂移

零点响应的漂移应符合仪器生产企业的规定。

CB.3.1.6 量距漂移

量距响应的漂移应符合仪器生产企业的规定。

CB.3.1.7 上升时间

测量系统所安装的分析仪的上升时间不应超过 2.5 秒。

CB.3.1.8 气体干燥

排气在干、湿状态下测定均可。如采用气体干燥设备，其对所测量气体成分的影响应最小。不能采用化学干燥剂的方法从样气中去除水分。

CB.3.2 气体分析仪

CB.3.2.1 概述

CB.3.2.2.-CB.3.2.7.规定了应遵循的测量原理。附件 CE 对测量系统做了详细说明。应采用下列仪器对测量的气体进行分析。对非线性分析仪，允许使用线性化电路。

CB.3.2.2 一氧化碳(CO)分析仪

一氧化碳分析仪应为不分光红外线(NDIR)吸收型。

CB.3.2.3 二氧化碳(CO2)分析仪

二氧化碳分析仪应为不分光红外线(NDIR)吸收型。

CB.3.2.4 碳氢化合物(HC)分析仪

对于柴油机和燃用 LPG 的燃气发动机，碳氢化合物分析仪应采用加热式氢火焰离子分析仪

(HFID)。其检测器、阀、管道等需加热，使气体温度保持在 463K±10K(190±10℃)。对于燃用 NG 发动机或点燃式发动机，碳氢化合物分析仪根据测量方式的不同，可以采用非加热式氢火焰离子分析仪(FID，见附件 CE.2.1.1)。

CB.3.2.5 甲烷和非甲烷碳氢化合物(NMHC)分析

甲烷和非甲烷碳氢化合物成分的测定应按照附件 CE.2.2 用加热式非甲烷截止器(NMC)和两个

FID 进行。组分的浓度应按照 CA.7.2 确定。

CB.3.2.6 氮氧化合物(NOx)分析仪

NOx 测量共有两种测量仪器。只要满足 CB.3.2.6.1 或 CB.3.2.6.2 的相应标准，可采用其中任一仪器。按照 C.3.2 确定不同测试系统等效性，只允许采用 CLD 为基准。

CB.3.2.6.1 CLD

如采用干基测定，氮氧化合物分析仪应采用 CLD 或具有 NO2/NO 转换器的加热型 CLD。如采用湿基测定，应采用具有温度保持在 328 K(55℃)以上转换器的水熄光检查符合要求(见 CB.3.9.2.2.)

HCLD。无论 CLD 和 HCLD，取样路径内壁温度应保持 328K-473K(55℃-200℃);对干基测量， 保温取样管路至转换器，对湿基测量，保温取样管路应至分析仪。

CB.3.2.6.2 不分光紫外探测仪(NDUV)

NOx 浓度测定可以采用不分光紫外线探测仪(NDUV)。如 NDUV 只测量 NO，应在 NDUV 分析仪上游安装 NO2/NO 转换器。NDUV 应保持一定的温度，以防止水汽冷凝;除非在 NO2/NO 转换器(如采用)上游或分析仪的上游安装取样干燥器。

CB.3.2.7 空燃比测量

按 CA.5.1.6 规定排气流的空燃比测量装置应为宽幅空燃比传感器或氧化锆型λ传感器。传感器应直接安装在排气管上、排气温度足够高使水汽无法冷凝的位置。

集成电子传感器的准确度应在以下范围内： 当λ < 2 时，读数的±3%;

当 2 ≤ λ < 5 时，读数的±5%; 当 5 ≤ λ时，读数的±10%。

为达到上述准确度，传感器应按生产企业规定进行标定。

CB.3.3 气体

所有气体都应在有效期内使用。

CB.3.3.1 纯气

气体纯度应符合下列杂质限值要求。工作时应具备下列气体

a) 对原始排气

纯氮(其中杂质： C1≤1ppm， CO≤1ppm， CO2≤400ppm， NO≤0.1ppm) 纯氧(纯度>99.5%体积比)

氢-氦混合气(FID 燃料)(40±1%氢，氦作平衡气)(其中杂质： C1≤1ppm ， CO2≤400ppm) 纯合成空气(其中杂质： C1≤1ppm ， CO≤1ppm， CO2≤400ppm， NO≤0.1 ppm)

(氧气的体积含量在 18%~21%)

b) 对稀释排气(原始排放也可选用)

纯氮(其中杂质： C1≤0.05ppm， CO≤1ppm， CO2≤10ppm， NO≤0.02ppm) 纯氧(纯度>99.5% 体积比)

氢-氦混合气(FID 燃料)(40±1%氢，氦作平衡气)(其中杂质： C1≤0.05ppm ， CO2≤10ppm)纯合成空气(其中杂质： C1≤0.05ppm ， CO≤1ppm， CO2≤10ppm， NO≤0.02 ppm)(氧

气的体积含量在 20.5%~21.5%)

如果没有气瓶，也可采用气体净化装置，只要能证明其杂质水平即可。

CB.3.3.2 标定气和量距气

如适用，应具备下列化学组分的混合气体。只要气体不相互反应，也可采用其它混合气体。应记录由生产企业规定的标定气体失效日期。

C3H8 和纯合成空气(见 CB.3.3.1.);

CO 和纯氮;

NO 和纯氮;

NO2 和纯氮;

CO2 和纯氮;

CH4 和纯合成空气;

C2H6 和纯合成空气。

标定气和量距气的实际浓度应在标称值的±1%内，且应符合国家或国际标准。所有标定气体的浓度应以体积浓度表示(体积%或体积 ppm)。

CB.3.3.3 气体分割器

标定气和量距气也可通过气体分割器(精确混合装置)、用纯 N2 或纯合成空气稀释后获得。混合装置的准确度应使稀释后的标定气和量距气的浓度精确到±2%以内。这一精度要求意味着用于混合的主要气体浓度至少应精确至±1%，且应符合国家或国际气体标准。每次采用气体分割器进行校准时，应在满量程的 15%和 50%进行确认。如果第一次标定失败，也可换一种标定气再次进行确认。

也可选用具有线性关系(例如使用NO气体和CLD)的仪器对混合装置进行检查。应将量距气直接与仪器相连，对仪器的量距值进行调整。气体分割器应在所采用的设置下进行检查，并将标称值与仪器的测量浓度进行对比，各测量点的差值应在标称值的±1%内。按照CB.2.3 进行线性度确认时， 气体分割器应精确至±1%。

CB.3.3.4 氧气干扰检查气

氧气干扰检查气应为丙烷、氧气和氮气的混合气，应包含浓度为 350±75ppm 的碳氢化合物。通过色谱法分析总碳氢化合物及杂质或通过动态混合确定检查气浓度值及公差。点燃式和压燃式发动机所需要的氧气浓度见表 CB.2，其余组分为纯氮。

表 CB.2 氧气干扰检查气

另一种方法是在取样管路前端，改变浓度将零气转换到量距气。如果经过适当时间后，读数显示浓度低于通入的浓度 99%，则表示存在应予修复的泄露问题。

CB.3.5 分析系统响应试验检查

响应时间评价时的系统设置(如压力、流速、分析仪过滤装置及其它影响响应时间的因素)应与试验测量时完全一致。响应时间应通过在取样管入口切换气体测定。气体切换应在 0.1 秒内完成。试验所用气体导致的浓度变化至少为满量程 60%。

应记录每一单独气体组分的浓度变化过程。响应时间定义为气体切换与相应的记录浓度变化之间的时间差。系统响应时间(t90)包括测量探测器的延迟时间和探测器的上升时间。延迟时间是指从(浓度)变化开始至响应达到最终浓度数 10%(t10)的时间。上升时间是指从最终浓度数的 10% 至 90%之间的时间(t90-t10)。

就分析仪和排气流信号时间对齐而言，转换时间是指从(浓度)变化开始至响应达到最终浓度数 50%(t50)的时间。

对所有限定组分(CO, NOx, HC 或 NMHC)及所有使用量程，系统响应时间应小于 10 秒，上升时间如 CB.3.1.7.规定≤ 2.5 s。当使用 NMC 测量 NMHC 时，系统响应时间可超过 10 秒。

CB.3.6 NOx转化器的效率测试

用于将 NO2 转化成 NO 的转化器的效率应按 CB.3.6.1.-CB.3.6.8.(见图 CB.1)进行测试。

式中：

a——按 CB.3.6.6.得到的 NOx 浓度;

b——按 CB.3.6.7.得到的 NOx 浓度;

c——按 CB.3.6.4.得到的 NO 浓度;

d——按 CB.3.6.5.得到的 NO 浓度。

CB.3.6.4 加入氧气

通过一个 T 形接头，向量距气流中持续加入氧气或合成空气，直到所指示的浓度比 CB.3.6.2.

(分析仪处于 NO 模式)记录的指示标定浓度低 20%左右为止。记录指示的浓度(c)。使臭氧发生器在这一过程中不起作用。

CB.3.6.5 启动臭氧发生器

启动臭氧发生器以产生足够的臭氧，使 NO 浓度降低到 CB.3.6.2.记录的标定浓度的 20%左右(最低 10%)。记录指示的浓度(d)(分析仪置于 NO 模式)。

CB.3.6.6 NOx模式

把 NO 分析仪切换到 NOx 模式，使混合气(包括 NO，NO2，O2，和 N2)流过转化器。记录指示的浓度(a)(分析仪置于 NOx 模式)。

CB.3.6.7 关闭臭氧发生器

关闭臭氧发生器，使 CB.6.3.6.所述的混合气通过转化器流入检测器。记录指示浓度(b)(分析仪置于 NOx 模式)。

CB.3.6.8 NO模式

在臭氧发生器关闭状态下切换到 NO 模式，切断氧气或合成空气的气流。这时，分析仪的 NOx

读数不应偏离 CB.3.6.2.所记录的数值的±5%以上(分析仪置于 NO 模式)。

CB.3.6.9 试验间隔

转化器的效率每月至少测定一次。

CB.3.6.10 效率要求

转化器的效率 ENOx 不得低于 95%。

如果在分析仪最常用量程内，若臭氧发生器不能按 CB.3.6.5.要求使NO 浓度从 80%降低到 20%， 那么就使用 NOx 转化器工作的最高量程。

CB.3.7 FID 的调整

CB.3.7.1 检测器响应最佳化

FID 应按照仪器生产企业的规定进行调整。应在最常用的工作量程，用空气作平衡气的丙烷量距气优化其响应。

将燃气和空气流量设定在生产企业的推荐值，向分析仪通入 350±75ppm 的量距气。给定燃气流量的响应由量距气响应与零气响应之差确定。燃气流量在高于和低于生产企业要求的条件下进行渐增调整。记录这些燃气流量下的量距气和零气的响应。然后将量距气和零气响应之差绘制成曲线， 并将燃气流量调整到曲线的高响应区。初始流速设定，可能需要根据 CB.3.7.2、CB.3.7.3 规定碳氢化合物响应、氧干扰检查结果做进一步优化。如果碳氢化合物响应、氧干扰检查结果不满足下列要求， 则应在高于和低于生产企业规定条件下逐步调整流量重复 CB.3.7.2、CB.3.7.3。

