CN114689741A - 一种汽车及其发动机污染物中苯及甲苯的采样及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种汽车及其发动机污染物中苯及甲苯的采样及测试方法,具体步骤如下:对待测车辆及其发动机开展循环测试试验;通过全流稀释系统进行排放污染物采集;通过气相色谱/质谱联用仪,对采集到的样品气体进行分析;制备最终标准气体,用气相色谱/质谱联用法分析标准样品,获得苯或甲苯质量和特征质量离子峰面积或峰高的校准关系式;结合校准关系式确定获得的样品气体中苯或甲苯质量;根据样品气体中苯或甲苯质量,定量计算发动机苯及甲苯的排放。本发明所述的一种汽车及其发动机污染物中苯及甲苯的采样及测试方法,为环保部门、检测机构、企业生产厂家提供了一种适用于汽车及其发动机排放污染物中苯及甲苯的监管方法。
Description
技术领域
本发明属于车辆排放污染物测试领域,尤其是涉及一种汽车及其发动机污染物中苯及甲苯的采样及测试方法。
背景技术
随着轻型车及重型车国Ⅵ排放标准的发布和实施,国Ⅵ车辆的常规排放污染物(NOX、CO、CO2、HC、PM、PN)被控制在很低的水平,但同时一些非常规污染物的排放水平将会与常规污染物相当。苯(C6H6)及甲苯(C7H8)是排放污染物中含量相对较高的两种非常规污染物。
苯是一种简单的环状有机化合物,自然存在于原油中,是汽柴油的重要组成部分,也是化石燃料不完全燃烧的产物。国际卫生组织已经把苯定为强烈致癌物质,苯也被医学界公认可以引起白血病和再生障碍性贫血。慢性苯中毒会对皮肤、眼睛和上呼吸道有刺激作用,长期吸入苯会导致再生障碍贫血,若造血功能完全破坏,可发生致命的颗粒性白细胞消失症,并引起白血病。苯对女性的危害比男性更高,育龄妇女长期吸入苯会导致月经失调,孕期的妇女接触苯时,妊娠并发症的发病率会显著增高,甚至会导致胎儿先天缺陷。
甲苯是一种无色、带特殊芳香味的易挥发性液体。甲苯对皮肤、黏膜有刺激性,对中枢神经系统有麻醉作用。时间吸入较高浓度甲苯可出现眼及上呼吸道明显的刺激症状、轻者头晕、恶心、胸闷、乏力,严重会出现昏迷甚至因呼吸循环衰竭而死亡。长期接触可发生神经衰弱综合征,肝肿大,女工月经异常等。此外,甲苯对环境有严重危害,对空气、水环境及水源可造成污染。
因此,针对苯(C6H6)及甲苯(C7H8),提出一种适用于汽车/发动机排放污染物中苯及甲苯的采样及测试方法具有重要意义。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种汽车及其发动机污染物中苯及甲苯的采样及测试方法,以解决现有的发送机排放污染物中缺少对苯及甲苯进行采样和测试。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种汽车及其发动机污染物中苯及甲苯的采样及测试方法,具体步骤如下:
S1、对待测车辆及其发动机开展循环测试试验,获得其排放的污染物气体,将过滤后的空气与排放污染物气体混合获得稀释排气;
S2、通过采样管一采集步骤S1中过滤后的空气中苯和甲苯,形成过滤空气样品;通过采样管二采集稀释排气中苯和甲苯,形成试验样品;设置不采集任何气体的采样管三形成空白样品;
S3、用标准气体或液体配置成所需浓度的最终标准气体,将最终标准气体采集于活化好的采样管中,获得标准样品;用气相色谱/质谱联用法分析标准样品,获得苯或甲苯质量和特征质量离子峰面积或峰高的校准关系式;
S4、对试验样品进行分析,获得试验样品的特征质量离子峰面积或峰高,结合校准关系式获得采样管二中的苯或甲苯质量;
S5、对过滤空气样品进行分析及对空白样品进行分析均执行步骤S4,获得采样管一中苯或甲苯质量及采样管三中苯或甲苯质量;
