1.系统总成

PM_2.5测试系统的连接原理图如图17-7所示。

图17-7 汽车尾气颗粒物中PM2.s部分的测试系统

EP—尾气管 SP—取样探头 TT—采样尾气传送管 FMC1—流量控制器1 FMl—流量汁 DAF—稀释空气过滤器 DT—尾气稀释通道 PTT—颗粒物样气传送管 PSP—颗粒物取样系统 FM2—流量计2 SB—取样负压泵FM3流量计3 P—取样泵 FMC2—流量控制器 BV—球阀 Rl—恒温恒湿室 TSP—总悬浮物切割器PM₁₀—可吸入颗粒物切割器 PM_2.5—细颗粒物切割器

1—稀释空气 2—颗粒物采样系统排气 3—汽车排气

改装的位置在部分流取样系统的末段，把原本装颗粒物过滤滤纸的位置去掉，并装上恒温恒湿室R1，PM₁₀切割器以及PM_2.5切割器，本设备在细颗粒物检测的第二步骤捕集到的细颗粒物的称量采用手工重量法检测。

2.采样系统

本文采用的部分流颗粒物采样系统是AVL生产的SPC472系统。部分流颗粒测试系统的稀释比是通过调整经过滤纸的总流量G_tot和采样比r来进行的。不同的发动机的G_tot和r的选择不同，但是都应该满足排放法规最低为4的限值，选择原则如式（17-7）所示。

G_tot/（G_exh×r）≥4 （17-7）

式中 G_exh——发动机额定点的排气流量。

3.稀释空气过滤器（DAF）

稀释空气应该经过过滤和净化来消除稀释空气中的颗粒物对实验结果的影响。稀释空气的温度应高于288K（15℃），应进行除湿。SPC472在稀释空气过滤步骤中采用了两个过滤器F73G和F73C串联，F73G能过滤去除空气动力学当量粒径在5μm以上的颗粒物，而F73C能够滤除粒径在0.01μm以上的颗粒物，由于此时用于稀释的空气中，粒径在细颗粒物部分的颗粒物与样气相比已经很少了，所以基本排除了空气中的颗粒物对实验结果的影响。

4.取样探头

取样探头的安装位置根据GB 17691—2005中BD3.4.1中直接从排气管中取样的要求，取样探头的位置应在排气系统出口的上游处，与排气系统出口之间的距离至少为0.5m或者3倍的排气管径（取其较大者）。为了保证探头位置的排气温度不低于343K（70℃），探头位置应尽量靠近发动机，远离排气口。若多缸发动机带有分支排气歧管，收集的样气必须能够代表所有气缸的平均排气污染物，探头进口位置必须尽可能安装在下游远一点的地方。若是像V形发动机那样的多缸机，带有分组排气歧管，我们可以采用分组单独采样之后计算平均排放量等方法。如果发动机装有三元催化器等排气后处理系统，为了能够反映发动机的真实排放情况，需要在排气后处理系统之后采集排气样气。最后尾气排放量的计算使用的必须是排气质量总流量。(www.daowen.com)

5.样气传送管要求

1）尽可能的短，在长度上≤1m。

2）直径大于等于探头直径，但是要＜25mm。

3）出口应该位于稀释通道的轴线处；传送管应该用最大为0.05W/（m·K）热导率的材料进行隔热，辐射隔热的厚度对应于采样探头的直径，对传送管可以进行加热。与尾气流量传感信号相连的流量控制装置应该安装在独立风机的上游或下游。当使用压缩空气时，流量控制器直接控制空气流量。

6.稀释通道的要求

1）稀释通道在比例取样系统中的湍流状态下应具有足够的长度来使样气和稀释空气混合均匀。

2）材料应该选择不锈钢制成。

3）对于比例取样系统直径应≥75mm；壁面最大温度可以加热到325K（52℃）。

4）加热组件外层应进行隔热。

7.颗粒取样探针

比例取样系统中颗粒取样探针应该安装在样气和稀释空气混合均匀处，例如安装在稀释通道轴线下游距样气进入稀释管道的入口10倍管径的位置；最小内径12mm；可以加热到的最大温度为325K（52℃），与外界隔热。

8.颗粒传送管道

颗粒传送管道（PTT）应该≤1020mm；比例取样系统的探针末端到过滤器支架的部分为颗粒传送通道，PTT可以加热到的壁面最大温度为325K（52℃），最外层进行隔热处理；球阀（BV）的内径应不小于颗粒物传送管的内径，转换开关时间<0.5s。

需要注意的是如果PSP、PTT、SDT和FH附近的大气温度<293K（20℃），应该采取措施减少颗粒物因为壁面冷却造成的损失。因此，必须对这些部件进行加热和隔热。保证在取样期间过滤器表面的温度>293K（20℃）。