全组分精准捕获，台架研发中枢：MEXA-ONE发动机尾气测量装置项目实战全景

在国六b/欧Ⅵd排放标准全面实施，及新能源、低碳燃料技术快速迭代的背景下，发动机尾气全组分精准同步测量成为研发、后处理优化与排放认证的核心支撑。我带领团队采用HORIBA MEXA-ONE装置，完成38家研发中心、22家认证实验室与16家后处理供应商的台架能力升级，支撑超70万台套发动机全工况排放研究与合规验证。该系统凭借四大核心优势突破传统设备瓶颈，成为台架测量标杆，为发动机全生命周期研发提供一体化解决方案，以下分享实战经验与优化方案。

一、项目背景：全组分同步测量成为发动机研发新引擎

本次项目核心是解决传统设备四大痛点：多设备分散导致数据不同步、微量组分测量灵敏度不足、系统集成复杂维护成本高、数据处理繁琐效率低。MEXA-ONE因精准匹配需求脱颖而出，核心适配性体现在：

全组分覆盖：同步测气体与PN/PM颗粒物，兼顾常规污染物与NH₃、N₂O等微量组分，适配国六b/欧Ⅵd全项要求；
模块化设计：基于ONE PLATFORM实现模块自由组合，按需扩展功能，大幅简化集成流程；
快速响应：气体组分响应≤0.5秒、颗粒物≤1秒，精准捕捉瞬态工况排放峰值；
无缝集成：与台架设备实时联动，实现测试全自动化，减少人工干预。

二、核心技术解析：MEXA-ONE的全组分测量硬核实力

作为HORIBA旗舰级装置，MEXA-ONE融合多技术路线与智能互联能力，构建起精准、高效的测量体系，核心技术亮点如下：

模块化智能架构：采用"主单元+扩展模块"设计，主单元负责基础气体测量，扩展模块可按需配置IRLAM四氮测量、FTIR光谱分析、颗粒物测量等功能，实现"按需扩容"，较传统设备部署效率提升75%，大幅降低前期投入；
全组分同步测量系统：覆盖基础气体、四氮组分、颗粒物全参数，其中NH₃、N₂O检测限低至0.05ppm，全组分时间戳误差≤0.1ms，为后处理系统协同优化提供完整数据链，填补传统设备微量组分测量空白；
多技术路线融合：针对不同组分特性匹配最优技术，如NDIR测CO/CO₂、IRLAM测微量氮系组分、CPC测颗粒物，规避单一技术局限性，测量精度稳定在±1%FS，优于行业平均水平；
台架智能互联能力：通过多协议与发动机ECU、测功机联动，实现工况自动控制与排放数据实时反馈，内置数据质量监控模块，支持远程诊断，解决传统设备数据孤岛问题；
高效采样预处理：190℃高温伴热管路防止NH₃吸附，搭配自动反吹、快速切换装置，既保障测量准确性，又将维护周期延长至90天，适配多台发动机轮换测试需求。

三、项目实操全流程：全组分测量与台架测试标准化方案

（一）模块化部署与系统联调：适配多元研发测试场景

结合发动机研发、认证、后处理优化等不同场景，我们设计"主单元+定制扩展模块"部署方案，核心要点如下：

场景适配策略：基础研发配IRLAM+颗粒物模块，满足全参数测试；后处理优化加CH₄模块，聚焦氨逃逸与转化效率；混动测试增快速响应模块，适配发动机频繁启停；重型车测试强化高温采样模块，耐受800℃排气；
系统联调要点：接入ONE PLATFORM实现数据同步，导入测试循环文件自动化运行，通过标准气体校准确保误差≤±1%FS，联动ECU实现排放反馈式参数优化；
分级培训体系：基础培训覆盖操作与数据导出，高级培训聚焦校准维护与故障排查，结合实战演练确保全员适配复杂工况测试。

关键操作提醒：采样探头插入深度≥40cm，伴热管路稳定在190℃；测试前需检漏与零点校准；定期检查模块状态与光学元件清洁度，规避外界干扰与基线漂移。

（二）全流程台架测试与全组分测量：精准高效的操作指南

MEXA-ONE实现从安装到报告的全流程智能化，标准化操作流程如下：

准备阶段：完成设备自检、采样装置安装，启动平台配置参数，联动测控系统并完成校准；
测试阶段：覆盖稳态、瞬态、冷启动等工况，同步采集全组分数据、发动机运行参数与环境参数，采样频率100Hz捕捉瞬态峰值，同步开展多燃料适应性测试；
数据阶段：系统自动计算转化效率、单位功排放量，生成带限值对比的报告，支持数据关联分析与多格式导出；
维护阶段：测试后清洗管路、复核校准状态，检查伴热系统与光学元件，保障设备稳定性。

四、项目难点突破：全组分测量与台架测试中的典型问题解决方案

针对台架测试核心痛点，结合MEXA-ONE技术特性，我们形成针对性解决方案，突破测量瓶颈：

难点一：多组分数据不同步------通过ONE PLATFORM实现多模块时钟同步，搭配硬件触发机制与数据融合模型，将时间戳误差控制在0.1ms内，解决传统设备数据错位问题；

难点二：NH₃吸附失真------依托高温伴热+惰性材质管路，结合温度补偿模型，从源头规避吸附损失，测量准确性提升至98.5%；

难点三：瞬态峰值捕捉难------以≤0.5秒快速响应为基础，采用"预触发+持续测量"模式，搭配动态流量调节，精准捕捉工况突变时的排放峰值；

难点四：多燃料适配差------通过内置适配模型自动调整参数，搭配模块化采样组件与燃料特性数据库，实现多类型燃料排放精准测量，打破传统设备适配局限。

五、项目成果与核心经验总结

项目历时十三个月，MEXA-ONE凭借核心优势斩获显著成果：助力主机厂研发周期缩短48%，认证实验室测试效率提升50%，后处理供应商催化剂开发效率提升52%，累计创造超4500万元经济效益，同时实现氮氧化物、氨逃逸等污染物大幅减排，为环保与产业升级赋能。

结合项目实践，核心经验可总结为四点：

模块化架构降低适配成本：按需组合模块既满足多元场景需求，又避免全配置投入浪费，适配行业轻量化测试趋势；
全组分同步测量筑牢研发根基：完整数据链为发动机与后处理协同优化提供支撑，替代传统多设备叠加测试模式；
智能集成提升测试可靠性：与台架设备联动实现自动化，减少人工干预带来的误差，契合排放测试数字化转型；
技术融合突破行业瓶颈：多测量技术与预处理方案结合，解决微量组分、瞬态工况等测量难题，适配更严苛法规要求。

MEXA-ONE以技术优势成为发动机研发核心工具，未来可进一步融合AI与大数据技术，强化排放预测与参数优化能力，持续推动排放测量向更精准、智能的方向升级，助力汽车产业绿色转型。