農(nóng)業(yè)機械污染物排放檢測設備 使用操作規(guī)范

ICS65.060.01

CCSB90

T/NJ1420—2024/T/CAAMMXXX—2024

農(nóng)業(yè)機械污染物排放檢測設備

使用操作規(guī)范

Agriculturalmachineryexhaustpollutantdetectionequipment—

Operatingspecification

（公示稿）

2024-XX-XX發(fā)布2024-XX-XX實施

發(fā)布

T/NJ1420—2024/T/CAAMMXXX—2024

農(nóng)業(yè)機械污染物排放檢測設備使用操作規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了農(nóng)業(yè)機械污染物排放第四階段使用的便攜式排放測試系統(tǒng)（PEMS）操作規(guī)范的術語

和定義、檢測設備、氣體、試驗要求、排放測試、數(shù)據(jù)處理與排放評估和試驗報告。

本文件適用于便攜式排放測試系統(tǒng)（PEMS）對拖拉機、收獲機等配套柴油發(fā)動機的自走式農(nóng)業(yè)機

械（以下簡稱農(nóng)業(yè)機械）進行污染物排放檢測。其它類似柴油動力機械檢測也可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB20891非道路移動機械用柴油機排氣污染物排放限值及測量方法（中國第三、四階段）

GB/T39851.3道路車輛基于控制器局域網(wǎng)的診斷通信第3部分：排放相關系統(tǒng)的需求

GB/T42193.1道路車輛車輛和外部設備之間排放相關診斷的通信第1部分：一般信息和使用

案例定義

HJ1014—2020非道路柴油移動機械污染物排放控制技術要求

SAEJ1939車輛網(wǎng)絡串行控制和通信推薦規(guī)程（Recommendedpracticeforaserialcontroland

communicationvehiclenetwork）

3術語和定義

GB20891、HJ1014界定的術語和定義適用于本文件。

3.1

牽引負荷車tractorspowerwagon

可向拖拉機施加牽引載荷同時包括測量、數(shù)據(jù)處理設備的檢測設備。

3.2

車載自動診斷系統(tǒng)On-BoardDiagnostics

能夠?qū)崟r監(jiān)控車輛的運行狀態(tài)，并及時回報任何異常情況的監(jiān)控設備

3.3

田間平均負荷系數(shù)averagefieldloadfactor

拖拉機完成田間作業(yè)時的發(fā)動機平均利用功率與其標定功率的比率。

3.4

移動熱點WirelessFidelity

是基于IEEE802.11b標準的無線局域網(wǎng)

4檢測設備

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PEMS設備（含輔助設備）應具有數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)獲得車輛信息的功能，自動打印和保存檢測結(jié)果的

功能，數(shù)據(jù)安全保護功能，防止人為改動，檢測設備必須設置網(wǎng)絡聯(lián)接密碼，每一名持證上崗檢測人員

確定唯一操作密碼，只有在輸入正確密碼后才能進行檢測，同時設備應滿足HJ1014—2020中附表E中E.6

和E.8的要求。

分析儀應該至少每半年進行一次線性度的校驗檢查。對分析儀進行維修后，或?qū)Ψ治鰞x所做的更改

可能影響到校準時也應進行校驗。

對于排氣流量計每年至少應當進行一次線性度的校驗檢查。

PEMS設備在運輸時注意防碰撞，使用專用運輸箱；避免潮濕的儲存環(huán)境。

5氣體

氣體應遵從所有標定氣的儲藏期限，應記錄由生產(chǎn)企業(yè)規(guī)定的標定氣體失效日期。試驗用純凈氣和

量距氣應分別滿足HJ1014—2020中附表E中E.7.1和E.7.2的要求。

6試驗要求

6.1一般要求

6.1.1試驗前，按照HJ1014—2020中附件AB要求的信息記錄農(nóng)業(yè)機械參數(shù)。

6.1.2測試時的環(huán)境溫度在10℃～38℃，海拔不超過1700m。

6.1.3如果在PEMS試驗期間發(fā)生周期性再生事件，可以認為試驗無效，在生產(chǎn)企業(yè)的要求下可以重

復進行一次試驗。試驗期間是否發(fā)生再生可以根據(jù)電子控制單元（ECU）信號判斷，也可以根據(jù)排氣溫

度、二氧化碳（CO2）、氧（O2）的測量結(jié)果等相關信息判斷。所有的試驗結(jié)果都應該用裝有周期再生

系統(tǒng)的柴油機在排放型式檢驗中獲得再生因子進行修正。生產(chǎn)企業(yè)應確保在第二次試驗前，農(nóng)業(yè)機械已

完成再生，并且已經(jīng)進行了適當?shù)念A處理。如果在重復進行試驗期間再次發(fā)生再生，排放評價結(jié)果中應

該包括重復試驗期間排放的污染物。

6.2樣機準備

6.2.1農(nóng)業(yè)機械排放控制診斷系統(tǒng)應符合HJ1014—2020中5.7.2的規(guī)定。通過標準的診斷串行接口能獲

取：冷卻液溫度、柴油機轉(zhuǎn)速、扭矩、柴油機燃油消耗速率等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集頻率至少為1Hz。