S6、根据采样管一、采样管二及采样管三中苯或甲苯的质量,定量计算发动机苯及甲苯的排放。
进一步的,步骤S1中,对待测车辆及其发动机开展循环测试试验,具体方法为:
当待测车辆为轻型车,应按照设定要求一开展常温下冷启动后排气污染物排放试验;
当待测车辆为重型车,应按照设定要求二在发动机台架上采用瞬态试验循环WHTC进行试验,或者按照设定要求三在底盘测功机上开展测试试验。
进一步的,所述试验样品获取方法如下:
将车辆排放的污染物气体通入全流稀释系统的样品气路的进气端中,样品气路进气端还通入过滤后的空气,过滤后的空气与车辆排放的污染物气体混合获得稀释排气,将采样管二接入样品气路中,采集稀释排气中苯和甲苯,形成试验样品;
所述过滤空气样品获取方法:
样品气路中仅通入过滤后的空气时,通过采样管一接入样品气路,采集过滤后的空气中苯和甲苯,形成过滤空气样品。
进一步的,取样点包括全流稀释系统中,稀释排气袋远离稀释通道一端、稀释通道中热交换器周围;
采集稀释排气中苯和甲苯的方法与采集过滤后的空气中苯和甲苯的方法相同,具体方法如下:
采样时使用两根或两根以上采样管串联连接采样,分析结果为各采样管吸附量之和,且保证下游最后一根采样管中测得苯或甲苯质量应小于上游所有其他采样管采样质量的10%;
采样时,进行现场记录,所述现场记录内容包括受检车辆和发动机情况、采样日期、时间、地点、数量、大气压力、气温、相对湿度以、采样人员,并在每个采样管上贴上标签,标注内容包括采样管编号、采样日期和时间;
采集完毕后,使用密封帽将采样管管口封闭,并用铝箔将采样管包严,冷藏条件下保存与运输,保存时间不超过30天。
进一步的,两根或两根以上采样管串联连接形成一个采样组,设置两个采样组,两组采样组平行采样,两组采样组测定值之差与算数平均值比较的相对偏差不应超过±20%。
进一步的,步骤S4中,对试验样品进行分析具体方法如下:
将采样管二安装在热脱附装置上,气流方向与采样气流方向相反,对样品气路进行检漏,如果样品气路有泄露,应停止采样管二的脱附,如果样品气路无泄露,则将采样管二中采集到的苯和甲苯输入气相色谱/质谱联用仪;
所述将采样管二中采集到的苯和甲苯输入气相色谱/质谱联用仪,具体方法如下:
用载气在室温下吹扫样品气路、采样管二及冷阱,在采样管二内的样品脱附时,加热使挥发性有机组分从采样管二内部设置的固相吸附剂上脱附,由载气带入冷阱,获得预浓缩的试验样品;然后二级热脱附,将预浓缩的试验样品经干燥惰性气体吹动传输进入气相色谱/质谱联用仪;
步骤S5中,对过滤空气样品进行分析的方法与对试验样品进行分析的方法相同。
进一步的,步骤S7中,根据采样管一、采样管二及采样管三中苯或甲苯的质量,定量计算发动机苯及甲苯的排放,具体方法如下:
对于轻型车,使用以下公式计算苯及甲苯的排放量:
式中:
Mi,phase:全球轻型车统一测试循环WLTC某速度段污染物i的排放质量,mg/km;
Vmix,phase为WLTC某速度段发动机的稀释排气标准体积,具体计算公式如下:
其中,
V:通过流量传感器获得WLTC某速度段发动机的稀释排气体积,
T0:标准状态的绝对温度,273.15K;
T:采样时采样点现场绝对温度,K;
P0:标准状态下的大气压力,101.3kPa;
P:采样时的大气压力,kPa;
dphase:WLTC循环某速度段的实际行驶距离,km;
Mi,cycle:污染物i的循环平均排放质量,mg/km;
ci,phase为WLTC某速度段稀释排气袋中污染物i的质量浓度,并经过稀释空气袋中污染物i质量浓度修正,mg/m3,具体计算公式如下:
式中:
ci,phase,e为稀释排气袋中污染物浓度,mg/m3,具体计算公式如下:
其中,
