重型底盤測功機法排放測試NOX排放不確定度分析

2022-03-23 12:34:08楊得青YANGDeqing董楨DONGZhen趙永奎ZHAOYongkui

內燃機與配件 2022年6期

0 引言

隨著國民經濟的快速增長，公路網和物流需求不斷擴大，重型柴油車的保有量也迅速增加，2021全年商用車銷量479萬輛，尾氣排放已成了公眾焦點。世界各國均在不斷推行更加嚴苛的排放法規，車企也在不斷迭代發動機及后處理技術以減少排放。為了更加準確的評價污染物排放水平，以及推進實驗數據各實驗室之間的互認，不確定度評價成為了測試工作中的重要一環。現根據GB 17691-2018法規要求，對底盤測功機法測試中的NO

排放量進行不確定度分析。

1 影響因素分析及評估方法的確定

1.1 試驗程序

①將車輛在底盤測功機上安全固定，并將CVS系統氣體采樣管路與整車排氣尾管相連并確保其密封性；

②在底盤測功機主控電腦上輸入車輛參數、道路阻力系數；按照GB27840-2021法規要求熱車滑行；確定底盤測功機滑行阻力系數后，選擇車型對應C-WTVC測試曲線；

③CVS排氣采樣分析系統進行充分預熱，根據測試車輛選定CFV流量及分析儀量程；

④被測車輛根據試驗程序進行測試，采樣系統進行氣袋采樣；

農村空巢老人健康狀況普遍較差，體弱多病，醫療保障程度低，大多數老人都患有疾病，有的還存在生活不能自理等問題，但他們迫于高額的醫藥費而選擇簡單的治療方式，這無益于老人的身體健康。據調查，很多老人都擔心自己生病后無法承擔巨額的醫藥費用，因此病痛若在自身可承受范圍之內，就堅決不去醫院進行治療。

⑤測試循環完成后對采樣氣體進行分析，并生成報告。

1.2 影響因素分析及評估方法確定

重型車底盤測功機法排放測試中有諸多因素能夠影響排氣污染物測量結果。通過分析各排放物的計算模型和測試經驗確定了如下主要因素：稀釋排氣總質量m

、NO

濕度校正系數K

、稀釋排氣污染物校正濃度c

、測試期間環境溫度、環境壓力、環境濕度、排放分析系統、標定用標準氣體、底盤測功機系統、試驗燃料特性等。

1.2.1 稀釋排氣總質量m

“各學段的閱讀教學都要重視朗讀和默讀。加強對閱讀方法的指導，讓學生逐步學會精讀、略讀和瀏覽。”（小學語文課程標準）告訴我們默讀既是教學目標，也是閱讀教學中的一個非常重要的方式方法。因此，教科書從二年級下學期，一般在中段起，開始安排默讀的訓練。可筆者卻驚訝的發現，在筆者所接觸的語文教師的課堂中，平均默讀時間每節課大約2-3分鐘，有的甚至根本沒有設計默讀時間；所在學校學生的默讀能力普遍較差，甚至到了高年級還不知道怎樣默讀。默讀如此被忽視，與當前在小學語文閱讀教學中較普遍重視朗讀教學有關。而教師側重朗讀教學則源于新課程倡導讓學生動起來，讓課堂活起來。

1.2.2 試驗室內絕對濕度

由于NO

易溶于水，稀釋空氣中的水蒸氣會對排氣污染物NO

分析測量產生影響，因此需要對濕度進行校正來修正測試結果。根據法規要求，需要通過測試期間的絕對濕度計算濕度校正系數k

，而絕對濕度是通過測試期間的環境空氣相對濕度、飽和蒸氣壓、大氣壓力這三個參數通過經驗公式計算得出。測試系統中的氣象站具備直接輸出絕對濕度的功能。根據氣象站的說明書，采用B類不確定度進行評價。

