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BS ISO 08178——往复式内燃机排气排放测量标准系列（ISO 8178）
Reciprocating Internal Combustion Engines — Exhaust Emission Measurement 系列技术解读
📐 BS ISO 08178（对应 ISO 8178） 是英国以国家标准形式采纳的国际标准 ISO 8178《往复式内燃机——排气排放测量》系列。该系列针对除道路车辆以外的固定式、移动式、船用及非道路用往复式内燃机，规定了气态污染物（CO、HC、NOx）与颗粒物（PM）的取样、测量与计算程序，并给出稳态与瞬态工况下的试验循环与现场测量方法。它是发电机组、工程机械、农用拖拉机、船舶主机、机车、内燃机泵组等非道路动力装备排放认证、型式核准与在用工况监测的基础依据。
💡 本系列部分分部（约 8 个）为扫描版本，依据公开领域知识与标准框架撰写；可读取文本（第 1、10、11 部分）用于核对具体试验结构与术语。涉及具体限值、加权系数与试验循环参数，请以 BSI 官方现行版本为准。
一、系列概述与适用范围 📌
BS ISO 08178 由 BSI 技术委员会 MCE/14（往复式内燃机，排放分技术委员会 MCE/14/-/3）归口。该系列明确面向”非道路”应用，覆盖压燃式（柴油机）与点燃式（汽油、气体机）发动机。系列以”发动机族/源”为对象，强调在典型使用工况下测定真实排放，而不是仅在理想实验室点工况下报告。
系列既包含通用规则（第 1 部分），也包含针对特定用途与特定污染物的专门方法：瞬态台架测量（第 11 部分）、现场排烟测量（第 10 部分）等。各部分的试验循环（如八工况、十三工况稳态循环，以及非道路瞬态循环 NRTC）配合加权系数，将不同转速/负荷点测得的排放折算为可比的综合比排放量（g/kWh）。
⚠️ 试验台测量与现场测量不可混用。第 1 部分规定的是”试验台（test-bed）”测量方法，测点在受控的实验室工况下取得；第 10 部分则为”现场（field）”测量压燃机瞬态排烟，二者目的与方法体系不同，认证与达标判定须明确引用的是哪一部分。
二、系列构成与技术要点 🔧
本系列在素材中共收录 11 个分部文件，主要分部及主题如下表。
| 分部 | 英文主题 | 中文主题 | 年份 |
|---|---|---|---|
| 8178-1 | Test-bed measurement of gaseous and particulate exhaust emissions | 气态与颗粒排气排放的试验台测量 | 2006 |
| 8178-2 | Measurements of gaseous and particulate exhaust emissions under field conditions | 现场条件下气态与颗粒排气排放测量 | 2008 |
| 8178-3 | Exhaust emission measurement at low-load | 低负荷排放测量 | 1994 |
| 8178-4 | Steady-state test cycles for different engine applications | 不同用途发动机的稳态试验循环 | 2007 |
| 8178-5 | Test cycles and test procedures for engines for agricultural tractors | 农用拖拉机发动机试验循环与程序 | 2015 |
| 8178-6 | Report of emission data from field measurement | 现场测量排放数据报告 | 2000 |
| 8178-7 | Determination of smoke emission of diesel engines at varying speed and load | 柴油机变转速负荷烟度测定 | 2015 |
| 8178-8 | Determination of smoke emission of diesel engines under non-steady conditions | 柴油机非稳态烟度测定 | 2015 |
| 8178-9 | Test cycles and test procedures for engines used in nonroad mobile machinery | 非道路移动机械发动机试验循环与程序 | 2012 |
| 8178-10 | Field measurement of exhaust gas smoke emissions from CI engines under transient conditions | 压燃机瞬态条件现场排烟测量循环与程序 | 2002 |