6.2.2試驗用燃油及尿素（如有）應滿足HJ1014—2020中4.1.1.4規(guī)定要求。

6.2.3對于新生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機械排放達標檢查，農(nóng)業(yè)機械原則上不進行磨合，如農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)企業(yè)提出書

面申請，可按磨合規(guī)范進行磨合，但不應超過5h，且不應對農(nóng)業(yè)機械進行任何調(diào)整。

6.2.4對于在用符合性檢查，農(nóng)業(yè)機械累計運行時間應在GB20891—2014要求的柴油機有效壽命內(nèi)且

不應低于500h，且應正常使用和維護保養(yǎng)，未經(jīng)改動。農(nóng)業(yè)機械的污染物排放控制裝置工作正常，未有

影響污染物排放控制裝置正常工作的報警或故障，如：柴油機有氣缸失火、污染物排放控制裝置傳感器

損壞等。

6.3測量內(nèi)容

6.3.1將便攜式排放測試系統(tǒng)安裝固定在農(nóng)業(yè)機械上，在實際作業(yè)過程中，實時測量和收集表1所列數(shù)

據(jù)，數(shù)據(jù)采集頻率至少為1Hz。

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表1設備測量內(nèi)容

測量內(nèi)容單位測試儀器

1）

氮氧化物（NOX）濃度ppm分析儀

一氧化碳（CO）濃度1）ppm分析儀

1）

CO2濃度ppm分析儀

排氣流量kg/h（或L/min）連接排氣流量計（EFM）

排氣溫度℃EFM

環(huán)境溫度℃?zhèn)鞲衅?/p>

環(huán)境大氣壓kPa傳感器

環(huán)境相對濕度%傳感器

柴油機轉(zhuǎn)速r/minECU數(shù)據(jù)讀取設備

柴油機扭矩2）N·mECU數(shù)據(jù)讀取設備

柴油機燃油消耗速率g/sECU數(shù)據(jù)讀取設備

柴油機冷卻液溫度℃ECU數(shù)據(jù)讀取設備

經(jīng)度、緯度（°）衛(wèi)星導航精準定位系統(tǒng)

海拔m衛(wèi)星導航精準定位系統(tǒng)