根據GB 17691-2018規定，以NO

排放量為例，說明排氣污染物不確定度的計算。e

計算公式為：

根據數學模型可知稀釋排氣校正濃度直接參與排放運算。稀釋排氣校正濃度由稀釋排氣NO

的濃度，稀釋空氣（背景氣）NO

的濃度和稀釋系數計算得出。而稀釋系數又是通過取樣袋中稀釋排氣CO

的濃度，HC濃度、CO濃度和空燃比計算得出。因此，需通過排放分析系統測得稀釋排氣和稀釋空氣中各排放氣體濃度。而排放氣體濃度的測量不確定度由分析系統的不確定度分量和標定用標準氣體的不確定度分量兩部分構成。分析系統影響排放氣體濃度的測量結果，標準氣體影響分析設備的零點、量距和漂移修正，進而影響污染物濃度的測量準確性。根據分析系統說明書和標準氣體的出廠報告，分別采用B類不確定度進行評價，然后再合成為稀釋排氣中排放氣體的校正濃度不確定度。

1.2.3 NO

稀釋排氣校正濃度c

1.2.4 測量重復性引入的不確定度

分析測試過程及計算模型可知部分因素同樣會對測試產生影響，但無法用數學公式準確表達，所以通常采用重復性試驗的方法，故將以下因素納入A類不確定度：

①測試期間大氣壓力影響測試車輛進氣量，駕駛員駕駛習慣（加速踏板、制動踏板、變速箱的操作）會影響發動機負荷，進而影響燃燒情況，最終影響排放量。

這一點對于自我意識還沒有形成的小寶寶來說確實勉為其難，但這種意識卻要在點滴的生活小事中及早播種、及早萌芽。每次抱寶寶出門玩，可以讓寶寶想想帶什么，幾次提醒，寶寶便主動想起要戴好帽子或穿好外套。寶寶會表達、會思考以后，可讓寶寶試著安排一下今天到哪里玩、準備做些什么，并幫助寶寶分析這樣做的優劣和可能性。當寶寶要帶東西出去而忘記帶或把帶出去的東西忘在外面而生氣發脾氣時，父母千萬不能自攬責任包辦代替，而要讓寶寶意識到自己想做的事自己應該安排好，并且學著負責到底。經常注意給寶寶這樣的提醒、教育和幫助，寶寶便逐漸地有了這種“負責”的意識。

從建市以來，東營三次產業結構的演進，也基本符合上述定律，第一產業、第二產業呈下降趨勢，第三產業呈上升趨勢，但有三個明顯的特征：一是從建之初即已形成第二產業為主的產業結構；二是從發展的趨勢來看，近年來，東營的第三產業每年大約以1個百分點的速度穩步上升；三是由于工業項目固定資產投資較大的影響，第三產業占比的增速較慢，第三產業占比與全國、全省的差距有加大的趨勢。特別是從2009年至2012年東營第三產業占比與全省平均水平的差距由相差11.9增加到14.3個百分點。

②測試期間環境溫度影響發動機進氣密度，還會對發動機和后處理達到正常工作溫度的時間產生影響，最終影響排放量。

③底盤測功機道路阻力系數設定，及滑行后產生的轉轂阻力直接影響測試車輛的負載大小，進而影響排放量。

④迎面風機的冷卻風量影響試驗過程中的發動機和后處理的溫度，進而影響排放量。

⑤輪胎壓力會影響試驗過程中的車輛滑行進行影響轉轂阻力，導致測試車輛負荷的變化，進而影響排放量。

⑥試驗用燃料特性的辛烷值、蒸汽壓、組分（苯、烯烴和芳烴含量）和硫含量會直接或間接影響整車排放。

⑦發動機循環功按照法規規定通過ECU獲取轉速、扭矩數據，參與排放計算進而影響排放量。

將以上影響因素所產生的重復性因素組合在一起，歸為輸出量的重復性因素，不需要分別評估各輸入量重復性引入的不確定度分量，而是直接評估測量結果的重復性引入的不確定度分量（A類不確定度）。

重型柴油車底盤測功機法排氣污染物NO

不確定度分析的魚骨圖如圖1所示。

2 數學模型

2.1 比排放eNOX計算方法

[41]Dustin Roasa,“China’s Soft Power Surge”, https://foreignpolicy.com/2012/11/19/chinas-soft-power-surge/, 2012年11月19日。