CB.3.7.2 碳氢化合物响应系数

按照 CB.2.1.3，分析仪应该用空气作平衡气的丙烷量距气和纯合成空气进行线性核查。

在分析仪投入使用时及以后主要的保养周期中，都应测定响应系数。对于某种特定的碳氢化合 物，响应系数(rh)等于 FID C1 的读数与用 ppm C1 表示的气瓶浓度之比。

试验气的浓度应能够产生工作量程满量程 80%左右的响应。根据重量分析标准，用体积表示浓度应精确至±2%。另外，气瓶应在 298K±5K(25℃±5℃)温度下预置 24h。

所用的试验气及相对响应系数范围如下：

(a) 甲烷和纯合成空气 1.00≤rh≤1.15;

(b) 丙烯和纯合成空气 0.90≤rh≤1.1;

(c) 甲苯和纯合成空气 0.90≤rh≤1.1。

这些系数相对的是响应系数 rh 为 1.00 的丙烷与纯合成空气。

CB.3.7.3 氧干扰的检查

对直采分析仪，在分析仪投入使用时及以后主要的保养周期中，都应进行氧干扰检查。

试验量程的选择应使氧干扰检查气覆盖 50%以上。试验应在保温箱温度按规定设置条件下进行。氧干扰检查气技术条件见 CB.3.3.4.。

a) 对分析仪调零;

b) 对点燃式发动机，分析仪应用含氧量0%的混合气标定量程。对压燃式发动机，应用含氧量21% 的混合气标定量程;

c) 应重新进行零气响应检查。如果变化幅度超过满量程的0.5%，则应重复a)b)两步的操作;

d) 通入5%和10%的氧干扰检查气;

e) 重新进行零气响应检查。如果变化幅度超过满量程的±1%，则重复试验。按下列公式计算每种混合气的氧干扰

式中：

Cref,b——b)步操作中的基准HC浓度，ppm C;

Cref,d——d)步操作中的基准HC浓度，ppm C;

CFS,b——b)步操作中的满量程HC浓度，ppm C;

CFS,d——d)步操作中的满量程HC浓度，ppm C;

Cm,b——b)步操作中的实测HC浓度，ppm C;

Cm,d——d)步操作中的实测HC浓度，ppm C。

试验前，所有规定的氧干扰检查气的氧干扰系数EO2应小于±1.5%。

如果氧干扰系数EO2大于±1.5%，可采取修正措施，即在生产企业规定条件上下调整空气以及燃料气和样气流量。

每次进行新设置都应重复氧干扰(检查)。

CB.3.8 非甲烷截止器(NMC)的效率

NMC 用于从样气中去除非甲烷碳氢化合物，即氧化除甲烷以外的所有碳氢化合物。理想状态下，甲烷转换量(截止量)为 0%，以乙烷为代表的其它碳氢化合物，转换量(截止量)为 100%。为准确测定 NMHC，应测试以下两个效率并用于 NMHC 排放质量流量计算(见 CA.7.2.)

CB.3.8.1 甲烷效率

甲烷标定气在流过和旁通流过非甲烷截止器(NMC)两种情况下流经 FID，记录这两种情况下的浓度值。由下式确定甲烷效率：

式中：

CHC(w/NMC) ——CH4流过NMC时的HC浓度，ppm C;

C HC(w/o NMC) ——CH4旁通流过NMC时的HC浓度，ppm C。

CB.3.8.2 乙烷效率

乙烷标定气在流过和旁通流过非甲烷截止器(NMC)两种情况下流经 FID，记录这两种情况下的浓度值。由下式确定乙烷效率：

式中：

A ——用NDIR 测定的未稀释CO2浓度，%;

B ——用NDIR 测定的稀释CO2浓度，%;

C ——用(H)CLD 测定的稀释NO 浓度，ppm;

D ——用(H)CLD 测定的未稀释NO 浓度，ppm。

可用动力混合/搅拌等替代方法稀释和量化CO2和NO量距气的数值。

CB.3.9.2.2 水熄光检查

这种检查只适用于湿基气体的浓度测量。熄光计算应考虑用水蒸气稀释 NO 量距气，以及测试

期间混合气中的水蒸气浓度达到预期比例。将浓度为常用工作量程 80%--100%满量程的 NO 量距气通入(H)CLD，记录 NO 浓度值 D。在室温下使 NO 量距气从水中冒泡流出，通入(H)CLD，记录 NO 浓度值 C。测定记录水温为 F。测定记录与起泡器水温(F)对应的混合气饱和蒸汽压力 G。

混合气中水蒸气浓度(%)按下式计算并记录为 H：

式中：

De ——稀释NO 的预期浓度，ppm;

C ——稀释NO 的浓度，ppm; Hm ——水蒸气最大浓度，%; H ——水蒸气实际浓度，%。

CB.3.9.2.3 最大允许熄光值

CO2和水的最大熄光率不超过满量程的2%。

CB.3.9.3 适用于NDUV分析仪的NOX分析仪熄光检查

碳氢化合物和H2O会对NDUV分析仪产生正干扰，其对响应的影响与NOx类似。如果NDUV分析 仪通过测量其它气体进行补偿以满足干扰检查要求，在进行分析仪干扰检查时也应同时进行这些测定。

CB.3.9.3.1 程序

应按照仪器生产企业的说明，使分析仪启动、运行、零点和量距点标定。推荐抽取发动机排气进行检查。应采用CLD测量排气中的NOx。CLD响应作为基准值(标定值)。排气中的HC也应用FID 分析仪进行测定。FID响应应用作碳氢化合物基准值。

如测试中使用了取样干燥器，则发动机排气应通入NDUV分析仪。应预留分析仪响应时间以使其稳定。稳定期包括清空转换管路及建立分析仪响应的时间。在分析仪测量样气浓度期间，应记录

30秒的取样数据，并计算三个分析仪的算术平均值。

从NDUV平均值中减去CLD平均值，其差值乘以预期HC浓度平均值与检查时测定的HC浓度之 比，如下式所示：

式中：

CNOx,CLD——CLD测得的NOx浓度, ppm;

CNOx,NDUV——NDUV测的的NOx浓度, ppm;

CHC,e——HC预期最大浓度, ppm;

CHC,m——HC实测最大浓度, ppm。

CB.3.9.3.2 最大允许熄光值

CO2和水的总熄光率不超过试验中NOx预期浓度满量程的2%。

CB.3.9.4 取样干燥器

取样干燥器去除会对NOx测量产生干扰的水分。

CB.3.9.4.1 取样干燥器效率

对干CLD分析仪，应确认证明在最高预期水蒸气浓度Hm(见CB.3.9.2.2)下，取样干燥器应使

CLD湿度保持在每kg干燥空气中含水量不超过5g(大约含水量约为0.008)，即3.9°C和101.3kPa时相对湿度为100%。该湿度要求相当于25°C和101.3kPa下相对湿度为25%。可通过测量加热式除湿器出口温度或CLD上游某点的湿度确定。只要是从干燥器进入CLD的唯一气流，也可测量CLD排气湿度。

CB.3.9.4.2 取样干燥器NO2损耗

在取样干燥器中残留的液态水会去除样气中的NO2。如果取样干燥器与上游不带NO2/NO转化器 的NDUV分析仪组合使用，也会在NOx测定前从样气中去除NO2。

NO2最大预期浓度，取样干燥器应能测量NO2总量的至少95%。

CB.3.10 直接从原始排气中取样

排气取样探头在排气管上的安装位置应位于排气系统出口上游、距离出口至少0.5米或三倍排气 管径(取其较大者)处，其距离发动机应足够近从而保证探头处的排气温度≥343K(70°C)。

对具有分支排气歧管的多缸发动机，探头入口应位于下游、足够远的位置，从而保证样气能够 代表所有气缸的平均排气污染物。对具有分组排气歧管的多缸发动机，例如V型发动机，推荐在取样探头上游将各组歧管联合起来。如果无法实现，允许从CO2排放最高的歧管组获取样气。排气排放量的计算必须使用排气质量总流量。

如果发动机装有排气后处理系统，应在排气后处理系统下游采集排气样气。

CB.3.11 从稀释排气中取样

发动机和全流稀释系统之间的排气管应符合附件CE规定的要求。排气取样探头应安装在稀释风 道内靠近颗粒物取样探头的位置，此处稀释空气和排气能充分混合。

取样可通过两种方法进行：

a) 将整个循环的污染物采集到一个取样袋中，试验完成后进行测定;对HC，若使用袋采样结果， 取样袋应加热至464±11K(191±11℃);对NOx，取样袋温度应高于露点温度;

b) 将整个循环的污染物连续取样并积分。

背景气浓度应按照a)或b)在稀释风道上游测定，并从CA.6.2.3.2测得的污染物浓度值中减去。

CB.4. 颗粒物测量及取样系统

CB.4.1 一般规定

颗粒物质量测量需要颗粒物稀释取样系统，颗粒物取样滤纸，微克天平和控制温度及湿度的称重室。颗粒物取样系统的设计应确保颗粒物取样排气与总稀释排气流量成比例。稀释系统的一般要求

颗粒物测量需要用稀释空气(经过过滤的环境空气、合成空气或氮气)对样气进行稀释。稀释 系统要求如下：

a) 完全消除水在稀释和取样系统中的凝结;

b) 在滤纸保持架上游或下游20cm内的稀释排气温度保持在315 K(42 °C) -325 K (52 °C);

c) 在接近稀释通道入口处的稀释空气温度应保持在293 K-315 K (20 °C-42 °C);

d) 在发动机最大排气流量时，总稀释比应在5:1-7:1范围内，并且初级稀释比最小为2:1;

e) 对部分流稀释系统，从稀释空气进入稀释通道起到滤纸保持架止在系统内的滞留时间应在

0.5-5s之间;

f) 对全流稀释系统，从稀释空气进入滤纸保持架开始在系统内的总滞留时间应在1-5s之间;如有二级稀释系统，从二级稀释空气进入滤纸保持架开始在二级稀释系统内的滞留时间至少

0.5s。

稀释空气在进入稀释系统前允许除湿(特别是对于具有较高湿度的稀释空气)。

CB.4.2 颗粒物取样

CB.4.2.1 部分流稀释系统

颗粒物取样探头的安装位置应靠近气体污染物取样探头，但其距离应确保不会产生干扰。因此，

CB.3.10的安装规定也适用于颗粒物取样。取样管路的安装应符合附件CE的规定。

对具有分支排气歧管的多缸发动机，探头入口应位于下游、足够远的位置，从而保证样气能够 代表所有气缸的平均排气污染物。对具有分组排气歧管的多缸发动机，例如V型发动机，推荐在取样探头上游将各组歧管联合起来。如果无法实现，允许从颗粒物排放最高的歧管组获取样气。排气 排放量的计算必须使用排气质量总流量。