mF1为采样管二中采集到的苯或甲苯的质量,mg,
mB为采样管三中采集到的苯或甲苯的质量,mg,
ci,phase,d为稀释空气袋中污染物浓度,mg/m3,具体计算公式如下:
其中,
mF2为采样管一中采集到的苯或甲苯的质量,mg,
mB为采样管三中采集到的苯或甲苯的质量,mg;
DF为稀释系数,如果对不同速度段使用相同的DF,应根据各速度段的污染物平均浓度计算DF,稀释系数的计算公式如下:
Fs:理论空燃比,柴油燃料为13.4,汽油燃料为13.5,天然气为9.5;
CCO2,e:稀释排气袋中CO2浓度,经污染物分析仪读取得到,%;
CHC,e:稀释排气袋中HC浓度,经污染物分析仪读取得到,ppm;
CCO,e:稀释排气袋中CO浓度,经污染物分析仪读取得到,ppm;
对于重型车,通过冷启动和热启动排放结果的加权平均值来计算发动机苯及甲苯的排放物的比排放,具体公式如下:
mcold=ctube,c×Vcold (9)
mhot=ctube,c×Vhot (10)
式中:
M:排放物的比排放,mg/kW·h;
mcold:冷启动循环各排放物组分的质量,mg;
mhot:热启动循环各排放物组分的质量,mg;
Vcold:通过流量传感器测得车辆冷启动循环获得稀释排气的总体积,m3;
Vhot:通过流量传感器测得车辆热启动循环获得稀释排气的总体积,m3;
ctube,c:车辆冷启动循环稀释排气中污染物质量浓度,并经过稀释空气修正,mg/m3,计算方法与轻型车的ci,phase的计算方法相同;
ctube,h:车辆热启动循环稀释排气中污染物质量浓度,并经过稀释空气修正,mg/m3,计算方法与轻型车的ci,phase的计算方法相同;
Wact,cold:通过测功机测量车辆冷启动循环的实际循环功,kW·h;
Wact,hot:通过测功机测量车辆热启动循环的实际循环功,kW·h。
相对于现有技术,本发明所述的一种汽车及其发动机污染物中苯及甲苯的采样及测试方法具有以下有益效果:
(1)本发明所述的一种汽车及其发动机污染物中苯及甲苯的采样及测试方法,通过对待测车辆按照国家标准的方法进行测试,配合全流稀释系统定量测定计算车辆排放污染物中的苯及甲苯的含量,为环保部门、检测机构、企业生产厂家提供了一种适用于汽车/发动机排放污染物中苯及甲苯的监管方法。
(2)本发明所述的一种汽车及其发动机污染物中苯及甲苯的采样及测试方法,以测量排放污染物中苯及甲苯浓度为主要目标,不改变当前轻型车、重型车排放测试循环和测试程序,在进行常规污染物排放测量的同时,同步采样测量苯及甲苯的排放情况,无增加测试人员的负担,提高测试效率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述的一种汽车及其发动机污染物中苯及甲苯的采样及测试方法示意图;
图2为本发明实施例所述的全流稀释系统示意图。
附图标记说明:
1-稀释排气袋;2-流量计及抽气装置;3-排气口;4-稀释通道采样点;5-热交换器;6-第二进气端;7-稀释空气过滤器;8-稀释空气袋;9-稀释空气袋采样点。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示,一种汽车及其发动机污染物中苯及甲苯的采样及测试方法,其具体步骤如下:
S1、对待测车辆开展循环测试试验,获得车辆排放的污染物气体,将过滤后的空气与车辆排放的污染物气体混合获得稀释排气;
S2、通过采样管一采集步骤S1中过滤后的空气中苯和甲苯,形成过滤空气样品;通过采样管二采集稀释排气中苯和甲苯,形成试验样品;设置不采集任何气体的采样管三形成空白样品;
