内燃机排放动态测量技术新进展

　　另一种可以测量颗粒物粒径的设备是ELPI（Electrostatic Low Pressure Impactor），它是一种可以实时测量的串级冲击器。ELPI首先使汽车尾气中的颗粒物带电，然后使气流冲击多级冲击器，冲击器捕捉相应粒径的颗粒物，由于颗粒物带电，冲击器上会产生相应的电量信号，利用与每级冲击器相连的静电计测出这些电量信号后就可以知道粒径的分布。ELPI的检测范围为10～32μm，其测量下限过高，对于人体健康有较大危害的微小颗粒不能测量。这主要是由于ELPI采用惯性分离的原理。为解决这一问题，可以在末级冲击器增加一块过滤片。

　　DMA和ELPI都需要使颗粒物带电，但其过程各有不同。DMS（如图5）实际上是DMA和ELPI的结合。它和DMA一样根据电子活性对颗粒物分类，也像ELPI一样采用电晕放电，并尽量提高颗粒物带电程度和避免微小粒子的损失，然后根据电量计的结果计算粒径分布。

　　DMS的问题是，当颗粒物的粒径大于气体的平均自由行程时，它们的电子活性会变得很接近，从而使颗粒物测量的上限受到限制。将分类室内的压力减小到25kPa，可以提高气体的平均自由行程，使颗粒物测量的上限达到1μm。DMS有非常快的响应速度，并可测量很细小的颗粒，已经在柴油机颗粒物的测量中得到应用。

　　5 结论

　　内燃机排放物的动态测量已经有了发展，但仍然存在一些问题，如MMS不能完全排除多气体成分之间的相互干扰；fCO2探头的灵敏度受到样品室内压力的影响等等。对动态排放测量设备除要求精度高、响应快以外，还应当价格便宜、移动方便，这也是今后发展的一个方向。我国在发动机尾气的动态测量方面还有待进一步的研究。

　　样品室压力。样品室压力越高，取样尾气的分子浓度就越高，对红外线吸收的变化就越剧烈，检测器就越敏感。样品室压力越低，与取样点处的压力差就越大，取样尾气的质量流率就越高，检测器就越敏感。综合考虑两方面因素，样品室的压力越低越好。

　　汽车排气中含有颗粒物，所以fCO2的光学部件应少受沾污的影响。实践表明，fCO2在连续使用8h后仍不会有问题。

　　在fCO2的基础上，Tim Hands和Mark Peck2ham等人对其感应元件作了修改，更换了其中的滤镜，使红外线的透射波长变成可为CO吸收的4.57～4.77μm，修改后分析仪的响应时间为7ms。

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