CB.4.2.2 全流稀释系统

型式检验和生态环境主管部门监督检查时，应采用全流稀释系统进行试验。

颗粒物取样探头的安装位置应靠近气体污染物取样探头，但其距离应确保不会产生干扰。因此，

CB.3.11的安装规定也适用于颗粒物取样。取样管路的安装应符合附件CE的规定。

CB.4.3 颗粒物取样滤纸

试验过程中，稀释过的排气应通过符合CB.4.4.1-CB.4.4.3要求的滤纸取样。

CB.4.3.1 取样滤纸要求

所有滤纸类型对0.3μm 的DOP(邻二甲酸二辛脂)或PAO的(聚α-烯烃)的采集效率至少为99%。可由取样滤纸生产企业根据测试情况划分的产品等级判断滤纸是否符合要求。滤纸材料应为

a) 带碳氟化合物(PTFE)涂层的玻璃纤维滤纸;

b) 以碳氟化合物(PTFE)为基体的薄膜滤纸。

CB.4.3.2 滤纸尺寸

颗粒物滤纸公称直径应为47mm(允差为46.50±0.6mm)，滤纸污染直径至少为38mm。

CB.4.3.3 滤纸迎面速度

气体通过滤纸的迎面速度应为0.90-1.00m/s，记录的气流值最多5%可超过该范围。如果滤纸上的颗粒物总质量超过400μg，滤纸迎面速度可降低至0.50 m/s。迎面速度应由在滤纸上游压力和滤纸表面温度下的滤纸体积流量除以滤纸污染面积计算得出。

CB.4.4 称重室和分析天平的技术要求

称重室(间)环境应无任何可能污染颗粒物滤纸的环境污染物(例如灰尘、气溶胶或半挥发性 物质)。在滤纸称重前至少60分钟内，称重间应满足规定的技术条件。

CB.4.4.1 称重室条件

在滤纸进行预处理和称重期间，颗粒物滤纸预处理和称量用的称重室(间)温度应保持在

295K±1K (22±1℃)。其湿度应保持在露点温度282.5±1K(9.5±1℃)。

如果滤纸稳定和称重环境是独立的，则稳定环境应保持在295±3K(22±3℃)，但露点温度仍为

282.5 ±1K(9.5±1℃)。

湿度和环境温度应予记录。

CB.4.4.2 参比滤纸称重

在称量取样滤纸的12小时内，必须至少称量两张未经使用的参比滤纸或参比滤纸对(最好同时称 量)。其材料应与取样滤纸相同。应对称重进行浮力修正。

如果在取样滤纸的两次称量期间，任一参比滤纸的质量变化大于10μg，则取样滤纸全部作废， 并重新进行排放试验。

参比滤纸应根据良好的工程判断定期更换，但每年至少更换一次。

CB.4.4.3 分析天平

用来称量滤纸重量的分析天平应满足CB.2条、表CB.1的线性度确认标准。即其精度(标准偏差) 至少为2 μg，分辨率至少为1 μg(1数位=1μg)。

为确保滤纸称重精确，推荐按如下方式安装天平：

a) 安装在隔振平台上，以避免外部噪声和震动;

b) 通过接地的静电防护罩隔绝空气对流。

CB.4.4.4 消除静电作用

称重前，应通过钋中和剂或具有类似作用的装置对滤纸除静电。如采用PTFE薄膜滤纸，应对静 电进行测量，推荐静电电压应在±2.0V范围内。

天平环境下的静电作用应尽可能小。可采用的方法如下：

a) 天平电路应接地;

b) 手工处理PM取样时，应采用不锈钢镊子;

c) 镊子应通过接地线接地，或使操作者通过接地线接地，以便使接地线和天平共同接地。接地 线应具有适当的电阻，以防止意外电击。

CB.4.4.5 附加技术要求

从排气管到滤纸保持架之间的稀释系统和取样系统的所有零件，由于与原始及稀释排气接触， 因此在设计上应尽量减少颗粒物的附着或变化。所有零件必须由不与排气成分发生反应的导电材料 制成，并且必须接地，以防止静电效应。

CB.4.4.6 流量测量仪器校准

颗粒物取样和部分流稀释系统使用的每一流量计都应按CB.2.3进行线性度确认，确认频率应保证满足本法规的准确度要求。对气流基准值，应采用符合国际和/或国家标准的精准流量计测定。不 同的气流测量基准要求见CB.4.5.2。

CB.4.5 部分流稀释系统的特殊要求

部分流稀释系统应确保从发动机排气流中抽取一定比例原始排气样本，通过测定稀释比或采样 率rd或rs以保证达到CB.4.5.2规定的准确度要求。

CB.4.5.1 系统响应时间

部分流稀释系统需要快速的系统响应。系统切换时间应按照CB.4.5.6规定的程序确定。如果排气 流测量(见CA.5.1.2)和部分流系统的综合切换时间≤0.3秒，应采用在线控制。如果切换时间超过0.3 秒，应根据事先记录的试验循环进行预判控制。在这种情况下，综合上升时间应≤1秒，综合延迟时间≤10秒。

系统总体响应设计应确保颗粒物取样样气(qmp,i)与排气流量成比例。为确定其比例关系，应以最小5Hz的数据采集频率对qmp,i和qmew,i进行回归分析，并应满足下列标准：

a) qmp,i和qmew,i线性回归的相关系数不小于0.95;

b) qmp,i对qmew,i的标准偏差估计应不超过qmp最大值的5%;

c) qmp回归线的截距不应超过qmp最大值的2%。

如果颗粒物系统的综合切换时间t50,P和排气流信号的综合响应时间t50,F大于0.3秒，则需要预判控制。在这种情况下，应进行预试验，将预试验的排气流信号应用于控制颗粒物系统的取样气流。如果将用于控制qmp的预试验时间轨迹qmew,pre替换为“预判时间”t50,P+ t50,F，则可实现对部分流系统的正确控制。

CB.4.5.2 为确定qmp,i和qmew,i相关性，应采用实际试验获取的数据，以qmp,i(t50,P对时间校准没有贡献) 为基准用t50,F对qmew,i进行时间对齐。qmew和qmp的时间变化即按CB.4.5.6确定的切换时间之差。 不同流量测量的技术要求

对部分流系统，如果不是直接测量，而是通过差流测量确定，须特别注意取样流量qmp的准确度。

在这种情况下，最大偏差应确保当稀释比小于15时，qmp的准确度在±5%以内。可通过每种仪器的偏差取均方根来计算。

可选用下列方法使qmp达到可接受的精度：

a) qmdew和qmdw的绝对准确度为±0.2%，可以保证稀释比为15时，qmp偏差≤5%。但随着稀释比增加，偏差也会变大;

b) 基于qmdew对qmdw进行校准，使qm达到a)规定相同的精度。详见CB.4.5.3;

c) 通过示踪气如CO2确定的稀释比准确度，间接确定qmp的准确度。qmp的准确度应与方法a)相当;

d) qmdew和qmdw的绝对准确度应在满量程的±0.2%内，qmdew和qmdw之差最大偏差应在0.2%内，在试验中线性度偏差应实测qmdew最高值的±0.2%内。

CB.4.5.3 差流测量校准

应按下列方法之一对流量计或流量测量仪器进行校准，使伸入通道内的探头流量qmp达到

CB.4.5.2的准确度要求。

a) qmdw流量计应与qmdew流量计串联连接，两个流量计偏差应在至少5个校准点进行校准。这5个校准点气流量值应在试验中使用的qmdw最低值和试验中使用的qmdew之间均匀分布。稀释通道可旁通;

b) 校准过的流量装置应与qmdew流量计串联连接，应对试验使用的数值精度进行检查。校准过的流量装置与qmdw流量计串联连接，在稀释比3-50之间至少选取5个基准点，检查试验中使用的相应qmdew的准确度;

c) 从排气上断开输送管(TT)，并将校准过的流量测量装置与输送管相连，测量的量程应适合 测量qmp。qmdew应设定为试验中使用的数值，对应稀释比3-50之间qmdw应依次设定至少5个数值。作为替代，也可提供专门的校准气流路径，使通道旁通，但通过相应流量计的总气流和 稀释空气气流应与实际试验相同;

d) 应将示踪气通入排气输送管(TT)。示踪气可为一种排气组分，例如CO2或NOx。在通道稀释后，对示踪气组分进行测定。应在3-50之间取5个稀释比下进行。样气流量的准确度应根据 稀释比公式rd确定。

为保证qmp的准确度，应考虑气体分析仪的准确度。

CB.4.5.4 碳流量检查

为检测测量和控制问题并确认部分流系统工作是否正常，应采用实际排气进行碳流量检查。每 当新安装发动机或实验室架构发生重大变化时，都应进行碳流量检查。

发动机应在最大扭矩转速全负荷或其他能够产生5%或更多CO2的稳定工况下运行。部分流取样 系统应在稀释比15:1左右运行。

进行碳流量检查时，应采用CB.4.5.4.1- CB.4.5.4.4规定的程序。碳流量应根据CB.4.5.4.1-

CB.4.5.4.4规定的计算。所有碳流量偏差都应在3%以内。

CB.4.5.4.1 概述

发动机排气中绝大部分的碳来自于燃油，而绝大部分的碳以 CO2 形式存在，这是基于 CO2 测试进行系统标定检查的基础。

排气中碳流量取决于燃油流量，排放和颗粒物采样系统的不同采样点的碳流量由这些采样点的

CO2 的浓度和排气流量决定。

这种情况下，当发动机提供已知的碳流源，分别从排气管内和部分流颗粒采样系统的出口来监测该碳流源，可以检测整个系统的泄漏和流量测量精度。这项检查的优点是各部件可以在发动机实际运行的温度和流量下进行检查。

图 CB.2 为碳流量检查的采样点，下面给出了每个采样点的碳流量计算方程。

Me (LPG)——28.6 g/mol;

Me (NG)——28.3 g/mol。

CB.4.5.5 试验前检查

检查应在试验开始前2小时内按下列方式进行。

流量计的准确度应采用与校准时相同的方法(见CB.4.5.2)在至少两点进行检查，包括对应稀释 比在5-15之间的qmdw流量值。

按CB.4.5.2规定的校准流程记录如果能够证明流量计校准在较长的一段时期内是稳定的，则可省 略试验前检查。

CB.4.5.6 切换时间的确定

评价切换时间时，系统设置应与试验测定时完全相同。切换时间应按如下方法确定。

采用的单独的基准流量计与探头串联并紧密连接，流量计的测量量程应与探头流量适应。气流 阶跃幅度与响应时间测量时一致、气流节流到足够低而不影响部分流稀释系统动态性能，其切换时 间应小于100ms，并且具有良好的一致性工程实践。

从低流量至90%最大排气流量，阶跃改变部分流稀释系统的排气流(当通过空气流计算排气流时，为空气流)输入。排气流改变时机应与实际试验中开始预判控制的完全一致。排气流阶跃响应 和流量计响应应以至少10Hz的采样频率记录。

根据此数据确定部分流稀释系统的切换时间，即从阶跃响应开始到流量计响应达到50%的时间。 部分流系统中qmp信号和排气流量计中qmew,i信号的转换时间应采用类似方式确认。这些信号将用于每次试验(见CB.4.5.1)后进行回归检查。

应在至少5个上升和下降响应重复上述计算，并计算结果平均值。内部切换时间(< 100 ms)应该从该数值中减去，即为部分流稀释系统的预判控制值，该值将用于CB.4.5.1。