1）直接測量得到或根據(jù)HJ1014-2020附錄E的E.2.3.2的規(guī)定修正后的濕基濃度。

2）根據(jù)GB/T39851.3或GB/T42193.1、SAEJ1939規(guī)定的協(xié)議，柴油機扭矩應該為柴油機的凈扭矩或由柴油機實際

扭矩百分比、摩擦扭矩和參考扭矩計算而得的凈扭矩，凈扭矩=參考扭矩×（實際扭矩百分比-摩擦扭矩百分比）。

6.3.2干—濕基修正

如果測量的污染物濃度為干基濃度，測得干基濃度應按HJ1014—2020中E.2.3.2的規(guī)定轉(zhuǎn)化為濕基

濃度。

6.4測試工況

6.4.1農(nóng)業(yè)機械測試時的作業(yè)工況為道路運輸或田間作業(yè)，不可為固定作業(yè)工況，且滿足HJ1014—

2020中附錄E中E.2.4.3的要求。

6.4.2道路運輸作業(yè)工況時，可選擇以下兩種作業(yè)狀態(tài)其中的一種：

a）按農(nóng)業(yè)機械使用說明書的規(guī)定選擇適配的掛車并裝載額定載質(zhì)量的貨物進行牽引運輸作業(yè)，裝

載的貨物在車廂內(nèi)應分布均勻，并做好貨物的防水、防潮；

b）采用牽引負荷車對被測試農(nóng)業(yè)機械施加牽引載荷的方式進行牽引運輸作業(yè)。測試時，有效功基

窗口占所有功基窗口的50%以上，時間滿足2h或5倍～7倍非道路瞬態(tài)循環(huán)（NRTC）功。

6.4.3田間作業(yè)工況時，按拖拉機使用說明書的規(guī)定選擇適配的田間作業(yè)機具（旋耕機、深松機、鏵

式犁等）或收獲機等其他自走式農(nóng)業(yè)機械進行田間作業(yè)。測試時，有效功基窗口占所有功基窗口的50%

以上，時間滿足2h或5倍～7倍NRTC功。

6.4.4測試時應保證農(nóng)業(yè)機械不間斷作業(yè)。

6.5操作人員

操作PEMS人員應當經(jīng)過培訓后方可進行設備的操作；培訓內(nèi)容包括不限于：設備操作流程、相關

排放法規(guī)、車輛安全等。

被測農(nóng)業(yè)機械駕駛?cè)藛T要選經(jīng)驗豐富的駕駛員，避免測試過程中農(nóng)業(yè)機械工況起伏過大。

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7排放測試

7.1測試準備

7.1.1安裝PEMS

7.1.1.1安裝原則

按照操作要求將PEMS設備安裝在測試農(nóng)業(yè)機械上，設備的安裝連接按照HJ1014—2020中附錄E中

E.2.5的規(guī)定執(zhí)行，不允許漏氣，應盡可能降低熱損失。不得改變排氣性質(zhì)，不得過度增加排氣管長度，

按照不同廠家設備說明數(shù)排氣口連接正確，傳感器安裝位置正確，PEMS設備放置位置合理。

連接時，檢查待測農(nóng)業(yè)機械的工況良好，確?？梢酝瓿梢粋€完整的試驗行程。由經(jīng)過專業(yè)訓練的

人員在農(nóng)業(yè)機械上安裝設備；設備搬運時，需按照操作要求所提供方法輕搬輕放，避免跌落；設備需

放置在堅固平坦的臺面上，與水平臺面的傾斜角度不可超過20°，確保放置平穩(wěn)；設備安裝不影響駕

駛員的正常駕駛，連接線不得妨礙駕駛員的駕駛動作，設備放置位置不得遮擋駕駛員的視線；排氣管

須伸出到車外，確保排氣口排出的廢氣全部排出車外；確保通訊可靠。

7.1.1.2主機單元

按照操作要求將主機單元安裝在測試農(nóng)業(yè)機械上，保證主機兩側(cè)散熱風扇的正常工作，滿足主機與

周邊遮擋物的最小間隔距離200mm以上,應避免設備置于強風口處，避免影響到風扇散熱，且安裝位

置受以下外界條件影響最?。?/p>

——環(huán)境溫度的變化

——環(huán)境大氣壓的變化

——電磁輻射

——機械振動

7.1.1.3排氣流量計

排氣流量計應與測試農(nóng)業(yè)機械排氣管相連，需要時可使用短的柔性連接器連接，但柔性連接器需用

不銹鋼軟管夾或者夾子密封，且應盡可能減少排氣與柔性連接器之間的接觸面積，以避免因復雜作業(yè)地

形導致的測量結(jié)果偏差。排氣流量計傳感器所處位置的上游和下游直管長度至少為排氣流量計直徑的

兩倍。

排氣流量計的安裝不得使排氣背壓大于柴油機生產(chǎn)企業(yè)的推薦值。

7.1.1.4連接外設

連接排氣流量計、車載自動診斷系統(tǒng)（OBD）、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）、氣象模塊、伴熱管

