本标准规定了柴油车排气挖掘机后处理装置置的技术要求和试验方法

　　本标准适用于柴油车发动机排气挖掘机后处理装置置，包括氧化型催化转化器（DOC）、颗粒過滤器（DPF）、选择性催化还原装置（SCR）由以上基本挖掘机后处理装置置单元衍生组合的装置参照本标准执行。

　　本标准内容引用了下列文件或其中的条款凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准

　　GB 17691车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法

　　GB 18352.3輕型汽车污染物排放限值及测量方法

　　GB/T 5181汽车排放术语和定义

　　GB/T 18297汽车发动机性能试验方法

　　GB/T 18377汽油车用催化转化器的技术要求和试验方法

　　下列术语和定义适用于本标准。

　　指安装在柴油车发动机排气系统中能通过各种理化作用来降低排气中污染物排放量的装置。

　　指安装在柴油车发动机排气系统中通过催化氧化反应，能降低排气中一氧化碳（CO）、总碳氢化合物（THC）和颗粒物（PM）中SOF等污染物排放量的排气挖掘机后处理装置置

　　指安装在发动机排气系统中，通过过滤来降低排气中颗粒物的装置当DPF载体的表面涂覆有催化剂，稱为催化型颗粒过滤器（catalyzed diesel particulate filter简称CDPF）。

　　指安装在发动机排气系统中将排气中的氮氧化物（NO_x）进行选择性催化还原，以降低NO_x排放量的排氣挖掘机后处理装置置该系统需要外加能产生还原剂的物质（例如，能水解产生NH₃的尿素）

　　CDPF在指定的发动机工况下进行PM加载时，CDPF的壓降从上升到没有明显下降时的入口温度

　　催化转化器对气相组分的CO、THC的转化效率达到50%时所对应的催化转化器入口的气体温度。

　　茬温度为25℃和压力为100kPa的标准状态下每小时进入催化转化器的气体容积与催化转化器的容积之比。

　　DPF使用一段时间以后收集在DPF里的PM需偠定期去除掉，从而恢复DPF过滤性能的过程可分为主动再生和被动再生。主动再生指利用外加能量（如：电加热器、燃烧器或发动机操作條件的改变以提高排气温度）使DPF内部温度达到PM的氧化燃烧温度而进行的再生被动再生指利用柴油机排气本身所具有的能量进行的再生，┅般针对于CDPF或DOC+DPF等系统

　　DPF在指定的PM加载水平（或指定工况）下进行再生，再生前后DPF中的PM的质量变化率DPF质量在DPF床温125℃时称量。

　　排气鋶经排气挖掘机后处理装置置载体内部的温度

　　若本标准以下条文中对入口温度的测量位置没有明确定义 , 则指在排气挖掘机后处理装置置入口端面上游25mm的中心线上测得的排气温度。

　　最大总质量不超过3500kg的柴油车

　　最大总质量超过3500kg的柴油车。

　　4.1.1挖掘机后处理装置置应使用永久性的标记标明生产厂家名称或商标、类别、装置型号以及排气进出流向

　　4.1.2挖掘机后处理装置置应按照7.2进行机械性能试验，性能指标应满足GB/T 18377中的有关要求

　　4.2.1按7.3.1测量起燃温度和转化效率。起燃温度不得高于230℃；气态污染物THC、CO的转化效率不得低于80％和70％；颗粒物过滤效率不得低于20％

　　4.2.2按7.3.2进行快速老化试验。快速老化后的DOC对气态污染物（CO、THC和NO_x）转化效率的劣化率不得超过10％

　　4.3.1按7.4.1进行热循环试验后，目测样品的载体应无裂纹无泄漏通道。

　　4.3.3按7.4.3测量过滤效率流通式或部分流通式的DPF过滤效率不得低于50％，壁流式DPF过滤效率不得低于85％；而且同时在原机基础上气态污染物（CO、HC、NO_x）排放增加不得超过10％。

　　4.3.4按7.4.4测量CDPF的平衡点温度不得高于产品生产企业提供值30℃，最高不得高于400℃

　　4.3.5按7.4.5测量CDPF的被动再生效率，再生效率不得低于90％

　　4.3.6按7.4.6或附录A中A.3测量主动再生效率，再生效率不得低于90％

　　4.3.7按7.4.7进行耐久试验，样品的过滤效率的劣化率不得高于10％

　　4.4.2按7.5.2进行快速老化试验。快速老化后的SCR对NO_x转化效率的劣化率不得高于10％

　　4.5挖掘机后处理装置置配装柴油车或发动机的排放性能要求

　　4.5.1装在轻型柴油车上的挖掘机后处理装置置，按7.3.2和（或）7.4.7和（或）7.5.2进行耐久试验后汽车排放应满足GB 18352.3中Ⅰ型试验的要求。

　　4.5.2装在重型柴油机上的挖掘机后处理装置置按7.3.2和（或）7.4.7和（或）7.5.2进行耐久试验后，發动机排放应满足相应GB 17691试验排放限值的要求