CB.5. CVS系统校准

CB.5.1 一般要求

应借助精确流量计和节流装置标定CVS系统。流过系统的流量需在不同的节流状态测量，应测 量系统与流量有关的控制参数。

可采用各类流量计，例如，校准过的文丘里管，校准过的层流流量计，校准过的转子流量计。

CB.5.2 容积泵(PDP)的标定

应同时测量所有与泵有关的参数，以及与泵串联的流量计的相关参数，绘制与相关函数相对应的计算流量率(泵进口处以m3/s表示，绝对压力和温度下)曲线。相关函数是泵的各参数的特定组合值。根据曲线可以确定泵流量和相关函数的线性方程。如果CVS 系统有多种驱动装置，则应对所使用的每种量程进行标定。

标定过程中应保持温度稳定。

文丘里管与CVS泵之间所有接头与管路的泄露应保持在最低流量点(最大节流和最低PDP速度 点)的0.3%以下。

CB.5.2.1 数据分析

每个节流设定值(最少有 6 个设定值)按照生产企业规定的方法测量的流量数据，需换算成标准状态下 CVS 容积流量(V0)，用 m3/s 表示。然后将标准空气流量以及泵进口处的绝对温度和绝对压力代入下式，换算成泵的流量(V0)，用 m3/r 表示：

式中：

qcCVS ——标准状态(101.3kPa，273K)下CVS 容积流量，m3/s;

T —— PDP 泵进口处绝对温度，K; pp—— PDP 泵进口处绝对压力，kPa; n —— PDP 泵转速， r/s。

考虑到泵中压力波动与泵的滑转率的相互影响，泵的转速、泵进出口压差和泵出口绝对压力之 间的相关函数(X0)，应按下式计算：

式中：

qvCVS——标准状态(101.3kPa，273K)下CVS 容积流量，m3/s;

T ——文丘里管进口处的绝对温度，K;

pp——文丘里管进口处的绝对压力，kPa。

计算KV平均值及其标准偏差，标准偏差应不超过KV 平均值的±0.3%。

CB.5.4 亚音速文丘里管(SSV)的标定

根据亚音速文丘里管的气流公式对SSV进行校准。气体流量为入口压力和温度、SSV入口和喉管 之间的压力降的函数，见CA.6.1.4。

CB.5.4.1 数据分析

采用生产企业规定的方法，根据流量计数据，在每个节流设定值(最少有6 个设定值)计算空气流速度(用m3/s表示)流量系数应在每种节流设置下根据校准数据计算，如下：

式中：

è øè

øè ø

QSSV——标准状态(101.3 kPa, 273 K)下的CVS 容积流量, m3/s;

dv——SSV喉管的直径，m;

μ——气体的绝对或动态速度，kg/ms; b—— 1.458 x 106 (经验常数), kg/ms K0.5;

s——110.4(经验常数)，K。

由于QSSV是Re公式的输入参数，因此，计算应先假定QSSV或校准文丘里管的Cd的初始值，并不断重复直至QSSV收敛。收敛方法应精确至收敛点的0.1%或更好。

在亚音速气流范围内至少16个点，由结果校正曲线拟合公式计算得出的cd值应在各校准点cd测 量值的±0.5%。

CB.5.5 系统总体检查

在CVS 取样系统和分析系统正常运转情况下，注入已知质量的污染气体，确定这些系统的总准确度。对污染物进行分析并按照CA.6.2.3计算质量，但对于丙烷，HC 的系数用0.000472 代替

0.000480。应使用下面两种技术之一：

CB.5.5.1 用临界流量量孔方法

将已知质量的纯气体(CO 或C3H8)通过已标定的临界流量量孔，通入CVS 系统。若进口压力

足够高，则通过临界流量量孔调节的流量与量孔出口压力无关(即为临界流状态)。CVS 系统按照正常的排气污染物试验方式运转约5~10min，采用常规设备(取样袋或积分方法)对样气进行分析并 计算气体质量。

气体质量与喷入气体的已知质量的偏差不得超过±3%。

CB.5.5.2 用质量分析方法

用准确度为±0.01g的天平称出一个充满CO 或C3H8小罐的质量。在CO 或C3H8喷入系统时，CVS 系统按照正常的排气污染物试验方式运行约5~10min。喷入的纯气体量应是小罐的质量差。全流稀释 系统分析仪进行分析(取样袋或积分方法)并计算气体质量。采用常规设备(取样袋或积分方法) 对样气进行分析并计算气体质量。

计算的气体质量与喷入气体的已知质量的偏差不得超过±3%。

附件 CC

(规范性附件) 粒子数量测量规程

CC.1 取 样

粒子数量排放可以采用附件CE.3.1所述的部分流稀释系统或附件CE.3.2所述的全流稀释系统连 续取样测定。

CC.1.1 稀释空气过滤

用于一级和二级排气稀释系统(如需)的稀释空气应流经附件CE.3.1或CE.3.2规定的高效颗粒物 空气(HEPA)过滤器。为减少和稳定稀释空气中碳氢化合物浓度，在稀释空气通过HEPA滤纸前也 可先用活性碳过滤。推荐在HEPA滤纸前和活性炭刷(如使用)后放置附加粗颗粒滤纸。

CC.2 粒子数量取样补偿-全流稀释系统

为对粒子数量取样稀释系统中抽取的质量流量补偿，所抽取的质量流(经过滤)应返回稀释系 统。作为替代，稀释系统中的总质量流量可对抽取的粒子数量取样流进行数学修正。如果从稀释系 统中抽取的用于测量粒子数量和颗粒物质量样气之和的总质量流量小于稀释通道中总稀释排气流量

(med)的0.5%，则可忽略修正或返回稀释系统。

CC.3 粒子数量取样补偿-部分流稀释系统

CC.3.1 对部分流稀释系统，从稀释系统中抽取的用于粒子数量测量取样的排气流量应计入控制取样比例。可通过向流量测量装置上游的稀释系统返回粒子数量取样气流或按CC.3.2进行数学修正来实现。对总体取样型部分流稀释系统，为粒子数量取样而抽取的排气流量，也应按CC.3.3规定在颗粒物质量计算时进行修正。

CC.3.2 用于控制取样比例输入稀释系统的瞬态排气流量(qmp)，也应按照下列方法之一进行修正：

a)如果抽取的粒子数量取样流直接排掉，应用下面的公式代替CB.4.5.2中公式：

式中：

N——试验循环排出的粒子数量;

medf——按CA.5.3.2.2确定的循环当量稀释排气质量，kg/test;

k——标定系数。用于修正粒子计数器到标准测试设备下的标定系数，不适用于内部标定的粒子 计数器，当为内部标定时，k=1粒子数量;

cs ——校正至标准条件(273.2 K、101.33 kPa)的稀释排气中的粒子平均浓度，每立方厘米的粒子数;

f r ——试验时稀释设定的挥发性粒子去除器的平均粒子浓度衰减系数。

cs 应根据下面的公式计算

CC.4.4.4 试验结果的有效位数

WHSC试验结果及加权平均的WHTC试验结果，应按照ASTM E 29-06B的要求保留3位有效数字。用于计算最终比排放量的中间值可不做任何圆整有效位数的调整。

CC.5 背景粒子数量的确定

CC.5.1 应发动机生产企业要求，可以于试验前或试验后，对稀释通道背景粒子取样，取样点在稀释空气过滤器下游，以便计算通道背景粒子数量。

CC.5.2 通道背景粒子数量在型式试验时不可扣除。如能证明通道背景粒子数量影响明显，生产企业要求下，可在一致性检查试验时从稀释排气实际测量值中减去，但应向国务院生态环境主管部门 报备。

附件 CD

(规范性附件)

CO2 排放与燃料消耗量

CD.1 概述

本附件规定了型式检验中的发动机CO2和油耗的测试方法。

CD.2 一般要求

CD.2.1应按照第C.6.2～第C.6.8条中的规定，在WHTC和WHSC循环中测定CO2排放量与燃料消耗量。

CD.2.2测试结果应记录循环的CO2比排放值和燃料消耗量比油耗值，以g/kW•h为单位。

CD.3CO2排放的测定

CD.3.1原始排气法

如果在原始排气中测量CO2，应按本章规定进行。

CD.3.1.1测试设备

原始排气中CO2的测量，应采用附录C的附件CB.3.2.3.规定的不分光红外线分析仪(NDIR)。测试系统应满足CB.2及附录C的表CB.1中关于线性化的要求。

测试系统应满足附录C中CB.3.1，CB.3.4和CB.3.5的要求。

CD.3.1.2 数据记录

应按照附录C.6.6.6.的要求记录和保存相关数据。所记录的浓度和排气质量流量应与C.3.1规定的 延迟时间进行对齐。

CD.3.1.3循环平均排放的计算

如果进行干基测试，则在进一步计算之前，应按照附录C的CA.2的规定对瞬时浓度进行干/湿基 校正。

由CO2浓度和排气质量流量计算瞬时CO2质量排放，从而确定CO2排放量(g/test)，然后与附录

C的CA.5.2.2.确定的切换时间对齐，再对整个循环中的瞬时值积分，最后将所得积分值乘以附件CA

表CA.1中的CO2的u值。

作为替代计算方法，可以按照附录C中CA.5.2.4条款CO2摩尔质量( MCO2 )44.01g/mol计算CO2 的质量。

CD.3.2稀释排气法

如果在稀释排气中测量CO2，应按本章规定进行。

CD.3.2.1测试设备

稀释排气中CO2的测量，应采用附录C的附件CB.3.2.3.规定的不分光红外线分析仪非发散红外线 分析仪(NDIR)。稀释空气应为洁净的空气、合成空气或氮气。全流系统的流量应足够大以避免稀 释和取样系统中的水冷凝。

测试系统应满足CB.2及表CB.1中关于线性化的要求。

测试系统应满足附录C中CB.3.1，CB.3.4和CB.3.5的要求。

CD.3.2.2 数据记录

应按照C.6.6.6的要求记录和保存相关数据。

CD.3.2.3循环平均排放的计算

如果进行干基测试，则在进一步计算之前，应按照附录C的CA.2的规定对瞬时浓度进行干/湿基 校正。

对于恒定质量流量系统(带热交换器)，CO2的质量(g)计算如下：

式中：

mCO 2 ——CO2的质量排放，g;

Wact ——实际循环功，kW•h。

CD.4燃料消耗量的确定

CD.4.1测试设备

eCO2

= mCO2 Wact

测量瞬时燃油流量，应采用直接测量质量的系统，如：

a) 质量流量传感器;

b) 燃油称重法;

c) 克里奥利质量流量计。

燃油流量测量系统应满足以下要求：

a) 准确度满足读数的±2%或者满量程的±0.3%取较好者;

b) 精度为满量程的±1%或更好;

c) 上升时间不超过5s。

燃油流量测量系统应符合附录C中的CB.2和表CB.1的要求。 应采取预防措施以降低测量误差，预防措施包括：

a) 按照生产企业的说明和良好的工程经验，合理安装设备;

b) 流动状态应避免波动、涡流、环流或流量脉冲，以免影响流量测量系统的精度和准确度;

c) 任何发动机旁通或从发动机返回的燃油都应回到储油罐中。

CD.4.2 数据记录

应按照附录C.6.6.6的要求记录和保存相关数据。

CD.4.3循环平均油耗的计算

燃油质量消耗量(g/test)通过循环内瞬时油耗求和得到：

式中：  

qmf ——燃油消耗量，g;

