进行发动机排气污染物对比试验的试验方法有两个参考标准：如果是汽油机，则按照GB 18285—2005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法）》的相关规定进行，柴油发动机则按照GB 3847—2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测试方法》的规定进行。

1.GB 18285—2005

GB 18285—2005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法）》规定了点燃式发动机汽车怠速和高怠速工况排气污染物排放限值及测量方法，同时规定了稳态工况法、瞬态工况法和简易瞬态工况法三种简易工况测量方法。由于简易工况法是在车辆底盘测功机上测试的，对应的发动机台架性能测试只能按照双怠速法测试发动机的排放，因此本章只对GB 18285—2005中的双怠速法的相关内容进行介绍。

（1）怠速与高怠速工况定义

怠速工况指发动机无负载运转状态。即离合器处于接合位置、变速器处于空档位置（对于自动变速器的车应处于P位）；采用化油器供油系统的车，阻风门应处于全开位置；加速踏板处于完全松开位置。

高怠速工况指满足上述（除最后一项）条件，用加速踏板将发动机转速稳定控制在50%额定转速或制造厂技术文件中规定的高怠速转速时的工况。本标准中将轻型汽车的高怠速转速规定为（2500±100）r/min，重型车的高怠速转速规定为（1800±100）r/min；如有特殊规定的，按照制造厂技术文件中规定的高怠速转速。

（2）测量仪器

标准规定，符合双怠速法测试的测量仪器需要能够测量汽车排气污染物CO、CO₂、HC（用正己烷当量表示）和O₂四种成分的体积分数，并能按规定计算过量空气系数（λ）值。其中CO、CO₂、HC的测量采用不分光红外线法（NDIR），O₂采用电化学电池法。也可采用等效方法，但需要证明其等效性。目前，符合双怠速法测试标准的仪器很多，国内外都有生产，根据测试气体种类的多少分为可以测试CO、CO₂、HC和O₂四种气体浓度的四气分析仪；以及可以测试CO、CO₂、HC、O₂及NOx五种气体浓度的五气分析仪，其外观如图22-5所示，要求如表22-2、表22-3所示。

图22-5 汽车尾气分析仪

表22-2 仪器分辨率要求

表22-3 仪器允许示值误差要求

注：取绝对误差和相对误差较大者。

（3）测量程序

应保证被检测车辆处于制造厂规定的正常状态，发动机进气系统应装有空气滤清器，排气系统应装有排气消声器，并不得有泄漏。

应在发动机上安装转速计、点火正时仪、冷却液和润滑油测温计等测量仪器。测量时，发动机冷却液和润滑油温度应不低于80℃，或者达到汽车使用说明书规定的热车状态。

发动机从怠速状态加速至70%额定转速，运转30s后降至高怠速状态。将取样探头插入排气管中，深度不少于400mm，并固定在排气管上，若车辆排气管长度小于测量深度时，应使用排气加长管。维持15s后，由具有平均值功能的仪器读取30s内的平均值，或者人工读取30s内的最高值和最低值，其平均值即为高怠速污染物测量结果。对于使用闭环控制电子燃油喷射系统和三元催化转化器技术的汽车，还应同时读取过量空气系数（λ）的数值，要确定λ处于1±0.03范围内。

发动机从高怠速降至怠速状态15s后，由具有平均值功能的仪器读取30s内的平均值，或者人工读取30s内的最高值和最低值，其平均值即为怠速污染物测量结果。

若为多排气管时，取各排气管测量结果的算术平均值作为测量结果。

2.GB 3847—2005

GB 3847—2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测试方法》中规定了两种车用压燃式发动机排气烟度的测试方法，分别为全负荷稳定转速试验不透光烟度法，以及自由加速试验不透光烟度法。它们均可适用于使用甲醇燃料的压燃式发动机的排气烟度测试试验。

（1）全负荷稳定转速试验不透光烟度法(www.daowen.com)

1）试验仪器。标准试验中对可使用的光吸收系数的测试仪器进行了各项规定，主要包括其测试仪器的光源、接收器、测量刻度、响应速度、排气室内压力及标定方法等。图22-6为一种不透光式烟度计。

2）试验条件。试验应使用已经经过充分磨合的发动机；发动机冷却液和润滑油均应处于制造厂规定的正常温度；发动机应处于制造厂规定的正常工作状态；其附件应该满足标准中的要求。

实验室应该具备调整大气条件的能力，并且保证按照GB/T 17692—1999计算出的大气系数f_a满足本标准的要求，即0.98≤f_a≤1.02方能认定试验结果有效。

对于自然吸气式柴油机，其大气系数计算公式如式（22-7）

对于机械增压式柴油机，其大气系数计算公式如式（22-8）

图22-6 不透光式烟度计

3）测试过程要求。应按GB/T 17692—1999中总功率试验的方法，在全负荷曲线上不同稳定转速下测定排气烟度排放。试验要进行足够数量转速工况点测量，其范围在最高额定转速和最低额定转速之间且适当分布，其中测点必须包含最大功率转速和最大转矩转速。

在测试烟度时，排气装置上不得有任何可能使发动机排气稀释的孔隙。如果发动机有几个排气出口，则应将这些出口连接到一个单一的出口上，以便测量光吸收系数。

（2）自由加速试验不透光烟度法

试验仪器与全负荷稳定转速试验不透光烟度法中的一致。

试验的发动机必须能达到其规定的最高额定转速和最大额定功率。

试验应在全负荷稳定转速下测定排气光吸收系数的试验后尽快进行，不应长时间怠速，以免燃烧室温度降低或积污。

试验前要检查冷却液和润滑油应达到制造厂规定的正常温度。

试验时，发动机应与测功机脱开，由被驱动的旋转部件（空档下）或由与上述部件大致相当的惯量代替。

试验是在发动机怠速下，迅速地操作油门执行器，使喷油泵在最短时间内供给最大油量。在发动机达到调速器允许的最大转速前，保持此位置。一旦达到最大转速，立即松开油门执行器，使发动机恢复至怠速。

上述操作过程应至少重复6次，以便吹净排气系统，并便于对仪器做必要的调整。应观察每次连续加速中不透光烟度计的最大读数值，直至得到稳定值为止。不必读取每次加速后发动机怠速工况下的读数值。如读数值连续四次均在0.25m^-1的带宽内，并且没有连续下降趋势，则应认为读数值是稳定的。所记录的光吸收系数应为这四个数值的算术平均值。

对于装有增压器的发动机，应满足下列特殊要求：

如果发动机所装增压器是与发动机机械连接或由发动机机械驱动，并且能够与发动机脱开的，则应进行两次完整的初选自由加速试验测量循环，即一次接合增压器，另一次脱开增压器，应记录两次测量结果，取较高值。

如果发动机有几个排气出口，则试验时应将所有出口连接到一个适当的装置上，保证气体混合，最后从单一孔口排出，但自由加速试验也可以在每个排气口上进行。此时，用于计算校正吸收系数的数值，应为每一排气口测得值的算术平均值，且只有当所测得的最大值和最小值之差不超过0.15m^-1时，才认为试验是有效的。