评定国六轻型汽车蒸发污染物排放试验不确定度

陈龙 董正祺 胡克容

中汽研汽车检验中心（武汉）有限公司 湖北省武汉市 430058

1 引言

根据《轻型汽车污染物排放限值及测量方法( 中国第六阶段)》(GB 18352.6-2016)（简称国六标准）中附录F 的规定，汽油车蒸发污染物排放量为热浸损失与两昼夜换气损失THC 排放之和（取24h 和48h 两次结果的较大值）。本文对该试验影响因素进行了全面分析，进行了不确定度的评定。本文主要用到的设备是堀场的HFID 分析仪和ENGIE 的密闭室（室容积为156.7m）。

2 数学模型

2.1 建立模型

根据国六标准，碳氢化合物质量的计算公式为：

热浸试验：

昼夜换气试验：

式中： ：碳氢化合物质量，g；： 密闭室内的碳氢化合物浓度，ppmC；V：经汽车容积（车窗和行李厢打开）校正后的密闭室净容积，如果未确定车辆容积，则从密闭室内部容积中减去1.42m；T：密闭室内的环境温度，K；P：大气压力，kPa；k=1.2(12+H/C)；H/C：氢碳比，对于昼夜换气试验损失，H/C 取2.33；对于热浸损失，H/C 取2.20。i 为初始读数；为终止读数；

在实际应用中对于可变容积的密闭室，只是简单地将公式中M,—M设为零（密闭室内外无气体交换）。这样蒸发排放试验中的碳氢化合物计算公式被简化为

蒸发污染物排放总质量计算公式为：

式中：M- 汽车蒸发排放碳氢化合物总质量，g；M- 昼夜换气试验时碳氢化合物排放质量，g（M和M中的较大值作为M）；M热浸试验时碳氢化合物排放质量，g。

2.2 输出量M总的不确定度来源

输出量M的不确定度来源有5 个方面（见图1）：

图1 蒸发污染物排放量不确定度因果关系图

2.3 灵敏系数

上述5 方面的影响因子灵敏度系数均取1，则蒸发污染物排放量的相对合成标准不确定度为：

2.4 样品情况（表1）

表1 样品参数表

2.5 测试设备（表2）

表2 设备汇总表

3 影响因素分析及评定方法的确定

3.1 密闭室内碳氢化合物浓度（CHC）

碳氢化合物浓度直接参与结果的计算（分析系统和标气的不确定度分量两部分）均采用B 类不确定度进行评价，然后再合成（C）的不确定度。

3.2 密闭室内大气压力（P）、温度（T）、湿度（H）

核查报告确定测量误差，均采用B 类不确定度进行评价。

3.3 分析设备读数误差（f）

分析设备的读数误差的影响采用A 类不确定度评定。

3.4 炭罐脱附量

在脱附处理过程中炭罐的脱附量会影响到炭罐的工作能力。但实测中炭罐吸附处理，不影响后续试验。所以可忽略不计。

4 测试结果不确定度的评定

根据国六标准对样品进行10 次测试，热浸试验和昼夜呼吸损失试验结果的不确定度有关的结果（10 次试验的平均值）分别如表3和表4：

表3 热浸试验

表4 昼夜呼吸损失试验

4.1 蒸发污染物不确定度

由两部分合成，分析设备、标准气体。标准气体丙烷（CH）的浓度为89.2ppm，相对扩展不确定度为0.01，k=2，则标准气体引入的标准不确定度：

两个分量互不相关，其合成标准不确定度为：

密闭室内碳氢化合物浓度C的相对标准不确定度为：

热浸试验测量结果的算术平均值

所以读数误差的标准不确定度

读数误差的相对标准不确定度

所以读数误差的标准不确定度

读数误差的相对标准不确定度

将所有来源的不确定度值和灵敏系数代入，得到合成相对标准不确定度：

本次试验的M=0.106+0.259=0.365g，则蒸发污染物排放量的合成标准不确定度是：

取包含因子k=2，则扩展不确定度为：

5 报告结果

6 结语

本文对轻型汽油车蒸发污染物排放结果进行了不确定度评定，通过分析试验影响因子，搭建数学模型，分析计算该试验排放结果的扩展不确定度，为该试验的研究提供参考价值。