Wact ——实际循环功，kW•h。

附件 CE

(规范性附件) 分析和取样系统

CE.1 概述

本附件规定了气体和颗粒物排放污染物采样和分析系统的基本要求。由于不同配置可以得到相同的结果，故不要求完全符合本附件的配置要求。可以使用附加部件，诸如仪表、阀门、电磁阀、泵和开关等，以便获得更多的信息和协调各部件系统的功能。若其他部件对于保持某些系统精确度并非必须，则可凭成熟的工程判断加以去除。

CE.2 分析系统

CE.2.1 分析系统的描述

使用下列分析分析仪测量原始排放(图 CE.1)和稀释排放(图 CE.2)中气态污染物的分析系统

a)测试 HC 的 HFID 或 FID 分析仪

b)测试 CO 和 CO2 的 NDIR 分析仪

c)测试 NOx 的 HCLD 或 CLD 分析仪

所有组分的样气可用一个取样探头，在其内部分至各分析仪，也可选择紧靠在一起的两个取样探头取样。注意不能让排气成分(包括水和硫酸)在分析系统中任何位置产生冷凝。

CE.2.1.1 图 CE.1 和图 CE.2 的部件注释

1) EP 排气管

2) SP1 原始排气取样探头(仅图 CE.1)

推荐用一根不锈钢、顶端封闭、多孔直探头。其内径小于取样管内径。探头壁厚不大于 1mm。在三个不同的径向平面上至少应有 3 个小孔，其大小应能抽取基本相同的气样流量。探头必须横向伸入排气管内至少 80%的排气管径。可用一个或两个取样探头。

3) SP2 稀释排气 HC 取样探头(仅图 CE.2) 探头应：

a)其定义为加热取样管 HSL1 开始的 254mm 至 762mm 部分;

b)最小内径 5mm;

c)安装在稀释风道 DT(见图 CE.7)内稀释空气和排气充分混合处(即距排气进入稀释风道点的下游约 10 倍通道直径处);

d)与其他探头和通道内壁保持足够距离(径向)，使其不受任何尾流或涡流的影响;

e ) 加热提高探头出口处的排气温度至 463K±10K(190±10℃) ， 点燃式发动机为

385K±10K(112±10℃);

f)若用 FID 分析仪(冷)可不需加热。

4) SP3 稀释排气 CO、CO2、NOx 取样探头(仅图 CE.2) 探头应：

a)与 SP2 处于同一平面;

b)与其他探头和通道内壁保持足够距离(径向)，使其不受任何尾流或涡流的影响;

c)对整个长度进行加热和保温，使其温度不低于 328K(55℃)，以防止水凝结。

5) HF1 加热的前置过滤器(可选) 温度应与 HSL1 相同

6) HF2 加热的过滤器

过滤器应从样气进入气分析仪前过滤固体颗粒，过滤器温度应该与 HSL1 相同。过滤器根据需要可进行更换。

7) HSL1 加热取样管

取样管将样气从单个探头处送至分流点和 HC 分析仪。取样管应：

a)内径范围 4-13.5mm;

b)由不锈钢或聚四氟乙烯制成;

c)使每段独立控制和加热的管路，其管壁温度保持在 463K±10K(190℃±10℃)(若取样探头处排气温度≤463K(190℃));

d)保持管壁温度>453K(180℃)(若取样探头处排气温度>463K(190℃));

e)保持加热过滤器 HF2 和 HFID 紧临的气体温度在 463K±10K(190℃±10℃)。8)HSL2 NOX 加热取样管

取样管应：

a ) 使转化器前( 当干基测量时) 或分析仪前( 当湿基测量时) 的管壁温度保持在

328K~473K(55℃~200℃);

b)由不锈钢或聚四氟乙烯制成。

9) HP 加热采样泵

泵应该加热到与 HSL 一样的温度。

10) SL CO 和 CO2 取样管

取样管应由不锈钢或聚四氟乙烯制成。它可以被加热或不被加热。

11) HC HFID 分析仪

测量碳氢化合物用的加热式氢火焰离子化合检测器(HFID)或氢火焰离子化合检测器(FID)， 其温度应保持在 453K~473K(180℃~200℃)。

12) CO、CO2 NDIR 分析仪

测量一氧化碳和二氧化碳用的 NDIR 分析仪(可用于颗粒物测量中测量稀释比)

13) NOx CLD 分析仪或 NDUV 分析仪

测量氮氧化物可使用 CLD 、HCLD 或 NDUV 分析仪。若使用 HCLD， 其温度应保持在

328K~473K(55℃~200℃)。

14) B 冰槽(NO 测试选用)

冷凝排气样气中的水分。按照附件 CB.3.9.2.2 所述，分析仪不受水蒸气干扰的影响，该装置可选用。如采用冷凝除水，应在水截留器内或其下游处监测样气的温度和露点。样气的温度或露点不应超 280K(7℃)，不允许用化学干燥剂去除样气中的水。

15) BK 背景取样袋(选用;仅图 CE.2 适用) 用于测量背景气体浓度。

16) BG 取样袋(选用;仅图 CE.2 适用) 用于测量样气浓度

CE.2.2 非甲烷截止器(NMC)

非甲烷截止器能将除 CH4 以外所有的碳氢化合物氧化成 CO2 和 H2O，因此，样气通过 NMC 时，

HFID 只检测出 CH4。除了通用的 HC 采样气路布置(图 CE.1 和图 CE.2)，带截止器系统的 HC 采

样气路的安装如图 CE.3 所示。这样能保证所有 HC、CH4 和 NMHC 同步测试。

试验工作开始前，应在 600K(327℃)或以上的温度下确定截止器在排气气流典型含水量下对 CH4 和 C2H6 的催化效果的特性。应该了解抽取的排气气流的露点和含 O2 量。记录 FID 对 CH4 的相对响应(见第 CB.3.8 条)。

CE.2.2.1 图 CE.3 的部件注释

1) NMC 非甲烷截止器

氧化除甲烷外所有碳氢化合物。

2) HC

测量 HC 和 CH4 浓度的加热式氢火焰离子化检测器(HFID)或氢火焰离子化检测器(FID)。

HFID 的温度应保持在 453K—473K(180℃-200℃)。

3) V1 切换阀

切换零气和量距气。

4) R 压力调节器

控制取样管内的压力和通向 HFID 的流量。

CE.3 排气稀释和颗粒物的测量

CE.3.1 部分流系统的描述

稀释系统的描述是基于稀释部分排气的系统，排气分流及其后的稀释过程可以用不同型式的稀释系统完成。颗粒物的采集，分为全部稀释排气或部分流稀释排气通过颗粒物采样系统。第一种方法为全部取样型，第二种方法为部分取样型。稀释比的计算取决于所用系统的型式。

图 CE.4 为全部取样型系统，通过取样探头(SP)和输送管(TT)，将排气管(EP)中的原始排气输送到稀释风道(DT)。通过颗粒取样系统中流量控制器 FC2 和取样泵(P)调节稀释通道的总流量(见图 CE.8)。流量控制器 FC1 控制稀释空气流量，可将 qmew 或 qmaw 和 qmf 作为指令信号， 来控制采样率。进入 DT 的采样流量为总流量和稀释空气流量之差。稀释空气流量由流量计 FM1 测量，颗粒采样系统的总流量由流量计 FM3 测量(见图 CE.8)。通过这两个流量可计算稀释比。

a=排气 b=可选 c=详见图 CE.8

图 CE.4 部分流稀释系统示意图(全部取样型)

图 CE.5 给出了部分取样型系统，通过取样探头(SP)和输送管(TT)，将排气管(EP)中的原始排气输送到稀释风道(DT)。稀释通道总流量通过连接到稀释空气或总流量通道上的抽风机上 的流量控制器 FC1 来调节。

流量控制器 FC1 将 qmew 或 qmaw 和 qmf 作为指令信号，控制需要的排气流量。进入 DT 的样气流量为总流量和稀释空气流量之差。稀释空气流量由流量计 FM1 测量，总流量由流量计 FM2 测量， 通过这两个流量可计算稀释比。颗粒物采样系统从 DT 内采样(见图 CE.8)

CE.3.1.1 图 CE.4 和图 CE.5 的部件注释

1) EP 排气管

可将排气管隔热。为了减少排气管的热惯量，推荐排气管壁厚与直径之比不大于 0.015。所用柔性管段的长度与直径之比应限制在不超过 12。为减少惯量沉积，应尽量减少弯管处。若系统中设有试验台消声器，消声器也可隔热。建议从取样探头顶端上游 6 倍管径处到下游 3 倍管径处的排气管为直管。

2) SP 取样探头

探头类型应是下列四种之一：

a)开口直面排气管中心线上游;

b)开口直面排放管中心线下游;

c)CE.1.1 中 SP 所述的多孔探头;

d)带帽探头面对排气管中心线上游(见图 CE.6)。

探头顶端最小内径为 4mm。排气管与采样管的最小直径比应为 4。

当选择 a)型探头时，应在滤纸架的上游安装粒径预分离器(旋风式或作用力式)，预分离器的分割粒径(分级效率为 50%的粒子直径)应在 2.5μm 至 10μm 之间。

对于a)型探头，应使用最高导热系数 0.05W/(m.K)的材料进行隔热，其径向隔热厚度与探头直径相应。

1) FC1 流量控制器

流量控制器通过鼓风机 PB 和/或抽风机 SB 来控制稀释流量，并与附件 CA.5.1 条中的排气流量传感器信号相连。流量控制器应该安装在相应风机的上游或下游。当使用压缩空气时，FC1 可直接控制压缩空气流量。

2) FM1 流量测量装置

采用气体流量计或其它流量计测量稀释排流量。若经标定后的压力鼓风机 PB 用于测量流量， 则 FM1 可选用。

3) DAF 稀释空气过滤器

应该用一个高效的过滤器(HEPA)对稀释空气(环境空气、合成空气或氮气)进行过滤。根据 EN 1822-1(过滤级 H14 或更好)，ASTM F 1471-93 或等同标准要求，该过滤器初始最小收集效率为 99.97%。

4) FM2 流量测量装置(仅用于部分取样型，图 CE.5)

采用气体流量计或其它流量计测量稀释排气流量。若经标定的抽风机 SB 用于测量流量，则 FM2

可选用。

5) PB 压力鼓风机(仅用于部分取样型，图 CE.5)

用于控制稀释空气流量。PB 可连接到流量控制器 FC1 或 FC2 上。当使用蝶阀时，无需再用

PB。如已标定，PB 可用于测量稀释空气流量。

6) SB 抽风机(仅用于部分取样型，图 CE.5) 如已标定，SB 可用于测量稀释空气流量。

7) DT 稀释风道(部分流) 稀释风道

a)对于部分取样系统，应有足够长度，使排气和稀释空气能在紊流条件下充分混合(雷诺数 Re 大于 4000，雷诺数是基于通道内径计算的)，例如全部取样型，不要求充分混合;

b)应由不锈钢制成;

c)壁面可加热但温度不超过 325K(52℃);

d)可隔热。

8) PSP 颗粒取样探头(仅用于部分取样型，图 CE.5)

