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尾气颗粒物捕集效率检测

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:尾气颗粒物捕集效率检测是针对发动机排气系统颗粒捕集器(DPF/GPF)的核心技术评估,核心检测对象为过滤介质在模拟工况下的性能表现。关键项目包括初始过滤效率(≥99.5%)、压降特性(≤5kPa@额定流量)、颗粒物数量浓度(PN检测限≤10^11#/kWh)、再生效率(≥95%温度响应)及耐久性(热循环100次无失效)。检测涉及气溶胶采样、压差实时监测和颗粒计数技术,确保符合ISO 8178-1和GB 17691等排放标准要求。

检测项目

过滤效率检测:

  • 初始效率测试:捕集效率(≥98.5%,参照ISO 13161)、穿透颗粒浓度(≤5000#/cm³)
  • 动态效率评估:变流量效率衰减(±5%偏差)、温度依赖效率(50-600℃范围)
压降特性检测:
  • 清洁压降测量:初始压降值(≤2kPa)、流量-压降曲线(斜率≤0.1kPa/L/min)
  • 堵塞压降分析:极限压降(≤25kPa)、压降上升率(≤0.5kPa/min)
颗粒物排放检测:
  • 颗粒数量浓度:PN排放值(≤6×10^11#/km,参照GB 18352.6)、粒径分布(10-1000nm)
  • 颗粒质量浓度:PM排放量(≤0.5mg/km,ISO 8178-1)、碳烟占比(≥80wt%)
再生性能测试:
  • 被动再生效率:低温再生率(≥70%)、催化剂起效温度(≤300℃)
  • 主动再生控制:再生温度(550-650℃)、再生时间(≤10min)
耐久性评估:
  • 热冲击测试:热循环次数(≥100次)、裂纹发生率(0%)
  • 机械疲劳试验:振动耐久(10^6次)、支架应力(≤50MPa)
温度响应特性:
  • 热分布分析:轴向温差(≤50℃)、径向均匀性(偏差≤10%)
  • 冷启动性能:冷态效率(≥90%)、升温速率(≥5℃/s)
气流分布检测:
  • 流速均匀性:流量偏差(±5%)、入口流速(0.5-5m/s)
  • 湍流强度:湍流系数(≤0.1)、压损分布(MAP≤0.3)
材料特性分析:
  • 基体结构检测:孔隙率(40-60%)、平均孔径(10-20μm)
  • 涂层附着力:剥离强度(≥5MPa)、催化层厚度(20-100μm)
化学组成验证:
  • 灰分分析:无机残留量(≤5wt%)、元素组成(Si, Ca, P含量)
  • 碳烟氧化性:氧化起始温度(≤550℃)、反应速率(≥0.1mg/s)
性能验证测试:
  • 工况模拟:NEDC循环效率(≥99%)、WLTP工况压降(≤15kPa)
  • 失效模式分析:堵塞预警阈值(压降≥20kPa)、再生失败频率(≤1次/100h)

检测范围

1. 柴油颗粒捕集器(DPF): 涵盖堇青石蜂窝陶瓷结构,重点检测高灰分耐受性和被动再生效率

2. 汽油颗粒过滤器(GPF): 涉及催化涂层型,侧重低温过滤性能和涂层稳定性测试

3. 陶瓷基过滤器: 包括碳化硅基材,聚焦孔隙率均匀性和热冲击抗性

4. 金属基过滤器: 针对烧结金属纤维,强调流动阻力和机械强度评估

5. 复合结构捕集器: 多层陶瓷-金属复合,检测界面结合力和再生温度分布

6. 工业用颗粒捕集系统: 大型固定源过滤器,重点测量高流量压降和耐久性

7. 摩托车排气过滤器: 紧凑型设计,侧重瞬态工况效率和振动疲劳

8. 非道路移动机械捕集器: 工程机械用,强调变负荷性能和高粉尘环境适应性

9. 船舶发动机颗粒捕集器: 高硫燃料兼容型,检测耐腐蚀性和海水环境稳定性

10. 混动系统专用捕集器: 启停频繁应用,聚焦冷启动效率和再生间隔控制

检测方法

国际标准:

  • ISO 13161:2014 道路车辆颗粒过滤器效率测试方法
  • SAE J2727:2020 柴油颗粒捕集器压降测量规程
  • ISO 8178-1:2020 往复式内燃机排气颗粒物测量
  • ISO 16183:2021 重型发动机颗粒数量浓度测试
  • SAE J2975:2018 颗粒捕集器再生性能评估
国家标准:
  • GB 17691-2018 压燃式发动机排气污染物测量方法
  • GB 18352.6-2016 轻型汽车污染物排放限值及测量方法
  • HJ 437-2008 柴油车排气颗粒捕集器性能测试规程
  • GB/T 27693-2011 柴油机颗粒捕集器耐久性试验方法
  • GB/T 18885-2020 汽油车颗粒捕集器技术要求及试验方法
方法差异说明:ISO标准采用稳态测试循环,而GB标准更注重瞬态工况模拟;SAE J2727规定压降测量精度为±0.1kPa,HJ 437要求±0.2kPa;GB 18352.6的PN检测下限低于ISO 16183的限值要求;再生效率测试中,ISO标准使用热重分析,GB/T 18885则结合发动机台架动态评估

检测设备

1. 发动机测试台架: AVL PUMA 2(功率范围50-750kW,控制精度±0.5%)

2. 激光颗粒计数器: TSI 3790(粒径检测范围5-2500nm,分辨率±1%)

3. 压差传感器: Endress+Hauser Deltabar S(量程0-100kPa,精度±0.05%)

4. 颗粒采样系统: Dekati FPS-4000(流量控制0.5-100L/min,采样效率≥99%)

5. 温度控制器: Watlow F4T(温度范围-40-1000℃,稳定性±1℃)

6. 质量流量计: Bronkhorst EL-FLOW(流量范围0-2000L/min,精度±0.3%)

7. 热重分析仪: Netzsch TG 209 F3(温度精度±0.5℃,称重分辨率0.1μg)

8. 数据采集系统: NI CompactDAQ(通道数32,采样率100kHz)

9. 振动测试台: LDS V994(频率范围5-3000Hz,加速度10g)

10. 显微镜系统: Keyence VHX-7000(放大倍率20-5000×,3D成像)

11. 光谱分析仪: Bruker TENSOR 27(波长范围4000-400cm⁻¹,分辨率0.5cm⁻¹)

12. 燃烧分析仪: Cambustion fNOx(响应时间<5ms,检测限0.1ppm)

13. 环境模拟仓: Weiss Technik WK3-720(温度范围-40-150℃,湿度10-95%)

14. 压力脉冲发生器: Kistler 4067E(压力峰值0-10bar,频率1-100Hz)

15. 气流可视化系统: Dantec Dynamics FlowSense(流速精度±0.02m/s,帧率1000fps)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

尾气颗粒物捕集效率检测
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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