PEMS确认检测
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发布时间:2025-07-10 19:52:57 更新时间:2025-07-09 19:52:57
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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便携式排放测量系统(Portable Emissions Measurement System,简称PEMS)确认检测是现代环保法规体系下,对车辆实际行驶污染物排放进行精确量化与合规性验证的核心技术手段。随着全球排放法规(如欧盟RDE、中国国六b、美国FTP)日益严苛,传统实验室台架测试难以全面反映车辆在复杂真实道路环境中的排放表现。PEMS技术通过将高精度小型化排放分析设备直接搭载于被测车辆上,在开放道路环境中进行动态测试,采集排放物浓度、排气流量、环境参数及车辆运行数据,为监管机构、整车厂及认证机构提供真实、可靠且难以篡改的排放数据。该检测不仅用于新车型型式认证(如RDE测试),也广泛应用于在用车辆合规抽查、OBD系统验证、排放控制策略优化及科研分析,是推动汽车产业绿色低碳转型的关键技术保障。
PEMS确认检测的核心对象是车辆实际行驶过程中产生的气态污染物与颗粒物,主要包含以下关键指标:
1. 气态污染物: 一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx,包含NO和NO2)、总碳氢化合物(THC)和非甲烷总烃(NMHC)。
2. 颗粒物: 颗粒物质量(PM)和颗粒物数量(PN),后者对配备汽油颗粒捕集器(GPF)的汽油车和柴油车尤为重要。
3. 二氧化碳(CO2): 作为温室气体排放的核心指标,同时用于计算燃料消耗量。
4. 氨气(NH3): 部分针对采用SCR后处理系统的先进法规(如欧七提案)要求监控。
一套完整的PEMS系统通常集成多种高精度传感器和数据处理单元,核心组件包括:
1. 气体分析仪模块: 采用非分散红外(NDIR)技术测量CO、CO2;化学发光法(CLD)或非分散紫外(NDUV)技术测量NOx;火焰离子化检测(FID)或非甲烷切割器+FID(NMC-FID)测量THC/NMHC。
2. 颗粒物测量模块: 基于扩散荷电(DCP)或激光散射(如EEPS)原理的颗粒物计数器(PNC)测量PN;可选配颗粒物质量(PM)传感器。
3. 排气流量计(EFM): 基于皮托管(Pitot)、超声波或涡街原理,精确测量稀释/未稀释排气的体积流量,是计算污染物质量排放率的关键。
4. 车载气象站/环境参数传感器: 实时记录环境温度、湿度、大气压力及GPS地理位置数据。
5. 车辆数据采集单元(VDAU): 通过OBD接口或专用传感器获取发动机转速、扭矩、车速、档位、油门开度等关键CAN总线信号。
6. 集成式数据采集与控制系统(DCU): 对各模块数据进行同步采集、存储、预处理和实时显示。
PEMS确认检测严格遵循法规规定的测试规程,核心流程如下:
1. 车辆准备与设备安装: 按法规要求选择具有代表性的车辆(载荷、轮胎、里程状态等),在底盘或车厢内稳固安装PEMS设备,连接排气取样探头、流量计、OBD接口及电源。
2. 预测试校准与验证: 使用标气对气体分析仪进行零点和量程点校准;对流量计进行泄漏检查;执行系统响应时间(τ)验证。
3. 实际道路驾驶排放(RDE)测试: 在符合法规要求的开放道路(涵盖城市、市郊和高速路段)进行动态驾驶。测试需满足严格的边界条件(环境温度、海拔变化、平均/最大车速、动态驾驶指数(PAEF)等)。测试通常包含冷启动。
4. 数据采集: 在整个测试行程中连续采集所有污染物浓度、排气流量、环境参数及车辆运行数据(1Hz或更高频率)。
5. 数据处理与分析: 对原始数据进行时间对齐、漂移校正、流量计算、污染物质量排放率计算(g/s)。应用移动平均窗口法(MAW)计算污染物总质量,并与法规限值(考虑一致性因子CF或IUPR要求)进行比较。评估是否满足“符合性因子”要求。
PEMS确认检测的严格实施依赖于全球统一的法规标准体系,主要依据包括:
1. 欧盟法规(核心): 欧盟委员会法规 (EU) 2017/1151 及其后续修订件(如(EU) 2021/535, (EU) 2023/444),详细规定了轻型车RDE测试程序、边界条件、数据处理方法和符合性判定规则。UNECE R154 是重型车RDE的基础法规。
2. 中国国家标准(国六): GB 18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》及其后续修订,全面引入了RDE测试要求(PN限值、CF值应用等),并明确了PEMS设备性能规范。
3. 美国法规(补充): 美国环保署(EPA)的PEMS相关要求常参考40 CFR Part 1065/1066,虽主要基于FTP循环,但对PEMS设备性能、校准有借鉴意义。
4. 设备性能标准: 法规严格规定了PEMS设备的精度、线性度、响应时间、温湿度适用范围等性能要求(如(EU) 2017/1151 Annex IIIA, GB 18352.6附录Q)。常用设备需通过EC或CNAS认可的实验室认证。
5. 测试规程标准: 详细规范了路线设计(动态性、海拔变化、速度分布)、驾驶要求(避免极端驾驶)、环境条件限制(温度、海拔)以及数据处理步骤(如窗口有效性判定、冷启动排除规则、CO2移动平均窗口法等)。
证书编号:241520345370
证书编号:CNAS L22006
证书编号:ISO9001-2024001
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