S3、用标准气体或液体配置成所需浓度的最终标准气体,将最终标准气体采集于活化好的采样管中,获得标准样品;用气相色谱/质谱联用法分析标准样品,获得苯或甲苯质量和特征质量离子峰面积或峰高的校准关系式;
S4、对试验样品进行分析,获得试验样品的特征质量离子峰面积或峰高,结合校准关系式获得采样管二中的苯或甲苯质量;
S5、对过滤空气样品进行分析及对空白样品进行分析均执行步骤S4,获得采样管一中苯或甲苯质量及采样管三中苯或甲苯质量;
S6、根据采样管一、采样管二及采样管三中苯或甲苯的质量,定量计算发动机苯及甲苯的排放。
如图1所示,步骤S1中,对待测车辆开展循环测试试验,具体方法为:
当待测车辆为轻型车,应按照设定要求一开展常温下冷启动后排气污染物排放试验;
当待测车辆为重型车,应按照设定要求二在发动机台架上采用瞬态试验循环WHTC进行试验,或者按照设定要求三在底盘测功机上开展测试试验。
设定要求一为GB 18352.6-2016附录C的要求;
设定要求二为GB17691-2018附录C;
设定要求三为GB17691-2018附录L。
如图1所示,所述试验样品获取方法如下:
将车辆排放的污染物气体通入全流稀释系统的样品气路的进气端中,样品气路进气端还通入过滤后的空气,过滤后的空气与车辆排放的污染物气体混合获得稀释排气,将采样管二接入样品气路中,采集稀释排气中苯和甲苯,形成试验样品;
所述过滤空气样品获取方法:
样品气路中仅通入过滤后的空气时,通过采样管一接入样品气路,采集过滤后的空气中苯和甲苯,形成过滤空气样品。
采样管中填充有固相吸附剂,将采样管二接入样品气路中,并通过恒流气体采样器辅助采样管抽取样品气路中的气体;
步骤S3中,将最终标准气体采集于活化好的采样管中的方法也是通过恒流气体采样器控制最终标准气体进入采样管中,恒流气体采样器控制最终标准气体进入采样管的流速与恒流气体采样器控制样品气路内的气体进入采样管的流速相同。
如图2所示,所述全流稀释系统的样品气路包括稀释通道,所述稀释通道包括两个进气端,第一进气端通入空气,并配合设置有用于过滤空气的稀释空气过滤器7,第二进气端6用于通入汽车或发动机的排气,所述稀释通道靠近稀释空气过滤器7的一侧连通设置有稀释空气袋8,采样管一可以在稀释空气袋8的稀释通道采样点9采样,所述稀释通道上从进气端到排气口3依次设置有热交换器5和流量计及抽气装置2,所述稀释通道在热交换器5和流量计及抽气装置2之间的连接管道上设置有稀释排气袋1,采样管二可以通过稀释排气袋的A处或在热交换器5和流量计及抽气装置2之间的连接管道的稀释通道采样点B处4上进行采样。
如图1所示,取样点包括全流稀释系统中,稀释排气袋远离稀释通道一端、稀释通道中热交换器周围;
采集稀释排气中苯和甲苯的方法与采集过滤后的空气中苯和甲苯的方法相同,具体方法如下:
采样时使用两根或两根以上采样管串联连接采样,分析结果为各采样管吸附量之和,且保证下游最后一根采样管中测得苯或甲苯质量应小于上游所有其他采样管采样质量的10%;
采样时,进行现场记录,所述现场记录内容包括受检车辆和发动机情况、采样日期、时间、地点、数量、大气压力、气温、相对湿度以、采样人员,并在每个采样管上贴上标签,标注内容包括采样管编号、采样日期和时间;
采集完毕后,使用密封帽将采样管管口封闭,并用铝箔将采样管包严,冷藏条件下保存与运输,保存时间不超过30天。
如图1所示,两根或两根以上采样管串联连接形成一个采样组,设置两个采样组,两组采样组平行采样,两组采样组测定值之差与算数平均值比较的相对偏差不应超过±20%。
如图1所示,步骤S4中,对试验样品进行分析具体方法如下:
将采样管二安装在热脱附装置上,气流方向与采样气流方向相反,对样品气路进行检漏,如果样品气路有泄露,应停止采样管二的脱附,如果样品气路无泄露,则将采样管二中采集到的苯和甲苯输入气相色谱/质谱联用仪;