颗粒取样探头是颗粒输送管 PTT 的引导部分(见 CE.3.3.1),并有以下要求：

a)面向上游，并安装在稀释空气与排气充分混合处，即在稀释风道 DT 中心线上，距排气进入稀释风道处大约 10 倍风道管径的下游;

b)最小内径 8mm;

c)壁面温度可以直接加热到不超过 325K(52℃)或预热稀释空气，稀释空气在进入稀释风道前的温度不应超过 325K(52℃);

d)可隔热。

CE.3.2 全流稀释系统

图 CE.7 所述稀释系统建立在定容取样(CVS)原理稀释总排气的基础上。

测量稀释排放流量可使用容积泵 PDP 、临界流量文丘里管 CFV 或亚音速文丘里管 SSV。热交换器(HE)或电子流量补偿器(EFC)可用于颗粒物比例取样和流量测量。由于颗粒物质量的测量

是以总稀释排气流量为基础的，因此无需计算稀释比。

为了连续采集颗粒物，将稀释排气样气通入两级稀释颗粒物取样系统(见图 CE.9)。虽然二级稀释系统是稀释系统的一部分，但它具有典型颗粒物取样系统的大多数部件，因此将其作为颗粒物取样系统的一种变型。

CE.3.2.1 图 CE.7 部件注释

1) EP 排气管

从发动机排气歧管出口、涡轮增压器出口或后处理装置到稀释风道的排气管长度应不大于 10m。如发动机排气歧管出口、涡轮增压器出口或后处理装置下游的排气管的长度超过 4m，则超过 4m 的全部管路应隔热。如需串接烟度计，串接部分除外。绝热层径向厚度至少应为 25mm。绝热材料的导热系数在 673K 下的测量值应不大于 0.1W/(m•K)。为了减少排气管的热惯量，推荐排气管壁厚与直径之比不大于 0.015。所用柔性管段的长度--直径比不超过 12。

2) PDP 容积泵

PDP 根据泵的转数和泵的排量来测量总稀释排气流量。排气系统背压应不受 PDP 或稀释空气进气系统的影响而降低。当 PDP 系统工作时所测得的排气静背压，应保持在发动机同样转速和负荷下、不接 PDP 所测排气背压的±1.5kPa 以内。当不使用流量补偿(EFC)时，在紧靠 PDP 前的混合稀释排气温度应在试验期间所测得的平均工作温度的±6K 以内。只有当 PDP 入口处温度不超过 325K

(52℃)时，才可使用流量补偿。

3) CFV 临界流量文丘里管

CFV 将气流保持在节流状态(临界流动)下测量总稀释排气流量。当 CFV 系统工作时所测得的排气静背压，应保持在发动机同样转速和负荷下、不接 CFV 所测静排气背压的±1.5kPa 以内。当不

使用流量补偿(EFC)时，在紧靠 CFV 前的混合稀释排气温度应在试验期间所测得的平均工作温度的±11K 以内。

4) SSV 亚音速文丘里管

SSV 用文丘里管进口和喉口间的进口压力、温度和压降计算总稀释排气流量。应保持在发动机同样转速和负荷下、不接 SSV 所测静排气背压的±1.5kPa 以内。当不使用流量补偿(EFC)时，在紧靠 SSV 前的混合稀释排气温度应在试验期间所测得的平均工作温度的±11K 以内。

5) HE 热交换器(选用)

热交换器应有足够的容量，使温度保持在上述规定范围内。如果使用流量补偿(EFC)，可不需要热交换器。

6) EFC 电子流量补偿器(可选)

若在 PDP、CFV 和 SSV 入口处的温度不能保持在上述规定范围内，则需要采用流量补偿系统， 连续测量流量，并控制颗粒物取样系统内的比例取样。因此，需要用连续测得的流量信号来保证通过两级稀释颗粒物取样系统内颗粒物滤纸的样气流量比例在±2.5%的偏差范围以内。(见图 CE.7)

7) DT 稀释风道(全流) 稀释风道：

a)直径应小到可以产生紊流(雷诺数>4000，基于稀释通道内部直径计算)，而长度应大到可以使排气和稀释空气充分混合;

b)可隔热;

c)可加热到足够的壁面温度从而消除冷凝水。

将发动机排气引入下游的稀释风道进口处，并充分混合。可使用混合孔。

当使用两级稀释时，将稀释风道内的样气输送到二次稀释风道内进一步稀释，然后通过取样滤纸(图 CE.7)。二次稀释系统应提供充足的二次稀释流量，以使紧靠颗粒物滤纸前的稀释排气温度保持在 315K(42℃)到 325K(52℃)。

8) DAF 稀释空气过滤器

应该用一个高效的过滤器(HEPA)对稀释空气(环境空气、合成空气或氮气)进行过滤。根据 EN 1822-1(过滤等级 H14 或更好)，ASTM F 1471-93 或等同标准的要求，该过滤器初始最小收集效率为 99.97%。

9) PSP 颗粒物取样探头

探头是 PPT 的前导部分，其应：

a)面向上游，并安装在稀释空气与排气充分混合处，即在稀释风道 DT 中心线上，距排气进入稀释风道处大约 10 倍风道管径的下游;

b)最小内径 8mm;

c)壁面温度可以通过直接加热或稀释空气预热至不超过 325K(52℃)，进入稀释风道前的空气温度不应超过 325K(52℃);

d)可以进行隔热。

CE.3.3 颗粒物取样系统

颗粒物取样系统是用于将颗粒物采集到颗粒物滤纸上，见图 CE.8 和图 CE.9。在分流稀释、全部取样情况下，全部稀释排气样气均流经滤纸，稀释系统和取样系统通常组成一个整体装置(见图

CE.4)。在分流稀释或全流稀释、部分取样情况下，仅部分稀释排气流过滤纸，稀释系统和取样系统通常是两个不同的装置。

对部分流稀释系统，依靠取样泵 P，通过颗粒物取样探头 PSP 和颗粒物输送管 PTT，从稀释风道 DT 抽取稀释排气样气，见图 CE.8。样气流过含有颗粒物取样滤纸的滤纸保持架 FH。样气流量由流量控制器 FC3 控制。

对全流稀释系统，应使用两级稀释颗粒取样系统，见图 CE.9。通过颗粒物取样探头 PSP 和颗粒物输送管 PTT，稀释排气样气从稀释风道 DT，被输送到二级稀释风道 SDT 进行再次稀释。样气流过含有颗粒物取样滤纸的滤纸保持架 FH。样气流量由流量控制器 FC3 控制。若使用电子流量补偿器 EFC(见图 CE.7)，则用总稀释排气流量作为 FC3 的指令信号。

CE.3.3.1 图 CE.8(仅用于部分流系统)和图 CE.9(仅用于全流系统)部件注释

1) PTT 颗粒物输送管颗粒物输送管：

a)应对 PM 是惰性的;

b)壁温可加热至不超过 325K(52℃);

c)可隔热。

2) SDT 二级稀释风道(仅见图 CE.9)

二级稀释风道：

a)应该有足够的长度和直径，以满足本附录第 CB.4.2 条(f)对滞留时间的要求;

b)壁温可加热至不超过 325K(52℃);

c)可隔热。3 )FH 滤纸保持架滤纸保持架：

a)从输送管直径扩展到滤纸接面直径，应该有 12.5°(从中心)的锥角过度;

b)壁温可加热至不超过 325K(52℃);

c)可隔热。

只要取样滤纸间不互相干扰，多滤纸转换器(自动转换)是可以的。

PTFE 薄膜滤纸应该安装在滤纸架的特殊暗盒内。

如果使用面对上游的开口取样探头，应在滤纸架的上游安装粒径预分离器(旋风式或作用力式)，预分离器的分割粒径(分级效率为 50%的粒子直径)应在 2.5μm 至 10μm 之间。

4) P 取样泵

若不使用 FC3 作流量校正，则颗粒物取样泵应距风道有足够距离处，以保持进气温度的恒定

(±3K)。

5) FC2 流量控制器

流量控制器用于控制颗粒物采样流量。

6) FM3 流量测量装置

用气量计或流量计去测量通过颗粒物滤纸的样气流量。它可以被安装在取样泵 P 的上游或下游。

7) FM4 流量测量装置

用气量计或流量计去测量通过颗粒物滤纸的二次稀释流量。

8) BV 球阀(可选)球阀内径应不小于颗粒物输送管 PTT 的内径，且切换时间小于 0.5s。

附件 CF

(规范性附件)

统计公式和系统等效性

CF.1 平均值和标准偏差

算术平均值按下列公式计算：

CF.3 系统等效性判定

i=1

根据本附录第 C.3.2.条所述，应基于合适的测试循环获得的 7 对(或更多)样本的相关性研究， 来进行备选系统和本附录已接受的参考系统之间的系统等效性判定。采用 F-检验和 t-检验作为等效性判定标准。

这种统计方法用于假设备选系统和参考系统测量的标准偏差和平均值差异不大的基础上。应基

于 F 和 t 值 10%的显著水平进行假设。表 CF.1 给出了 7 到 10 对样品的 F 和 t 值的临界值。如果根据以下公式计算的 F 和 t 值高于临界值，则备选系统不等效。

应采用以下步骤。其中下标 R 和 C 分别为参考系统和备选系统;

a)备选和参考系统至少同样的进行 7 次测试，测试数计为 nR 和 nC;

b) 计算平均值 Xc 和 Xr 和标准偏差 SR 和 Sc;

c)计算 F 值：

附件 CG

(规范性附件)

排放试验用辅件及设备安装的要求

CG.1 辅件及安装要求

表 CG.1 排放试验用辅件及设备安装要求

附件 CH

(规范性附件) 氨的测试规程

CH.1 概述

本附件规定了氨(NH3)的测量规程。对于非线性分析仪，允许采用线性化电路。

CH.2 测量原理

氨的测量原理应符合第 CH.2.1 条或第 CH.2.2 条要求，NH3 测量过程中不应使用气体干燥器。

CH.2.1 二极管激光光谱仪 (LDS)

CH.2.1.1 测量原理

LDS 采用单路光谱原理，通过单路二极管激光器扫描近红外光谱范围，以确定 NH3 的吸收谱线。

CH.2.1.2 安装

分析仪直接安装在排气管(原位)中或分析仪取样柜中，依据生产企业推荐规范取样。如果安装在分析仪取样柜中，取样管路(取样管、粗滤器和阀门)应采用不锈钢或聚四氟乙烯材料，并至少加热到 463±10K(190±10℃)，以降低氨的损失和取样产生的影响。此外，取样管根据实际情况应尽可能短。

应尽可能减小排气温度和压力、安装环境以及振动对测试的影响，或采用补偿技术。

如适用，与原位测量相连、用于保护仪器的保护气，不应影响设备下游任何排气成分浓度的测量，如有影响可将其他排气成分的取样点安置在该设备上游。

CH.2.1.3 干扰检查

为将排气中其他成分的干扰降至最低，激光光谱分辨率应在 0.5cm-1 以内。

CH.2.2 傅里叶变换红外线光谱(FTIR)分析仪

CH.2.2.1 测量原理

FTIR 的采用了宽波段红外光谱原理。它可在仪器内部实现同步同时测试多种具有标准光谱的排气成分。各成分的吸收光谱(强度/波长)由按照傅里叶变换方法计算的干涉图(强度/时间)得出。

