压燃式发动机汽车排气光吸收系数检验不确定度评定方法探究

戴晓锋（扬州工业职业技术学院，扬州225127，中国）

压燃式发动机汽车排气光吸收系数检验不确定度评定方法探究

戴晓锋
（扬州工业职业技术学院，扬州225127，中国）

检验检测机构应根据需要建立和保持应用评定测量不确定度的程序。当不确定度与检测结果的有效性或应用有关，或客户的指令中有要求，或当对测量结果依据规范的限制进行符合性判定时，需要提供有关不确定度的信息。本文通过分析影响柴油车排气光吸收系数的因素，探究排气光吸收系数检验不确定度评定的方法。

压燃式发动机；排气光吸收系数；不确定度评定；方法探究

1 简介

检验结果的不确定度评定在检验报告合格判定中的应用越来越广泛，同时在检验检测机构资质认定评审和检验检测机构间比对中也有重要作用。压燃式发动机汽车排气光吸收系数是衡量压燃式发动机汽车环保性能的重要指标，是汽车尾气排放检测必检的项目，研究压燃式发动机汽车排气光吸收系数检验不确定度评定，对提高排气光吸收系数检验质量、增强检验结果的可信度，保障检验检测机构比对结果评价正确性有重要意义。

本次检验按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量方法》标准的要求对柴油车排气光吸收系数进行了检验，并依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》的要求对检验中涉及的方法、仪器设备、样品特性等影响因素进行了分类，并按照要求对检验结果的不确定度进行了评定和表述。

2测量方法和测量过程

2.1 检验依据

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测量法》。

2.2 测量过程

⑴采用至少三次自由加速过程或其它等效方法对排气系统进行吹拂。

⑵取样探头应是一根管子，其开口端向前并位于排气管或其延长管（必要时）的轴线上。探头应位于烟气分布大致均匀的断面上，为此，探头应尽可能放置在排气管的最下游，必要时放在延长管上。设D为排气管开口处的直径，探头的端部应位于直管段，取样点上游直管长至少为6D，下游直管长至少为3D。如果使用延长管，则接口处不允许有空气进入。将取样探头固定于排气管内，并使其中心线与排气管轴线平行。

⑶进行自由加速测量（发动机包括所有装有废气涡轮增压的发动机，在每个自由加速循环的起点均处于怠速状态。在1秒内，将油门踏板快速、连续地完全踩到底，使喷油泵在最短时间内供给最大油量。

⑷对每一个自由加速测量，在松开油门踏板前，发动机必须达到断油点转速。对带自动变速箱的车辆，则应达到制造厂申明的转速（如果没有该数据值，则应达到断油转速的 2/3）。 关于这一点，在测量过程中必须进行检查，例如：通过监测发动机转速，或延长油门踏到底后与松开油门前的间隔时间。

⑸计算结果取最后三次自由加速测量结果的算术平均值。

⑹测量完成，将取样探头从车辆的排气管中取出，将测量单元放回清洁处。

2.3检测设备

⑴透射式烟度计 规格型号：NHT-6

测量范围：

不透光度（N）：0～99.90 %

光吸收系数（k）：0～16.0 m-1

分辨力：

不透光度（N）：0.1%

光吸收系数（k）：0.01m-1

检测精度：

不透光度：±2 %（绝对误差）

⑵NDF-2标准中型滤光片

3 建立数学模型

最后三次自由加速测量结果，m-1

4 测定结果不确定度评价

4.1 检验结果不确定主要来源

⑴标准物质滤光片引入的不确定度；

⑵透射式烟度计示值误差引入的不确定度；

⑶透射式烟度计分辨力引入的不确定度；

⑷检验重复性不确定度。

4.2滤光片引入的不确定度

4.3透射式烟度计示值误差引入的不确定度

透射式烟度计检定证书给出的光吸收系数示值误差为0.7%，测量误差分布属于矩形（均匀）分布，因此，取

4.4透射式烟度计分辨力引入的不确定度

透射式烟度计显示仪表的分辩率是0.1 %，其量化误差以等概率分布（矩形分布）落在宽度为0.05%的区间内。则考虑其引入标准不确定度为：

由于示值误差分量包含被检透射式烟度计分辨力误差引入的不确定度分量，为避免重复计算，只计最大影响量Urel（烟度计），舍弃Urel（分辨力）。

4.5测量重复性不确定度

对某柴油汽车按2.2步骤重复检验6次，结果见表1

表1 检验结果

具体计算过程：

本次检验结果的平均值：

单次测量的标准差按贝塞尔公式s（x）计算为

同时，检验中是取最后3次测量数据的平均值作为检验结果。则：U（测量）为

表2 合成不确定度评估

由测量引起的相对标准不确定度为

4.6合成标准不确定度

检验重复性、标准物质滤光片的不确定度、透射式烟度计传递的不确定度，见表2。

由表2计算得到柴油车排气烟度（光吸收系数）相对合成标准不确定度U（C）

4.7扩展不确定度的评定

扩展不确定度的评定根据中心极限定理，测试结果近似正态分布，所以，置信水平时，包含因子则：

5结果表示

Research on the inspection uncertainty assessment method of exhaust light absorption coefficient of compression ignition engine

DAI Xiaofeng
（Yangzhou Polytechnic Institute，Yangzhou225127，China）

The procedure to estimate the uncertainty of measurement should be established and maintained application by testing institutions according to the need. The information about the uncertainty need to be provided， when the uncertainty is related to the validity or application of the test results， or request is in the customer's instructions， or results of measurement are in conformance test on the basis of the limits of the specification. In this paper， the influencing factors of exhaust light absorption coefficient of diesel vehicles are analyzed to research the inspection uncertainty assessment method of exhaust light absorption coefficient.

Compression ignition engine； exhaust light absorption coefficient； uncertainty assessment； method research