所述将采样管二中采集到的苯和甲苯输入气相色谱/质谱联用仪,具体方法如下:
用载气在室温下吹扫样品气路、采样管二及冷阱,在采样管二内的样品脱附时,加热使挥发性有机组分从采样管二内部设置的固相吸附剂上脱附,由载气带入冷阱,获得预浓缩的试验样品;然后二级热脱附,将预浓缩的试验样品经干燥惰性气体吹动传输进入气相色谱/质谱联用仪;
步骤S5中,对过滤空气样品进行分析的方法与对试验样品进行分析的方法相同。
对空白样品的进行分析的方法就是常规的采样管与气相色谱/质谱联用仪配合进行采样管中待测物质质量检测的方法。
加热使挥发性有机组分从采样管二内部设置的固相吸附剂上脱附,保证传输线温度接近脱附温度,防止待测组分凝结。热脱附条件可参考表1。
表一
如图1所示,步骤S6中,根据采样管一、采样管二及采样管三中苯或甲苯的质量,定量计算发动机苯及甲苯的排放,具体方法如下:
对于轻型车,使用以下公式计算苯及甲苯的排放量:
式中:
Mi,phase:全球轻型车统一测试循环WLTC某速度段污染物i的排放质量,mg/km;
Vmix,phase为WLTC某速度段发动机的稀释排气标准体积,具体计算公式如下:
其中,
V:通过流量传感器获得WLTC某速度段发动机的稀释排气体积,
T0:标准状态的绝对温度,273.15K;
T:采样时采样点现场绝对温度,K;
P0:标准状态下的大气压力,101.3kPa;
P:采样时的大气压力,kPa;
dphase:WLTC循环某速度段的实际行驶距离,km;
Mi,cycle:污染物i的循环平均排放质量,mg/km;
ci,phase为WLTC某速度段稀释排气袋中污染物i的质量浓度,并经过稀释空气袋中污染物i质量浓度修正,mg/m3,具体计算公式如下:
式中:
ci,phase,e为稀释排气袋中污染物浓度,mg/m3,具体计算公式如下:
其中,
mF1为采样管二中采集到的苯或甲苯的质量,mg,
mB为采样管三中采集到的苯或甲苯的质量,mg,
ci,phase,d为稀释空气袋中污染物浓度,mg/m3,具体计算公式如下:
其中,
mF2为采样管一中采集到的苯或甲苯的质量,mg,
mB为采样管三中采集到的苯或甲苯的质量,mg;
DF为稀释系数,如果对不同速度段使用相同的DF,应根据各速度段的污染物平均浓度计算DF,稀释系数的计算公式如下:
Fs:理论空燃比,柴油燃料为13.4,汽油燃料为13.5,天然气为9.5;
CCO2,e:稀释排气袋中CO2浓度,经污染物分析仪读取得到,%;
CHC,e:稀释排气袋中HC浓度,经污染物分析仪读取得到,ppm;
CCO,e:稀释排气袋中CO浓度,经污染物分析仪读取得到,ppm;
对于重型车,通过冷启动和热启动排放结果的加权平均值来计算发动机苯及甲苯的排放物的比排放,具体公式如下:
mcold=clube,c×Vcold (9)
mhot=ctube,c×Vhot (10)
式中:
M:排放物的比排放,mg/kW·h;
mcold:冷启动循环各排放物组分的质量,mg;
mhot:热启动循环各排放物组分的质量,mg;
Vcold:通过流量传感器测得车辆冷启动循环获得稀释排气的总体积,m3;
Vhot:通过流量传感器测得车辆热启动循环获得稀释排气的总体积,m3;
ctube,c:车辆冷启动循环稀释排气中污染物质量浓度,并经过稀释空气修正,mg/m3,计算方法与轻型车的ci,phase的计算方法相同;
ctube,h:车辆热启动循环稀释排气中污染物质量浓度,并经过稀释空气修正,mg/m3,计算方法与轻型车的ci,phase的计算方法相同;
Wact,cold:通过测功机测量车辆冷启动循环的实际循环功,kW·h;
Wact,hot:通过测功机测量车辆热启动循环的实际循环功,kW·h。