CH.2.2.2 安装和取样

FTIR 应按照设备生产企业的要求安装。选择 NH3 的波长进行分析。取样管路(取样管，前置过滤器和阀门)应采用不锈钢或聚四氟乙烯材料，并可至少加热到 463±10K(190±10℃)，以降低氨的损失和取样产生的影响。此外，取样管根据实际情况应尽可能短。

CH.2.2.3 干扰检查

为将排气中其他成分的干扰降至最低，NH3 波长分辨率应在 0.5cm-1 以内。

CH.3 排放测试规程和评价

CH.3.1 分析仪检查

排放测试前，首先选择分析仪量程。允许使用具有自动或手动量程切换功能的分析仪，但在试验过程中，不应切换分析仪的量程。

若第 CH.3.4.2 条的规定不适用于仪器，应确定零气和量距气的响应时间。对于量距气的响应， 应采用符合第 CH.4.2.7 条的 NH3 标准气。允许使用包含 NH3 量距气的基准测试间。

CH.3.2 排放相关数据的采集

试验循环开始时，应同时采集 NH3 数据。试验过程中应连续测量 NH3 浓度，并以至少 1Hz 频率进行存储。

CH.3.3 试验后的流程

试验结束后，仍应继续取样，直至系统的响应时间结束为止。仅当第 CH.3.4.2 条规定无法满足时，才根据 CH.3.4.1 条测定分析仪的漂移。

CH.3.4 分析仪漂移检查

CH.3.4.1 应在热浸阶段或试验循环结束后 30 分钟内尽快进行分析仪零气和量距气的响应检查。试验前后的偏差应低于满量程的 2%。

CH.3.4.2 以下情形下不要求进行分析仪漂移检查：

a)如果第 CH.4.2.3 条和 CH.4.2.4 条中仪器生产企业规定的零点和量距气漂移满足第 CH.3.4.1 条的规定;

b)如果第 CH.4.2.3 条和 CH.4.2.4 条中仪器生产企业规定的零点和量距气漂移的时间间隔超过试验周期。

CH.3.5 数据处理

NH3 平均浓度通过循环内所有瞬时值累加得到。计算公式如下：

CH.4 分析仪的技术参数和标定

CH.4.1 线性化要求

分析仪应满足本附录表 CB.1 规定的线性化要求。至少每 12 个月或当系统维护或更改可能影响标定时，按照本附录 CB.2.3 进行线性化检查。如能验证达到同等精度且经检验机构事先同意，允许进行标定的基准点少于 10 个。

线性化检查时所用 NH3 应符合第 CH.4.2.7 条要求。允许采用含 NH3 量距气的基准测试间。对信号用于补偿算法的测试仪器，应满足本附录 CB.2 规定的线性化要求。线性化检查应按照内部检验程序、设备供应商推荐规范或 GB/T 19001 要求进行。

CH.4.2 分析仪技术参数

分析仪的量程和响应时间应满足稳态和瞬态循环下 NH3 的浓度测量精度要求。

CH.4.2.1 最低检测限值

在所有测试条件下，分析仪的检测极限应< 2 ppm。

CH.4.2.2 准确度

即分析仪读数和基准值的偏差。

应不超过读数的± 3%或±2ppm，取较大值。

CH.4.2.3 零点漂移

零气响应的漂移和相关时间间隔应满足仪器生产企业规范。

CH.4.2.4 量距气漂移

量矩气响应的漂移和相关时间间隔应满足仪器生产企业规范。

CH.4.2.5 系统响应时间

系统响应时间应≤20 s

CH.4.2.6 上升时间

分析仪上升时间应≤5 s CH.4.2.7 NH3 标准气

应具有化学成分如下的混合气。

NH3 和纯氮气。

标准气的实际浓度应在标称值的±3%以内。NH3 浓度为体积比(%或 ppm)。应记录生产企业声明的标准气的有效日期。

CH.5 替代系统

如其他系统或分析仪能够达到本附录 C.3.2 条相同的“结果”，检验机构也可采用。 “结果”是指循环内氨浓度平均值。

附件 CI

(规范性附件)

粒子数量排放测量设备

CI.1 技术要求

CI.1.1 系统概要

CI.1.1.1 颗粒物取样系统应由从按第CE.3.1 条或CE.3.2 条所述的稀释系统中均匀混合气中取样的取样管或取样探头、安装在粒子计数器(PNC)上游的挥发性颗粒去除器(VPR)以及合适的传输管组成。

CI.1.1.2 推荐在挥发性颗粒去除器(VPR)之前安装粒径预分离器(例如，旋风式或作用力式)。也可使用图 CE.6 所示的具有适当粒径分级功能的取样探头来代替粒径预分级器。对部分流系统，颗粒物质量和粒子数量取样可采用同一预分级器，在预分级器下游的稀释系统中进行粒子数量取样。作为替代，也可使用单独的预分级器，从颗粒物质量预分级器上游的稀释系统中进行粒子数量取样。

CI.1.2 一般要求

CI.1.2.1 颗粒取样点应位于稀释通道内。

颗粒传输系统(PTS)是由取样探头或探针(PSP)和颗粒传输管(PTT)共同组成。颗粒传输系统(PTS)引导样气从稀释通道进入挥发性颗粒去除器(VPR)入口。颗粒传输系统(PTS)应满 足以下条件：

对部分取样型的全流稀释系统和部分流稀释系统(如 CE.3 条所述)，取样管应安装在稀释通道中心线附近、距气体入口下游大约 10 倍至 20 倍通道直径、面向气流方向的位置，取样探头的中心轴与稀释通道的中心轴平行。取样探头应安装在稀释通道区域，以保证取样为稀释空气和排气均匀混合物。

对全部取样型的部分流系统(如 CE.3.1 条所述)，颗粒物取样点或取样探头应安装在颗粒物输送管内，在滤纸保持架、流量测量装置和任何取样/旁通分岔点的上游。取样点或取样管的位置应保 证稀释空气和排气均匀混合。颗粒物取样管的规格尺寸应不影响部分流稀释系统的正常工作。

在颗粒传输系统中抽取的样气要满足以下条件： 对于全流稀释系统，气流雷诺数 Re<1700;

对于部分流系统，输送管即取样探头或取样点下游的气流雷诺数 Re<1700

在颗粒传输系统中的滞留时间应≤3s。

若能证明粒径为 30nm 的颗粒具有等效的透过性，则其他颗粒传输取样系统结构也可接受。引导稀释样气从挥发性颗粒去除器(VPR)进入粒子计数器入口的出口管(OT)应具有以下特

性：

内径应≥4mm;

样气流过出口管的滞留时间≤0.8s。

若能证明粒径为 30nm 的颗粒具有等效的透过性，则其他出口管取样结构也可接受。

CI.1.2.2 挥发性颗粒去除器(VPR)应包括样气稀释装置和挥发性颗粒去除装置。

CI.1.2.3 从排气管到粒子计数器(PNC)之间的稀释系统和取样系统的所有部件，只要接触原排气和稀释排气，其设计均应将颗粒的沉积降到最低。所有部件应由导电材料制造且不得与排气成分反应，系统应接地以防止静电效应。

CI.1.2.4 颗粒取样系统应良好匹配气溶采样特性，其中包括避免锐角弯头和横截面的突变、使用光滑内表面、尽量缩短取样管长度。允许横截面渐变。

CI.1.3 详细要求

CI.1.3.1 颗粒样气在流过粒子计数器之前不应经过取样泵。

CI.1.3.2 推荐使用一个取样预分级器(PCF)。

CI.1.3.3 取样预处理单元应：

CI.1.3.3.1 能对样气进行一次或多次稀释，使颗粒数浓度低于粒子计数器中单个颗粒计数模块的 上限，并使粒子计数器入口处的温度低于 35°C。

CI.1.3.3.2 包括一个初始加热稀释过程，其输出样气温度为 150°C 至 400°C 之间，且稀释倍数至少为 10。

CI.1.3.3.3 控制加热阶段到恒定工作温度，该温度在第 CI.1.3.3.2 条规定的范围内，允差为±10℃。

CI.1.3.3.4 通过指示信息显示加热阶段是否处于正确的工作温度。

电迁移直径为 30nm 和 50nm 的颗粒物浓度衰减系数(fr(di)其定义见 CI.2.2.2 条规定)，分别不超过 30%和 20%。挥发性颗粒去除器(VPR)整体而言，其电迁移直径小于 100nm 的颗粒物相应颗粒物衰减系数的幅度不超过 5%。

CI.1.3.3.5 通过加热和降低四十烷(CH3(CH2)38CH3)的局部压力，能使入口浓度≥10,000cm-3 的

30nm 正四十烷(CH3(CH2)38CH3)颗粒汽化率> 99.0%。

CI.1.3.4 粒子数量计数器(PNC)

CI.1.3.4.1在全流条件下工作。

CI.1.3.4.2 根据可溯源的原则，从 1cm-3 到单个颗粒计数模块上限的范围内，计数精度为±10%。若在延长的取样期间内颗粒浓度的测量平均值低于 100cm-3，可要求使用更高的统计置信度来验证粒子计数器(PNC)的准确度。

CI.1.3.4.3颗粒浓度低于 100cm-3 时的分辨率至少为 0.1cm-3。

CI.1.3.4.4单个颗粒计数模块在整个测量范围内对颗粒浓度具有线性响应。

CI.1.3.4.5数据刷新的频率大于等于 0.5Hz。

CI.1.3.4.6测量量程的 T90 响应时间不超过 5 秒。

CI.1.3.4.7 具有最大为 10%符合校正功能，可使用第 CI.2.1.3 条确定的校正系数，但是不应使用任何其他的算法来校正或者定义计数效率。

CI.1.3.4.8 对电迁移直径为 23nm(±1nm)和 41nm(±1nm)颗粒计数效率分别为 50%(±12%) 和大于 90%。该计数效率可通过内部方式(如：对仪器设计的控制)或者外部方式(如：粒径预分级器)实现。

CI.1.3.4.9如果粒子计数器使用工作液，则应按仪器生产厂规定的频率更换。

CI.1.3.4.10 若没有保持在粒子计数器(PNC)可控的已知恒定流量水平，则应测量并记录粒子计 数器进口的压力和(或)温度，以将颗粒浓度测量值修正到标准状态。

CI.1.3.4.11 颗粒物在颗粒物传输系统(PTS)、挥发性颗粒去除器(VPR)和出口管(OT)中的 滞留时间与粒子计数器 t90 响应时间之和应不超过 20s。

CI.1.3.4.12 整个颗粒物计数取样系统(输送系统、挥发性颗粒去除器、出口管和粒子计数器)的传输时间应由颗粒物传输管进口的气溶胶转换速度确定。气溶胶转换应在 0.1 秒内完成。试验用的气溶胶应能导致至少 60%的满量程的浓度变化。