| 8178-11 | Test-bed measurement of emissions from nonroad mobile machinery engines under transient conditions | 非道路移动机械发动机瞬态台架气态与颗粒排放测量 | 2006 |
三、关键技术要求 🔥
3.1 第 1 部分——试验台气态与颗粒测量
8178-1 是系列的总纲，规定通用取样系统（全流稀释或分流稀释）、气态污染物分析（CO、HC、NOx 采用气体分析仪）、颗粒物用滤纸称重法（或稀释通道采样）测定。标准给出按用途划分的稳态试验循环框架，并要求将各工况点的比排放量按下式加权汇总：
e = Σ (Wi × ei)
其中 e 为综合比排放量，Wi 为第 i 工况的加权系数，ei 为该工况实测比排放量。标准第二版（2006）替代 1996 版，且当时尚未被 CEN 采纳，因此英国以 BS ISO 8178-1:2006 直接发布实施。
3.2 第 10 部分——压燃机瞬态现场排烟
8178-10 针对压燃式（柴油）发动机在工作现场、瞬态负荷变化下的排烟（smoke）测量，规定了试验循环与程序，采用不透光度计或滤纸烟度计在现场直接读取排烟特性，弥补了试验台稳态测量的不足。
3.3 第 11 部分——非道路机械瞬态台架
8178-11 针对非道路移动机械（工程机械、农用等）用发动机，在瞬态试验条件下进行试验台气态与颗粒排放测量，给出瞬态测试循环与相应加权计算程序，使瞬态真实工况下的排放可被可比地量化。
🚨 取样系统一致性是数据可比的前提。8178 明确要求气态与颗粒取样必须按照规定的稀释与管路布置进行，避免冷凝、吸附与粒径损失；颗粒物须在受控温度/湿度稀释风道内采集，否则滤纸称量结果会系统性偏低，导致合规误判。
四、工程实践应用 🛠️
- 🔍 确定适用分部：固定电站机组用 8178-1/4；非道路机械用 8178-9/11；现场快速烟度核查用 8178-10；农用拖拉机用 8178-5。
- 🔧 选择试验循环：按发动机用途选取对应的稳态或瞬态循环，并严格按加权系数折算综合比排放量。
- 📊 现场与型式区分：型式核准、出厂一致性用试验台（1/9/11），在用机核查或执法用现场（2/10）。
- 📋 报告规范化：按 8178-6 编制现场数据报告，注明工况、环境参数与仪器校准状态。
✅ 落地建议：将 8178-1 的取样与分析总则，与 8178-4/9 的用途试验循环、8178-10 的现场烟度程序组合，可覆盖从型式认证到在用监测的全生命周期排放评定需求。
五、常见问题解答 ❓
❓ 问：BS ISO 8178 与道路车辆排放法规有什么关系？
答：8178 主要面向非道路发动机（固定、船用、工程机械、农用、机车等），不覆盖轻型与重型道路车辆；道路车辆排放另有专门体系。二者试验循环、限值体系与引用标准均不同，不能相互替代。
答：8178 主要面向非道路发动机（固定、船用、工程机械、农用、机车等），不覆盖轻型与重型道路车辆；道路车辆排放另有专门体系。二者试验循环、限值体系与引用标准均不同，不能相互替代。
❓ 问：稳态循环和瞬态循环为什么要并存？
答：稳态循环（如 8178-4）在固定转速/负荷点测量，操作简便、重复性好，适合型式核准；瞬态循环（8178-9/11）更贴近实际变负荷运行，能暴露加减速过程中的排放峰值，适合真实使用评估。
答：稳态循环（如 8178-4）在固定转速/负荷点测量，操作简便、重复性好，适合型式核准；瞬态循环（8178-9/11）更贴近实际变负荷运行，能暴露加减速过程中的排放峰值，适合真实使用评估。
❓ 问：现场测量排烟（第 10 部分）能替代颗粒物称重吗？
答：不能。第 10 部分测的是”排烟（smoke，不透光度/烟度）”，是光学或滤纸法的可见排放指标；而颗粒物质量（PM）需按 8178-1 的稀释采样加滤纸称重得到。二者量纲与物理意义不同，分别用于不同目的。
答：不能。第 10 部分测的是”排烟（smoke，不透光度/烟度）”，是光学或滤纸法的可见排放指标；而颗粒物质量（PM）需按 8178-1 的稀释采样加滤纸称重得到。二者量纲与物理意义不同，分别用于不同目的。
🔍 问：为什么第 1 部分强调加权系数？
答：因为发动机在不同工况下的排放差异极大。加权系数按实际运行时间占比对各工况点比排放进行合成，得到代表真实使用强度的综合比排放量（g/kWh），避免仅取单一”名义工况”造成的严重偏估。
答：因为发动机在不同工况下的排放差异极大。加权系数按实际运行时间占比对各工况点比排放进行合成，得到代表真实使用强度的综合比排放量（g/kWh），避免仅取单一”名义工况”造成的严重偏估。
