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技術文章
天平在柴油機顆粒物測量中的應用
2016-03-10
隨著排放法規的不斷推進,柴油機的顆粒排放的限制也日益嚴格,這對柴油的研發研發提出了更高的要求,這就需要提供大量的、可靠的顆粒物測量數據以供研發使用,對于測量天平的精度、可靠性也提出了更高的要求,而賽多利斯的防靜電設備和人性化的設計則可以滿足法規。

引言

隨著排放法規的不斷推進,柴油機的顆粒排放的限制也日益嚴格,這對柴油的研發研發提出了更高的要求,這就需要提供大量的、可靠的顆粒物測量數據以供研發使用,對于測量天平的精度、可靠性也提出了更高的要求。

應用賽多利斯天平以滿足法規要求

我國頒布的GB17691-2005的排放法規中,明確規定了國Ⅲ、國Ⅳ、國Ⅴ階段的顆粒物排放限值:穩態循環ESC(European Steady state Cycle)的顆粒物限值分別是0.1g/kwh、0.02g/kwh、0.02g/kwh;瞬態循環ETC(European Transient Cycle)的顆粒物限值分別是0.16g/kwh、0.03g/kwh、0.03g/kwh。就我國目前實施的國Ⅳ標準來看,ETC循環中在濾紙上收集到的顆粒物的重量可能只有幾百微克,非常微小的偏差都會對實驗結果產生巨大的影響,因此,顆粒物的測量天平應該有足夠的準確度和分辨率。在法規中對于稱重天平的要求也有明確的規定:“用來稱量所有濾紙質量的分析天平應有20μg 的準確度(標準偏差)和10μg(1數位=10μg)的分辨率。對于直徑小于70mm 的濾紙,準確度和分辨率應分別為2μg 和1μg。”我們選擇的賽多利斯濾膜天平,該天平分辨率為0.1μg,準確度為0.252μg,其準確度和分辨率遠高于現階段國Ⅳ標準要求,這是為了滿足更高要求的歐六標準WHTC(World Harmonised Transient Cycle)和WHSC(World Harmonised Steady state Cycle),要知道,歐六的WHTC和WHSC的顆粒物限值為0.01 g/kwh,是現階段ETC的三分之一,ESC的一半,賽多利斯天平的高準確度,高重復性,使這一需求得到滿足。

防靜電干擾的解決方案

在發動機顆粒物排放中使用的濾紙為帶碳氟化合物涂層的玻璃纖維濾紙或碳氟化合物為基體的薄膜濾紙,容易產生靜電,對稱量的準確性有較大的影響。為了去除靜電的干擾,賽多利斯給出了優秀的解決方案,將天平接地,同時配合賽多利斯除靜電筆(如圖1所示),大大降低了靜電的干擾。同時,靜電筆的使用也十分簡便快捷,不需要任何復雜的操作,大大提高了工作的效率。

賽多利斯除靜電筆

賽多利斯天平人性化設計

賽多利斯天平的自動標定功能isoCAL,保證了快速、準確、方便的對天平進行校準,整個標定的過程不過幾分鐘,這既保證了數據的可靠性,又使工作的效率大大的提升。

為了配合研發需要,臺架每天進行大量的顆粒物排放實驗,如果所有的顆粒物測量數據均需要人工輸入和計算,記錄數據過程中容易混淆出錯,同時也使工作效率降低。賽多利斯天平提供了外接設備的接口,可以通過外接電腦對天平稱重進行控制,并進行數據的記錄,使整個稱重過程實現自動化和信息化,不僅屏蔽了人為記錄容易出現的失誤,同時提高了工作效率,也方便數據的管理。

參考文獻

[1] 車用壓燃式、氣體燃料點燃式發動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ階段)GB 17691-2005
[2] 關于實施國家第四階段車用壓燃式發動機與汽車污染物排放標準的公告

本文作者:常慶 :實驗室運作部, 康明斯東亞研發有限公司
 

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