轻型车排放结果表示为mg/km,重型车排放结果为冷启动和热启动排放结果的加权平均值,表示为mg/kW·h。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种汽车及其发动机污染物中苯及甲苯的采样及测试方法,其特征在于:具体步骤如下:
S1、对待测车辆及其发动机开展循环测试试验,获得车辆排放的污染物气体,将过滤后的空气与车辆排放的污染物气体混合获得稀释排气;
S2、通过采样管一采集步骤S1中过滤后的空气中苯和甲苯,形成过滤空气样品;通过采样管二采集稀释排气中苯和甲苯,形成试验样品;设置不采集任何气体的采样管三形成空白样品;
S3、用标准气体或液体配置成所需浓度的最终标准气体,将最终标准气体采集于活化好的采样管中,获得标准样品;用气相色谱/质谱联用法分析标准样品,获得苯或甲苯质量和特征质量离子峰面积或峰高的校准关系式;
S4、对试验样品进行分析,获得试验样品的特征质量离子峰面积或峰高,结合校准关系式获得采样管二中的苯或甲苯质量;
S5、对过滤空气样品进行分析及对空白样品进行分析均执行步骤S4,获得采样管一中苯或甲苯质量及采样管三中苯或甲苯质量;
S6、根据采样管一、采样管二及采样管三中苯或甲苯的质量,定量计算发动机苯及甲苯的排放。
2.根据权利要求1所述的一种汽车及其发动机污染物中苯及甲苯的采样及测试方法,其特征在于:步骤S1中,对待测车辆开展循环测试试验,具体方法为:
当待测车辆为轻型车,应按照设定要求一开展常温下冷启动后排气污染物排放试验;
当待测车辆为重型车,应按照设定要求二在发动机台架上采用瞬态试验循环WHTC进行试验,或者按照设定要求三在底盘测功机上开展测试试验。
3.根据权利要求1所述的一种汽车及其发动机污染物中苯及甲苯的采样及测试方法,其特征在于:所述试验样品获取方法如下:
将车辆排放的污染物气体通入全流稀释系统的样品气路的进气端中,样品气路进气端还通入过滤后的空气,过滤后的空气与车辆排放的污染物气体混合获得稀释排气,将采样管二接入样品气路中,采集稀释排气中苯和甲苯,形成试验样品;
所述过滤空气样品获取方法:
样品气路中仅通入过滤后的空气时,通过采样管一接入样品气路,采集过滤后的空气中苯和甲苯,形成过滤空气样品。
4.根据权利要求3所述的一种汽车及其发动机污染物中苯及甲苯的采样及测试方法,其特征在于:取样点包括全流稀释系统中,稀释排气袋远离稀释通道一端、稀释通道中热交换器周围;
采集稀释排气中苯和甲苯的方法与采集过滤后的空气中苯和甲苯的方法相同,具体方法如下:
采样时使用两根或两根以上采样管串联连接采样,分析结果为各采样管吸附量之和,且保证下游最后一根采样管中测得苯或甲苯质量应小于上游所有其他采样管采样质量的10%;
采样时,进行现场记录,所述现场记录内容包括受检车辆和发动机情况、采样日期、时间、地点、数量、大气压力、气温、相对湿度以、采样人员,并在每个采样管上贴上标签,标注内容包括采样管编号、采样日期和时间;
采集完毕后,使用密封帽将采样管管口封闭,并用铝箔将采样管包严,冷藏条件下保存与运输,保存时间不超过30天。
5.根据权利要求4所述的一种汽车及其发动机污染物中苯及甲苯的采样及测试方法,其特征在于:两根或两根以上采样管串联连接形成一个采样组,设置两个采样组,两组采样组平行采样,两组采样组测定值之差与算数平均值比较的相对偏差不应超过±20%。
6.根据权利要求1所述的一种汽车及其发动机污染物中苯及甲苯的采样及测试方法,其特征在于:步骤S4中,对试验样品进行分析具体方法如下:
将采样管二安装在热脱附装置上,气流方向与采样气流方向相反,对样品气路进行检漏,如果样品气路有泄露,应停止采样管二的脱附,如果样品气路无泄露,则将采样管二中采集到的苯和甲苯输入气相色谱/质谱联用仪;
