柴油汽車黑煙排放不透光率量測程序介紹

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柴油汽車黑煙排放不透光率量測程序介紹

2014 / 08 / 15

車輛中心技術服務處陳佳良

為與國際法規接軌，環保署參考各國管制規範訂定新一版柴油車黑煙量測程序，新的測試方法兼顧國際趨勢及國內國情，程序簡單化，減少檢測工時，有利於柴油車黑煙管制。雖然測試方式改變，但管制標準並無放寬，提醒柴油車車主仍應落實定期維修保養，為自己也為地球環境盡一份心力。

過去10多年間，國內管制柴油車黑煙是以濾紙反射式量測柴油車全負載定轉速及無負載急加速兩種狀況下所排放的黑煙程度。考量國際間如歐、美、日等國，逐漸改以不透光式煙度計與無負載急加速測試方法進行柴油車黑煙管制，為求法規與國際接軌，環保署參考各國管制規範，訂定「柴油汽車黑煙排放不透光率檢測方法及程序」，並將於2015年1月1日起施行。

新的測試方法比較大的變化，是取消全負載定轉速下的黑煙量測，並以不透光率量測方式取代現行的濾紙反射式。另外，車輛進行黑煙量測前，必須先在車體動力計上，執行全負載定轉速最大額定馬力試驗(如圖1)，求得測試車輛的實際馬力，確認實際馬力與原車廠取得柴油汽車規格認證時記載最大額定馬力是否差異太大，以防止車況不正常之車輛進行測試。主要程序如下：
(1)測試前，車輛依製造商規範之方式或50km/h定速行駛，暖車至引擎達正常工作溫度。
(2)選擇適當檔位，油門踏板踩到底，使引擎轉速達最大額定馬力轉速的100%±50rpm。
(3)調整車體動力計負載，讓引擎轉速維持在設定的轉速，以此試驗點連續記錄車體動力計吸收之馬力。

圖1 於車體動力計上進行全負載定轉速最大額定馬力試驗

確認車體動力計吸收馬力與最大額定馬力的比值符合規定(1)，便可執行無負載急加速之不透光率試驗。新的測試方法相較於現行方法，測試時，急加速並維持的時間由4秒改為2秒，測試程序可參考圖2，主要程序如下：
(1)測試前，車輛依製造商規範之方式或50km/h定速行駛，暖車至引擎達正常工作溫度。
(2)完成暖車後，應立即進行吹除積存物程序，以避免長時間怠速。吹除積存物程序是車輛於空檔下，測試人員踩油門急加速後立即釋放油門踏板，以此方式連續進行3次，用以清除排氣系統中之積存物。
(3)完成吹除積存物後5至6秒內，開始試驗，測試人員踩油門踏板急加速並保持2秒後，立即釋放油門踏板，引擎回到怠速狀態，共計11秒，如圖2，總共13秒完成一次試驗循環。
(4)重複以上步驟至連續3次試驗循環記錄之最大值及最小值光吸收係數相差不超過0.25m-1為止，且連續3次之最高引擎轉速皆應大於最大額定馬力轉速，但不超過最大額定馬力轉速130%
(5)計算連續3次試驗結果之平均值，無條件捨去至小數點第1位，作為檢測結果。

資料來源：柴油汽車黑煙排放不透光率檢測方法及程序

圖2 無負載急加速不透光率試驗程序

現行法規所使用的濾紙反射式量測方法，是在試驗過程中，取固定體積之車輛廢氣樣本通過濾紙，廢氣中的粒狀物(黑煙)會留在濾紙上，再以儀器量測濾紙的反射光，黑煙污染越高，濾紙就越黑，反射光越弱，以此原理量測柴油車之黑煙。不透光式煙度計屬於直接量測，其原理如圖3之示意圖，圖上中間黑色實體箭號代表試驗車輛的廢氣樣本，於取樣後0.4秒內充滿煙室，光源發射器發射光源透過平行透鏡，讓光路徑與煙室平行，通過煙室後，部分光接觸到粒狀物(黑煙)而散射或被吸收，無法由光接收器所量測，造成接收光量低於發射光量，廢氣中的粒狀物(黑煙)越多，接收光量就越低於發射光量，以此原理量測。