線或進氣管、排氣管、無線局域網(wǎng)（Wi-Fi）天線、急停開關等外設。設備所涉及接口主要分為電氣接

口和氣路接口兩部分，接口均支持快速插拔，根據(jù)設備上接口的名稱標識插入對應外設接頭,安裝牢靠，

避免車輛在行駛過程中跌落。

7.1.2啟動PEMS

首先進行測試農(nóng)業(yè)機械及柴油機相關信息錄入收集（包括發(fā)動機最大凈功率、NRTC功、外特性/萬

有特性曲線或數(shù)據(jù)組、OBD協(xié)議等）、柴油機信號采集調(diào)試、檢查農(nóng)業(yè)機械燃油、水、尿素添加劑（如

有）是否與發(fā)動機型式核準試驗一致。確認燃油和尿素購買渠道并采樣，結(jié)果有爭議時按需送檢。

其次應按照廠家規(guī)定的操作要求充分預熱。

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7.1.3取樣系統(tǒng)清理

為避免取樣系統(tǒng)污染，PEMS的取樣系統(tǒng)應按照操作要求定期對采樣頭的管道和伴熱管線進行反向

吹掃清理，確保取樣探頭清潔，探頭末端的小孔不得堵塞。如果形成沉積過多，從管中取出探頭，并沿

與吸氣方向相反的方向吹入壓縮空氣。使用壓縮空氣吹走探頭上的冷凝物或殘留物。

7.1.4取樣系統(tǒng)的泄漏檢查

檢查氣體管路連接正確,檢查采樣裝置、排氣管道安裝到位；取樣系統(tǒng)泄漏檢查應嚴格按照PEMS

設備說明書要求檢查，如有泄漏應及時排除并重新進行泄漏檢查。

7.1.5氣體標定

7.1.5.1按照設備操作要求，執(zhí)行氣體的標定（標定氣應符合HJ1014—2020中附錄E中E.7規(guī)定）：

——用純凈氣（純合成空氣或氮氣）將CO、CO2、NOX（NO、NO2）分析儀調(diào)零。

——用量距氣標定常用工作量程，其標定值應為測量量程滿量程的80%以上。

7.1.5.2在每次測試以前，每個常用工作量程都應按照上述各步進行純凈氣和量距氣檢查。

7.1.6排氣流量計清理

定期對采樣頭的管道進行反向吹掃清理，對準采樣頭尾部，將積碳及灰塵從采樣頭的前端吹出，若

積碳嚴重則需要拆下取樣頭對管內(nèi)壁進行清洗，保證取樣暢通，避免由于積碳造成管路內(nèi)腔堵塞或者進

氣通道變窄，從而影響測量準確度。整體反吹清理:在伴熱管線和采樣頭一起安裝在排氣質(zhì)量流量計管

道上時，對準伴熱管線接頭進行吹氣。分別反吹清理:將伴熱管線拆下來后，分別對準伴熱管線接頭或

采樣頭尾部進行吹氣。

柴油機相關信息測量設備調(diào)試，確保獲得正確的柴油機相關數(shù)據(jù)信息。

7.1.7讀取信息測試

在測試開始前，預先收集一段數(shù)據(jù)，判斷設備安裝的正確性，并初步檢查可讀取的柴油機信息內(nèi)容。

7.1.8環(huán)境溫度測量校正

環(huán)境溫度應在離農(nóng)業(yè)機械合理遠的距離范圍內(nèi)測量，且應在試驗開始時及結(jié)束時均進行測量。允許

將CAN信號用于進氣溫度（柴油機的環(huán)境溫度）。若使用進氣溫度傳感器來估測環(huán)境溫度，則所記錄的

環(huán)境溫度應為用生產(chǎn)企業(yè)所規(guī)定的環(huán)境和進氣溫度之間的適用標稱補償進行校正的進氣溫度。

7.2測試開始

應在農(nóng)業(yè)機械啟動前開始PEMS采樣，測量排氣參數(shù)并記錄柴油機及環(huán)境參數(shù)。當柴油機的冷卻液

溫度在70℃以上，或者當冷卻液的溫度在5min之內(nèi)的變化小于2℃時，以先到為準，但是不能晚于柴油

機啟動后20min，測試數(shù)據(jù)開始用于排放達標與否的判定。

7.3測試運行

按照6.4規(guī)定的測試工況進行測試。測試時，所有組分的樣氣可用一個取樣探頭取樣，應防止排氣

成分（包括水汽等）在分析系統(tǒng)的樣氣通路中產(chǎn)生冷凝。所有儀器檢查和標定工作完成后，農(nóng)業(yè)機械繼

續(xù)正常行駛并進行數(shù)據(jù)收集。

7.4測試結(jié)束

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7.4.1包含所有操作過程且僅包含有效數(shù)據(jù)的試驗持續(xù)時間應足夠長，當測試農(nóng)業(yè)機械的累積功達到

柴油機NRTC循環(huán)功的5倍～7倍或測試時間達到2h，測試終止。有效功基窗口應占所有功基窗口的50%

以上，否則試驗無效，應調(diào)整試驗方案，重新開始試驗。

7.4.2應使用與7.1.5規(guī)定相同的標定氣對氣體分析儀的零點和量距點后進行檢查，以評估分析儀的響

應漂移，并與試驗前的標定結(jié)果進行對比。如果能夠確定零點漂移在允許范圍內(nèi)，則允許在驗證量距點

漂移前對分析儀進行零點標定。試驗后，應在PEMS或單個分析儀或傳感器關閉之前、或在分析儀轉(zhuǎn)為

非工作模式之前完成對儀器漂移的檢查。試驗前后分析儀檢查結(jié)果的差異應符合表2的規(guī)定。

7.4.3當測試結(jié)束進行漂移檢查完畢后，設備在關機前需要進行吹掃，吹掉采樣管內(nèi)部的雜質(zhì)和水

分，避免水汽冷凝在采樣管內(nèi)，造成采樣管的損傷。PEMS設備應配有吹掃模塊，點擊系統(tǒng)即自動進行

吹掃操作。

表2PEMS試驗期間允許的分析儀漂移

污染物零點漂移量距點漂移1)

