车用压燃式、气体燃料点燃式发动机检测

车用压燃式、气体燃料点燃式发动机检测的重要性与背景

车用压燃式发动机（主要指柴油发动机）和气体燃料点燃式发动机（如天然气、液化石油气发动机）作为商用车、公交车及部分乘用车的核心动力源，其排放特性和运行效能直接关系到城市空气质量、能源消耗及公共健康。随着全球环保法规日趋严格，此类发动机的检测成为控制移动污染源的关键环节。柴油发动机排放的氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）是雾霾主要成因之一，而气体燃料发动机虽燃烧相对清洁，但未完全燃烧的甲烷（CH4）及氮氧化物仍可能造成环境污染。因此，系统性检测不仅是满足法规认证（如国六、欧VI标准）的必要前提，更是发动机研发、生产质控、在用车合规性核查及后处理系统评估的核心手段，对推动交通运输领域绿色转型具有重要意义。

具体的检测项目和范围

检测项目涵盖发动机排放特性、性能参数及关键部件可靠性。主要包括：（1）气态污染物检测：一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）及二氧化碳（CO2）的浓度与质量排放量；（2）颗粒物检测：颗粒物质量（PM）与颗粒数量（PN），重点关注直径小于2.5微米的细颗粒物；（3）烟度检测：通过不透光烟度计评估可见污染物；（4）燃料消耗率与发动机性能：包括功率、扭矩、燃油经济性及怠速稳定性；（5）车载诊断系统（OBD）功能验证：监控与排放相关的故障代码及传感器响应。检测范围覆盖新型发动机型式核准、在用车定期检验、维修后性能复核以及后处理装置（如SCR、DPF、TWC）的效能评估。

使用的检测仪器和设备

检测过程依赖高精度分析设备与专用台架系统：（1）排放分析系统：包括非分光红外分析仪（NDIR）用于CO/CO2测量、氢火焰离子化检测器（FID）用于HC分析、化学发光分析仪（CLD）或非分散紫外分析仪（NDUV）用于NOx检测；（2）颗粒物采样装置：全流或分流稀释通道系统，配合滤纸称重法（PM）和凝聚核粒子计数器（PN计数器）；（3）不透光烟度计：测量柴油机排气烟度；（4）发动机测功机：电涡流或电力测功机，模拟实际负载与转速工况；（5）OBD诊断仪：读取故障码与实时数据流；（6）环境参数监测设备：温度、湿度及大气压力传感器，用于数据校正。所有设备均需定期标定，确保量值溯源至国家标准。

标准检测方法和流程

检测遵循标准化工况循环与实验室规范：（1）预处理阶段：发动机暖机至稳定温度，安装采样探头与传感器，检查系统密封性；（2）工况循环测试：根据适用标准（如WHSC、WHTC循环）运行发动机，在测功机上模拟瞬态或稳态载荷，同步采集排放数据；（3）采样与分析：使用定容采样系统（CVS）连续稀释排气，通过滤纸收集颗粒物，气体分析仪实时记录污染物浓度；（4）烟度测量：在自由加速或加载减速过程中，用烟度计连续监测排气不透光率；（5）数据后处理：依据标准公式计算各污染物质量排放率（g/kWh），并校正至标准环境条件；（6）OBD验证：模拟故障条件，确认诊断系统能否正确触发报警。全程需记录环境参数、发动机运行数据及设备状态，确保检测可追溯。

相关的技术标准和规范

检测活动严格遵循国际、国家及行业标准：（1）中国标准：GB 17691《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法》是最核心依据，其中国六阶段标准同步引用了欧洲技术框架；（2）欧洲标准：欧盟法规EC 595/2009及后续修订，对重型发动机提出欧VI限值，测试循环包括WHSC（稳态）与WHTC（瞬态）；（3）国际标准：ISO 8178系列针对非道路发动机，但部分方法可参考；ISO 16183适用于重型车辆排放测量；（4）OBD规范：GB/T 38697.1及ISO 27145定义了诊断通信与监控要求。此外，实验室需符合ISO/IEC 17025质量管理体系，确保检测结果权威性。

检测结果的评判标准

检测结果需比对法规限值及技术规范：（1）排放限值：以国六阶段为例，柴油机NOx限值为0.4 g/kWh，PM限值为0.01 g/kWh，PN限值为6×10^11 #/kWh；气体发动机需满足0.5 g/kWh的NOx及0.16 g/kWh的NMHC限值；（2）烟度指标：自由加速烟度不超过1.2 m⁻¹（不透光率）或加载减速峰值烟度不超过限值；（3）一致性因子：考虑测量不确定度后，批量生产发动机的排放结果不得高于型式核准值的1.1倍（ conformity factor）；（4）OBD合规性：所有排放相关故障必须在指定阈值内激活报警，且无漏报、误报；（5）数据有效性：工况循环中功率、转速偏差需在±2%以内，环境参数校正符合标准公式。超标结果将导致型式核准撤销、在用车召回或维修指令，直至复检合格。