CI.1.3.4.13 应记录示踪气的浓度。为进行粒子数量浓度和排气流量信号时间对齐，传输时间定义 为开始变化(t0)至最终读数的 50%(t50)的时间间隔。

CI.1.4 推荐系统的描述

下列条款包含粒子数量测量的推荐操作流程。任何满足第 CI.1.2 条和第 CI.1.3 条性能规范的系统都可接受。

图 CI.1 和图 CI.2 分别为推荐的部分流和全流粒子数量取样系统示意图。

CI.1.4.1 取样系统的描述

CI.1.4.1.1 颗粒物取样系统应由稀释通道内取样探头或探针、颗粒传输管(PTT)、粒径预分级器(PCF)和位于粒子数浓度测量(PNC)单元上游的挥发性颗粒去除器(VPR)组成。挥发性颗粒 去除器(VPR)应包含取样稀释装置(粒子数稀释装置：初级粒子数稀释装置(PND1)和次级粒子 数稀释装置(PND2)和颗粒蒸发装置(蒸发管 ET)。待测气体的取样探头或探针应安装在稀释通道内，以便从空气和排气的均匀混合气中抽取具有代表性的样气。颗粒物在取样系统内的滞留时间和粒子计数器的 T90 响应时间之和不能大于 20s。

CI.1.4.2 颗粒传输系统

取样探头或探针和颗粒传输管(PTT)共同组成了颗粒物传输系统(PTS)。

对全流稀释系统和部分流稀释系统(如 CE.3 条所述)，取样管应安装在稀释通道中心线附近、

距气体入口下游大约 10 倍至 20 倍通道直径、面向气流方向的位置，取样探头的中心轴与稀释通道的中心轴平行。取样探头应安装在稀释通道区域，以保证取样为稀释空气和排气均匀混合物。

对全部取样型的部分流稀释系统(如 CE.3 条所述)，颗粒物取样点或取样探头应安装在颗粒物输送管内，滤纸保持架、流量测量装置和任何取样/旁通分岔点的上游。取样点或取样管的位置应保 证稀释空气和排气均匀混合。颗粒物取样管的规格尺寸应不影响部分流稀释系统的正常工作。

在颗粒传输系统中样气要满足以下条件：对于全流稀释系统，气流雷诺数 Re<1700;在颗粒传输系统中的滞留时间应≤3s。

若能证明粒径为 30nm 的颗粒具有等效的透过性，则其他颗粒传输取样系统结构也可接受。引导稀释样气从挥发性颗粒去除器(VPR)进入粒子计数器入口的出口管(OT)应具有以下特

性：

内径应≥4mm;

样气流过出口管(POT)的滞留时间≤0.8s。

若能证明粒径为 30nm 的颗粒具有等效的透过性，则其他出口管取样结构也可接受。

CI.1.4.3 粒径预分级器(PCF)

推荐的预分级器应安装在挥发性颗粒去除器的上游处。在粒子数排放取样所选定的体积流量下， 预分级器的分割粒径(分级效率为 50%的颗粒直径)应在 2.5μm 至 10μm 之间。预分级器应允许 99% 的质量浓度为 1μm 的颗粒物进入并以粒子数量排放取样所选定的体积流量流出。对部分流系统，颗粒物质量和粒子数量取样可采用同一预分级器，在预分级器下游的稀释系统中进行粒子数量取样。作为替代，也可使用单独的预分级器，从颗粒物质量预分级器上游的稀释系统中进行粒子数量取样。

CI.1.4.4 挥发性颗粒去除器(VPR)

挥发性颗粒去除器应由初级粒子数稀释装置(PND1)、蒸发管(ET)和次级稀释器(PND2) 串联组成。稀释的作用是减少进入颗粒浓度测量单元中的样气数量浓度，使其低于粒子计数器中单个颗粒计数模块的上限，并且抑制样气的成核和凝聚。VPR 应显示 PND1 和 ET 的工作温度是否正常。

对于挥发性颗粒去除器，通过加热和降低正四十烷(CH3(CH2)38CH3)的局部压力，能使入口浓 度≥10,000cm-3 的 30 纳米正四十烷颗粒汽化率> 99.0%。

粒子浓度衰减系数(fr)还应能达到：对于挥发性颗粒去除器整体，对电迁移直径为 30nm 和

50nm 的颗粒的衰减系数不应超过 30%和 20%，对电迁移直径小于 100nm 的颗粒不超过 5%。

CI.1.4.4.1初级粒子数稀释装置(PND1)

初级粒子数稀释装置的设计应能稀释粒子数浓度，且在壁温为 150°C 至 400°C 的条件下工作。壁温的设定点应保持恒定在名义运行温度下，偏差在±10℃内且不应超过蒸发管(见 CI.1.4.4.2)的温度。稀释气体应经过高效空气过滤器(HEPA.)，且稀释系数能从 10 倍到 200 倍之间调节。

CI.1.4.4.2蒸发管(ET)

应控制蒸发管壁温大于等于初级粒子数稀释装置，且壁温应保持为 300 至 400°C 之间的一个固定值，偏差在±10℃内。

CI.1.4.4.3次级粒子数稀释装置(PND2)

次级粒子数稀释装置的设计应能稀释粒子数浓度。稀释装置应连接高效空气过滤器(HEPA)， 且稀释系数能从 10 倍到 30 倍之间调节。次级粒子数稀释装置的稀释系数应在 10 倍到 15 倍之间选择，使其下游的粒子数浓度低于粒子计数器中单个颗粒计数模块的上限，并使进入粒子计数器之前的气体温度低于 35°C。

CI.1.4.5 粒子数量计数器(PNC)

粒子数量计数器应满足CI.1.3.4的要求。

CI.2 粒子数量取样系统的标定和确认

CI.2.1 粒子数量计数器的标定

CI.2.1.1 检验机构应保证粒子计数器具有可溯源的检定证书，且试验时该证书在 12 个月的检定有效期内。

CI.2.1.2 粒子计数器若进行任何大的维护，则应重新进行标定并取得新的检定证书。

CI.2.1.3 应采用标准的可溯源的标定方法：

a)在对已静电分级的标准颗粒取样时，通过比较标定过的和待标定的空气静电计粒子计数器的 响应进行标定;或

b)使用第二个粒子计数器(此计数器已通过上述方法直接校准)，通过比较粒子计数器的响应 进行标定。

对于静电计的校准，应使用至少 6 个标准浓度值，且尽可能的均匀分布在粒子计数器的量程中。这些数值应包括由安装在每个仪器入口处的高效空气过滤器(至少满足EN 1822:2008 规定的H13 等级) 所产生的标称零点。当粒子计数器在标定过程中没有使用校准系数时，对于每个使用的浓度值，其测量结果应不超过标准浓度值的±10%，零点值例外，否则标定应不通过。应计算并记录这两组数据的线性回归的斜率。在校准过程中应使用与斜率值倒数相同的校准系数。通过两组数据的皮尔森积矩相关系数的平方(R2)计算响应线性度，该值应大于等于 0.97。计算线性回归的斜率以及 R2 值时， 应强制通过原点值(两个仪器的零点浓度值)。

使用基准粒子计数器法，校准时应使用至少 6 个分布在粒子计数器的量程中的标准浓度值。其中至少 3 个值应低于浓度值 1000cm-3，剩余的几个浓度值应在 1000cm-3 和单个粒子计数器模块最大量程之间线性分布。这些浓度值应包括由安装在每个仪器入口处的高效空气过滤器(至少满足 EN

1822:2008 规定的 H13 等级或等效性能)所产生的标称零点浓度值。当粒子计数器在标定过程中没有使用校正系数时，对于每个使用的浓度值，其测量结果应不超过标准浓度值的±10%，零点值例外， 否则标定应不通过。应计算并记录这两组数据的线性回归的斜率。在校准过程中应使用与斜率值倒数相同的校准系数。通过两组数据的皮尔森积矩相关系数的平方(R2)计算响应线性度，该值应大于等于 0.97。计算线性回归的斜率以及 R2 值时应强制通过原点值(两个仪器的零点浓度值)。

CI.2.1.4 标定时还应按照 CI.1.3.4.8 的要求进行检查，使用电迁移直径为 23nm 的颗粒检查粒子计数器的计数效率。不需要检查粒径为 41nm 颗粒的计数效率。

CI.2.2 挥发性颗粒去除器的校准和确定

CI.2.2.1 对于新的挥发性颗粒去除器及设备进行任何大的维护后，应在仪器厂商推荐的工作温度下， 对挥发性颗粒去除器在满量程范围内标定粒子浓度衰减系数。挥发性颗粒去除器粒子浓度衰减系数的定期核查要求仅在单一设定时(典型应用如：用于测量装有颗粒捕集器的柴油车)检查。检验机构应确保试验时挥发性颗粒去除器在 6 个月的检定有效期内。如果挥发性颗粒去除器具有温度监测

报警功能，可允许检定有效期为 12 个月。

应使用电迁移直径为 30nm、50nm 和 100nm 的固体颗粒来表示挥发性颗粒去除器的粒子浓度衰减系数。

对电迁移直径为 30nm 和 50nm 的颗粒其浓度衰减系数(fr(d))不应超过 30%和 20%，对电迁移直径小于 100nm 的颗粒不超过 5%。

为了确认，粒子浓度衰减系数的平均值应在挥发性颗粒去除器初次标定时确定的颗粒浓度衰减

系数( f r )平均值的±10%范围内。

CI.2.2.2 挥发性颗粒去除器的粒子浓度衰减系数试验用悬浮颗粒应是电迁移直径为 30nm、50nm 和

100nm 的固体颗粒，且在挥发性颗粒去除器的入口处最小浓度为 5000cm-3。应在挥发性颗粒去除器的上游和下游处测量颗粒浓度。

按下式计算各种粒径的粒子浓度衰减系数(fr(di))

推荐将挥发性颗粒去除器作为一个整体进行校准和确认。

CI.2.2.3 对于挥发性颗粒去除器，检验机构应保证试验时在挥发性颗粒去除效率的检定证书的 6 个月有效期内。如果挥发性颗粒去除器具有温度监测报警功能，可允许检定有效期为 12 个月。在最小稀释设定以及生产企业推荐的工作温度下，进口浓度≥10000cm-3 时，应验证挥发性颗粒去除器能去除超过 99%的电迁移直径为 30nm 的正四十烷(CH3(CH2)38CH3)颗粒。CI.2.3 颗粒计数系统检查程序

CI.2.3.1 试验前，当在整个颗粒取样系统(挥发性颗粒去除器和粒子计数器)的进口处安装了一个高效空气过滤器(至少满足 EN 1822 规定的 H13 等级或等效性能)时，粒子计数器显示的测量浓度值应小于 0.5cm-3。

CI.2.3.2 每个月应通过已标定的流量计检查粒子计数器，粒子计数器流量的测量值与标称值的差异不得超过 5%。

CI.2.3.3 试验前将高效空气过滤器(至少满足 EN 1822 规定的 H13 或相应的等级或等效性能)安装在粒子计数器进口处时，粒子计数器显示的测量浓度值应≤0.2cm-3。移除此过滤器改用环境空气后， 粒子计数器显示的测量浓度值应至少增加到 100cm-3;再次安装高效空气过滤器，则测量浓度值应返回到≤0.2cm-3。

CI.2.3.4 试验之前，应确认测量系统关键部件蒸发管已达到其正常工作指示温度。

CI.2.3.5 每次试验之前，应确认测量系统 PND1 已达到其正常工作指示温度。

附件 CJ

(规范性附件)

WHTC 循环中测功机设定规范表 CJ.1 WHTC 循环