CO2≤2000ppm/試驗≤2%讀數(shù)或≤2000ppm/試驗，取其中較大者

CO≤75ppm/試驗≤2%讀數(shù)或≤75ppm/試驗，取其中較大者

NOX≤5ppm/試驗≤2%讀數(shù)或≤5ppm/試驗，取其中較大者

1)如果零點漂移在允許的范圍內(nèi)，允許在驗證量距點漂移前對分析儀進行標零。

8數(shù)據(jù)處理與排放評估

8.1一般要求

測試數(shù)據(jù)處理與排放評估按照HJ1014—2020中附錄E的E.4的規(guī)定執(zhí)行。

8.2數(shù)據(jù)處理

最終的測試結(jié)果應四舍五入至所適用排放標準所指示的小數(shù)點后位數(shù)，再加一位有效數(shù)字。計算最

終結(jié)果的中間值應當允許不進行四舍五入。試驗過程應連續(xù)采樣，數(shù)據(jù)記錄不應中斷。除下述情況外，

不允許將多個作業(yè)過程的數(shù)據(jù)組合處理。

——測試農(nóng)業(yè)機械的一個完整作業(yè)過程無法滿足HJ1014—2020中附錄E的E3.4.1的要求；

——由于不可控因素導致的3min以上的數(shù)據(jù)丟失；

——測試農(nóng)業(yè)機械的類別具有不同工作周期的多個工作區(qū)。當進行組合數(shù)據(jù)處理時，應滿足以下要

求：

a）不同的作業(yè)過程應使用同一農(nóng)業(yè)機械和柴油機；

b）組合數(shù)據(jù)最多包含3個作業(yè)過程；

c）組合數(shù)據(jù)中的每一個作業(yè)過程累積功應至少達到1倍NRTC循環(huán)功；

d）組合數(shù)據(jù)處理應按照獲取時間排序并整合處理；

e）多個數(shù)據(jù)組合后作為整體進行數(shù)據(jù)分析。

8.3排放評估

8.3.1柴油機冷卻液溫度不足70℃、不符合HJ1014—2020中附錄E的E.2.1規(guī)定的環(huán)境條件、分析儀標

定等的測試數(shù)據(jù)不用于比排放量的計算；

8.3.2排放試驗結(jié)果是根據(jù)所有有效功基窗口比排放進行計算，而不是基于整個試驗的實時比排放進

行計算；

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8.3.3功基窗口的大小是由瞬態(tài)循環(huán)中柴油機特征和性能決定的參考值，瞬態(tài)循環(huán)與柴油機型式檢驗

時所用NRTC相同，而參考值的大小決定了平均過程的特征（也就是窗口持續(xù)時間的長短）；

8.3.4功基窗口比排放計算隨時間向后推移，每個窗口的起始數(shù)據(jù)點推移的步長等于排氣污染物采樣

頻率的倒數(shù)，如此不斷隨時間做滑動平均，直到窗口的終止點到達試驗數(shù)據(jù)的結(jié)束點。

8.3.5對氣體分析儀、排氣流量計、柴油機工況數(shù)據(jù)按相關性最大化原則進行自動對齊處理，具體原

則參照HJ1014-2020附錄E中E4.1.2要求。

8.3.6進行PEMS試驗有效性檢查，具體包括下列方面：

a）環(huán)境有效性檢查：PEMS試驗全程中應全程按HJ1014-2020附錄E中E2.1的要求進行環(huán)境條件有

效性檢查；

b）有效功基窗口檢查：通過窗口平均功率百分比須評估每一個功基窗口的有效性及有效窗口占比；

c）扭矩一致性檢查：測試時不同轉(zhuǎn)速（怠速轉(zhuǎn)速除外）下的最大輸出扭矩與型式檢驗時不同轉(zhuǎn)速

全負荷下的扭矩的大小相比，兩者之間的差異應小于定型試驗時全負荷扭矩的7%。如果PEMS

測試時任何轉(zhuǎn)速下無全負荷工況，其最大輸出負荷應與企業(yè)提供的萬有特性曲線進行比較，偏

差小于7%。如不滿足上述要求，則試驗無效。具體參照HJ1014—2020中附