2.2 綜合以上影響測量結果的所有來源，建立比排放eNOx的合成相對標準不確定度

2.3 輸出量的不確定度

①測量重復性引入的相對標準不確定度u

（f

）；

②稀釋排氣總質量引入的相對標準不確定度u

（m

）；

現代機械制造工藝是必定要向精密的方向發展，而這個過程將面臨巨大的阻礙，即如何評定產品的質量，如果一個機械制造企業在評定產品質量是過于粗放，那么最終獲得的產品將無法滿足市場的需求。現代機械制造企業可以運用計算機等高科技技術制定嚴格的評定方式。比如可以運用模型的方式進行評估，即在生產一件產品前，為這種產品制作一個評估模型，當需要評估這種產品時只需要采取這種產品的相關數據就可以了，使得評估更加的快捷、精準。

③稀釋排氣中污染物的校正濃度引入的相對標準不確定度u

（c

），包括CVS設備和標準氣體的影響；

表1和表2表明，本文算法MAP值比基準對比算法的高，而且大多數MAP值提高的幅度比較大，性能提升效果顯著，但也存在少數MAP值低于對比算法的，說明本文算法還存在不穩定性，需要進一步研究.

④絕對濕度引起的濕度校正系數相對標準不確定度u

（H

）。

2.4 靈敏系數

c（f

）=1，為重復性測量的靈敏系數；

高壓直流輸電系統中的交流系統在不對稱情況下，換流器兩側會存在各次諧波，當兩側諧波含量較大時，換流閥的觸發及換相過程會受到較大的影響。其中，交流側電壓影響換流閥的觸發和換相過程，直流側電流也會影響換流閥的換相持續時間，因此需要對不對稱情況下換流器交流側電壓和直流側電流進行頻譜分析。

c（m

）=1，為稀釋排氣總質量的靈敏系數；

根據數學模型可知稀釋排氣總質量直接參與排放運算，而稀釋排氣總質量與CFV標定系數（標準狀態（101.3kPa，273K）下的CVS容積流量）、測試過程中文丘里管進口處溫度以及進口處壓力相關，由試驗設定的CFV容積流量檔位乘以循環時間計算得出。在實際測試中，CVF進口處的絕對溫度和絕對壓力實時變化，因此瞬時質量流量處于動態變化中，且各參數之間相互影響，綜合計算過程復雜。測試設備控制系統中已根據相關要求建立了數模，根據采樣系統中各傳感器測量信號，帶入數模直接可得到測試期間的稀釋排氣質量流量。參照測試設備說明書，采用B類不確定度進行評價。

c（c

）=1，為稀釋排氣背景校正濃度的靈敏系數；

乒乓球對于運動者的技術要求很高，當雙方的技術水平相當時，就會出現對拉、搶打等高強度運動。有資料顯示，乒乓球是一個間歇性較為明顯的體育項目。在比賽中，負荷強度大多是正常比賽時間的1/3，且群眾能夠較好地適應乒乓球項目，因為其運動量的大小能夠進行自我調節。乒乓球對于年齡、性別等都沒有任何限制，所有人都能參與。乒乓球運動，能夠讓運動者的各個器官得到全面、合理的鍛煉，從而增強運動者的身體素質，達到強身健體的作用。

c（H

）=1，為濕度校正系數的靈敏系數。

3 測試結果不確定度評估

3.1 測量重復性引入的相對標準不確定度ur（f1）

表1中單次測量實驗標準差使用貝塞爾公式計算：

由于實際檢測中，法規規定需重復檢測3次，以3次結果的算是平均值為檢測結果，所以測量重復性標準不確定度為：

一是未將“課程思政”建設納入教師考核評價指標體系。目前，各行業特色型大學多是在學科和專業建設層面將“課程思政”建設納入考核指標和教學任務，并作為正向獎勵對教師進行引導，尚未將其納入教師個人考核評價范疇。二是未將行業精神納入教師考核評價范疇。目前，各行業特色型大學對行業精神的傳播更多地停留在宣傳部門的宣傳報道、先進人物的事跡報告以及部分教師的案例教學活動中，尚未強制性地融入教師教學、科研活動中，更未納入教師考核評價范疇，使得學生對行業精神的理解和認知浮于表面，難以將行業精神與自己的學習和生活等有機結合起來。