所述将采样管二中采集到的苯和甲苯输入气相色谱/质谱联用仪,具体方法如下:
用载气在室温下吹扫样品气路、采样管二及冷阱,在采样管二内的样品脱附时,加热使挥发性有机组分从采样管二内部设置的固相吸附剂上脱附,由载气带入冷阱,获得预浓缩的试验样品;然后二级热脱附,将预浓缩的试验样品经干燥惰性气体吹动传输进入气相色谱/质谱联用仪;
步骤S5中,对过滤空气样品进行分析的方法与对试验样品进行分析的方法相同。
7.根据权利要求2所述的一种汽车及其发动机污染物中苯及甲苯的采样及测试方法,其特征在于:步骤S7中,根据采样管一、采样管二及采样管三中苯或甲苯的质量,定量计算发动机苯及甲苯的排放,具体方法如下:
对于轻型车,使用以下公式计算苯及甲苯的排放量:
式中:
Mi,phase:全球轻型车统一测试循环WLTC某速度段污染物i的排放质量,mg/km;
Vmix,phase为WLTC某速度段发动机的稀释排气标准体积,具体计算公式如下:
其中,
V:通过流量传感器获得WLTC某速度段发动机的稀释排气体积,
T0:标准状态的绝对温度,273.15K;
T:采样时采样点现场绝对温度,K;
P0:标准状态下的大气压力,101.3kPa;
P:采样时的大气压力,kPa;
dphase:WLTC循环某速度段的实际行驶距离,km;
Mi,cycle:污染物i的循环平均排放质量,mg/km;
ci,phase为WLTC某速度段稀释排气袋中污染物i的质量浓度,并经过稀释空气袋中污染物i质量浓度修正,mg/m3,具体计算公式如下:
式中:
ci,phase,e为稀释排气袋中污染物浓度,mg/m3,具体计算公式如下:
其中,
mF1为采样管二中采集到的苯或甲苯的质量,mg,
mB为采样管三中采集到的苯或甲苯的质量,mg,
ci,phase,d为稀释空气袋中污染物浓度,mg/m3,具体计算公式如下:
其中,
mF2为采样管一中采集到的苯或甲苯的质量,mg,
mB为采样管三中采集到的苯或甲苯的质量,mg;
DF为稀释系数,如果对不同速度段使用相同的DF,应根据各速度段的污染物平均浓度计算DF,稀释系数的计算公式如下:
Fs:理论空燃比,柴油燃料为13.4,汽油燃料为13.5,天然气为9.5;
CCO2,e:稀释排气袋中CO2浓度,经污染物分析仪读取得到,%;
CHC,e:稀释排气袋中HC浓度,经污染物分析仪读取得到,ppm;
CCO,e:稀释排气袋中CO浓度,经污染物分析仪读取得到,ppm;
对于重型车,通过冷启动和热启动排放结果的加权平均值来计算发动机苯及甲苯的排放物的比排放,具体公式如下:
mcold=ctube,c×Vcold (9)
mhot=ctube,c×Vhot (10)
式中:
M:排放物的比排放,mg/kW·h;
mcold:冷启动循环各排放物组分的质量,mg;
mhot:热启动循环各排放物组分的质量,mg;
Vcold:通过流量传感器测得车辆冷启动循环获得稀释排气的总体积,m3;
Vhot:通过流量传感器测得车辆热启动循环获得稀释排气的总体积,m3;
ctube,c:车辆冷启动循环稀释排气中污染物质量浓度,并经过稀释空气修正,mg/m3,计算方法与轻型车的ci,phase的计算方法相同;
ctube,h:车辆热启动循环稀释排气中污染物质量浓度,并经过稀释空气修正,mg/m3,计算方法与轻型车的ci,phase的计算方法相同;
Wact,cold:通过测功机测量车辆冷启动循环的实际循环功,kW·h;
Wact,hot:通过测功机测量车辆热启动循环的实际循环功,kW·h。
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