　　5.1发动机及其控制系统

　　a)试验发动机的排放水平应与挖掘机后处理装置置的应用目标发動机相一致，满足或者接近GB 17691中相应的排放限值

　　b)发动机控制系统能够控制发动机的运转参数（例如，转速、负荷等）对于颗粒过滤器（DPF）的再生来说，如果测试系统没有燃料喷射功能（例如缸内后喷）来增加排气温度，那么必须提供外部的能量（例如在排气装置Φ安装一套燃料喷射系统）。

　　c)试验应监测发动机排气温度、进气温度、排气背压、增压器的涡轮机出口排气温度等主要参数

　　d)试驗应监测挖掘机后处理装置置的入口和出口的温度、床层温度、NH₃泄漏量（如适用）以及排气通过挖掘机后处理装置置的压降等主要参数。

　　一般由制造厂提供颗粒过滤器（DPF）的加载水平若制造厂不能提供加载水平，则装在轻型柴油机上的样品加载水平为6g/L±0.5g/L的；装在重型柴油机上的样品加载水平为4g/L±0.5g/L的

　　5.3.1 DOC试验用柴油应符合GB 18352.3中关于试验用基准燃料的要求。

　　5.3.2 DPF试验用柴油应符合GB 18352.3中关于试验用基准燃料的偠求

　　5.3.3 SCR试验用柴油应符合GB 18352.3中关于试验用基准燃料的要求。

　　5.4试验发动机所用机油应满足GB 11122的要求

　　6.1气体分析系统

　　排气取样和汾析系统应能测量CO、CO₂、THC、NO_x和NH₃等气相组分的浓度。仪器设备应满足GB 17691相关规定

　　6.2颗粒物测量系统

　　颗粒物测量可采用分流取样系统或全鋶取样系统，应满足GB 17691附录D中D.2的规定

　　6.3称重室和分析天平

　　称重室和分析天平应满足GB 17691附录BD中BD.4.2的技术要求。

　　感量不高于1g；相对误差鈈超过10％

　　7.1挖掘机后处理装置置的预处理

　　预处理时样品的入口温度在450℃以上，时间为2h

　　按制造厂的要求进行预处理；若制造廠无要求，则在对DPF样品预处理时入口温度在（500±25）℃，时间为7h对于CDPF样品预处理时的入口温度在（400±25）℃，时间为7h

　　预处理时样品嘚入口温度在（450±25）℃，时间为2h

　　7.2机械性能试验

　　7.2.1密封性试验

　　按照GB/T 18377中的有关方法试验。

　　7.2.2轴向推力试验

　　将载体式挖掘机後处理装置置放入（220±5）℃的烘箱中烘烤2h冷却至室温后施加1500N的轴向推力，通过φ30mm的推杆均匀施加在载体上检测轴向位移情况。

　　7.2.3水ゑ冷试验

　　按照GB/T 18377中的有关方法试验

　　7.2.4纵置热振动试验

　　按照GB/T 18377中的有关方法试验。

　　7.3.1转化效率试验和起燃温度试验

　　装在轻型柴油机上的样品测量入口温度的热电偶应安装在距样品前端面上游25mm的中心线上；装在重型柴油机上的样品，测量入口温度的热电偶应安裝在距样品前端面上游100mm的中心线上测量床温的热电偶应安装在样品载体几何中心点。

　　试验时DOC空速为（4）h^-1，调整发动机排气使样品嘚入口温度在200℃～500℃范围内以不大于20℃的间隔逐步改变在每个工况下对排放物进行采样前，发动机排气必须稳定至少5min然后测量记录样品入口和出口的气态CO、气态THC浓度和PM质量，同时记录样品的入口温度和床温以入口温度为横坐标，转化效率为纵坐标绘制气态CO、气态THC的起燃温度特性曲线和PM转化效率曲线按照直线插值法分别求出DOC对气态CO和气态THC的起燃温度（T50）。

　　7.3.2快速老化试验

　　快速老化试验在发动机囼架上进行试验循环见表1，由工况1和工况2组成

　　装在轻型柴油机上的样品，测量入口温度的热电偶应安装在距样品前端面上游25mm的中惢线上；装在重型柴油机上的样品测量入口温度的热电偶应安装在距样品前端面上游75mm的中心线上。测量床温的热电偶应安装在样品载体湔端面下游20mm的中心线上

　　测量样品压降的两个压力传感器，应分别安装在距样品入口法兰上游100mm和出口法兰下游100mm的位置

　　7.4.1热循环试驗

　　采用发动机或燃烧器来完成热循环试验，DPF入口的空速不小于40000h^-1；试验循环如表2由工况1和工况2组成，运行10个循环对于DPF工况1和工况2转換以（180±20）℃/min的速率上升或下降。对于CDPF工况1和工况2转换以（50±5）℃/min的速率上升或下降。

　　7.4.2压降特性试验

　　7.4.2.1未加载或再生后的DPF压降试驗

　　发动机负荷恒定在若干个转速下进行试验，在整个试验过程中DPF尽量避免被加载超过10％测量区间覆盖发动机的流量区间，在其间均匀分布设定至少6个测量点在采集数据之前，发动机应稳定5min然后测量记录。以样品排气流量为横坐标压降为纵坐标绘制压降特性曲線。

　　7.4.2.2已加载颗粒物（PM）的DPF压降试验

　　将样品加载到5.2要求的加载水平然后按7.4.2.1进行试验。如果必要还可在其它加载水平重复7.4.2.1试验

　　7.4.3过滤效率试验

　　7.4.3.1未加载或再生后的DPF过滤效率试验

　　未加载或按照再生工况进行再生后的DPF，在所标定的发动机加载工况稳定运转5min然後对样品的入口上游和出口下游取样，并按照3.7中的公式计算过滤效率

　　7.4.3.2已加载颗粒物（PM）的DPF过滤效率试验

　　将样品加载到5.2要求的加載水平，然后在所标定的发动机加载工况稳定运转5min然后对样品的入口上游和出口下游取样，并按照3.7中的公式计算过滤效率

　　在发动機上将CDPF加载至3g/L±0.5g/L的水平。在此标定的发动机工况运行样品入口温度从（250±10）℃开始，以25℃的间隔升高样品的入口温度直到能清楚地观察到样品的压降没有明显下降为止，记录此时样品的入口温度即为平衡点温度。

　　颗粒物（PM）可在适当的温度和催化剂的作用下被O2戓NO2氧化，从而使催化型颗粒过滤器(CDPF)连续再生一个再生周期由三个工况组成，连续运行50个周期通过测量样品在试验前（预处理后的样品）后收集的颗粒物质量变化，按3.11中的公式计算被动再生效率试验循环见表3。

　　7.4.6 DPF主动再生效率试验

　　将样品加载到5.2要求的加载水平稱重颗粒过滤器（DPF）质量，然后将颗粒过滤器（DPF）再生20min再生后称重样品的质量，然后依据3.11中公式计算主动再生效率

　　再生时，对于非催化型颗粒过滤器的入口温度为（650±25）℃；对于催化型颗粒过滤器的入口温度为（450±20）℃

　　颗粒过滤器（DPF）耐久试验是测试颗粒过濾器（DPF）的长期加载—再生性能。

　　7.4.7.1耐久试验循环

　　一个耐久试验循环由下面加载工况和再生工况构成：

　　通过标定发动机的脉谱圖（例如标定发动机的转速、负荷、喷油正时、EGR率等参数）使样品稳定加载到5.2要求。记录加载时间、DPF压降和其它发动机参数

　　DPF样品保持入口温度在（625±25）℃，持续时间20min；或压降回落到未加载样品时水平。对于CDPF样品保持入口温度需要在平衡点温度（BPT）以上25℃～50℃持續时间20min，或压降回落到未加载样品时水平

　　装在轻型柴油车上的DPF，进行200个加载再生耐久试验循环对于装在重型柴油车上的DPF，进行300个加载再生的耐久试验循环试验运行期间，每完成50个耐久试验循环后在样品的入口上游和出口下游取样，并按照3.7中的公式计算过滤效率

　　装在轻型柴油机上的样品，测量入口温度的热电偶应安装在距样品前端面上游25mm的中心线上；装在重型柴油机上的样品测量入口温喥的热电偶应安装在距样品前端面上游75mm的中心线上。测量床温的热电偶应安装在样品载体前端面下游20mm的中心线上

　　7.5.1.2调整发动机的排气使样品的入口温度以每隔20℃左右的间隔从200℃上升到500℃。待SCR入口温度稳定后对气态NO_x进行采样。

　　7.5.1.3调整样品入口的NOx与NH3浓度比的变化范围在0.8～1.2步长为0.1。

　　7.5.1.4在7.5.1.2和7.5.1.3确定的每个温度点工况和NO_x与NH₃比例下从样品入口和出口采集气态NO_x浓度，并计算此时NO_x的转化效率

　　7.5.1.5该试验过程中，排气出口处NH3浓度小于百万分之二十五

　　7.5.2快速老化试验

　　快速老化试验在发动机台架上进行，试验循环见表4

　　8标志、包装、运輸、储存

　　8.1.1产品应有永久性制造日期及产品编号标记。

　　8.1.2产品应有表示排气进出方向的永久性箭头标记

　　8.2.1产品应妥善包装，包装內应附有产品质量检验合格证或制造厂说明

　　8.2.2包装箱外应标明：

　　a)注册商标或产品质量认证标志、条码；

　　b)产品名称和型号；

　　c)制造厂名、地址、邮编和电话；

　　d)出厂编号（批号）或出厂日期；

　　e)产品安装使用说明书。

　　产品在运输途中防止磕碰、变形茬长途运输途中有防锈蚀措施。

　　产品应在通风、干燥、无腐蚀的库房中储存