汽車尾氣檢測裝置及其檢測方法

王許娜

摘要：近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速的發(fā)展，人們的生活得到了很大的改善。私家車進(jìn)入了越來越多的人的家庭之中。為了降低城市污染，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，必須對汽車尾氣排放進(jìn)行嚴(yán)格的檢測和控制。本文對簡易瞬態(tài)工況法的測量原理以及常見問題進(jìn)行了全面的分析和論述，就如何確保測量值準(zhǔn)確性的這一問題展開了深入的研究和探討，希望能對大氣環(huán)境的保護(hù)工作提供有利的幫助，有效地改善城市污染的狀況。

關(guān)鍵詞：汽車尾氣;檢測裝置;檢測方法

引言

眾所周知，汽車尾氣中含有多種化合物，其中多數(shù)是對人體和空氣有害的，例如汽車尾氣中的氮氧化物會導(dǎo)致空氣中的臭氧濃度增加，排放的顆粒物攜帶大量病菌，極易傳播疾病，碳氧化合物經(jīng)過日光照射會產(chǎn)生有刺激性的氣體，損傷人體的呼吸道黏膜系統(tǒng)。我國的機(jī)動(dòng)車尾氣排放特點(diǎn)明顯，短期、大量、集中排放，局部污染非常嚴(yán)重，因此我們應(yīng)該對機(jī)動(dòng)車尾氣檢測問題予以足夠的重視并盡快找到機(jī)動(dòng)車尾氣防治措施。

1汽車尾氣遙測裝置結(jié)構(gòu)和功能

汽車尾氣遙測裝置是一種基于單波非色散紅外（NDIR）和漫反射技術(shù)的機(jī)動(dòng)車尾氣遙測設(shè)備，包括尾氣檢測單元、抓拍檢測觸發(fā)系統(tǒng)、獨(dú)立光源。其中獨(dú)立光源用于發(fā)射調(diào)制后的中紅外光，采用漫反射的形式使空域內(nèi)充滿均勻的紅外光;通過尾氣檢測單元前端的平凹透鏡匯聚，當(dāng)經(jīng)過車輛所排放的尾氣煙團(tuán)出現(xiàn)在光路上時(shí)，改變了紅外光的強(qiáng)度，由此實(shí)現(xiàn)對排放氣體的檢測;當(dāng)車輛抓拍檢測觸發(fā)系統(tǒng)檢測道路有來車時(shí)，將車輛信息通過傳輸線發(fā)送給尾氣遙測單元，該單元將檢測到的尾氣信息和車輛信息進(jìn)行數(shù)據(jù)整合疊加，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸接口，通過傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街行目刂破脚_。如圖1所示，設(shè)備采用漫反射的形式，安裝調(diào)試靈活，1尾氣檢測單元和2獨(dú)立光源可以安裝于道路上方的橫梁處，采用俯射的形式，也可以安裝于行車道的兩側(cè)，采用對射的形式。2獨(dú)立光源發(fā)射調(diào)制后的中紅外光，采用漫反射的形式使空域內(nèi)充滿均勻的紅外光。當(dāng)11車輛抓拍檢測觸發(fā)系統(tǒng)檢測道路有來車時(shí)，將車輛信息通過13傳輸線發(fā)送給尾氣遙測單元，遙測單元將檢測到的車輛尾氣信息疊加到抓拍的車輛信息后，經(jīng)14數(shù)據(jù)傳輸接口，通過3傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街行目刂破脚_。如圖2所示，由于采用的是漫反射的形式，所以通過2獨(dú)立光源所發(fā)射出的紅外光在空間上是面向各個(gè)方向且分布均勻，而被檢測車道的光路，通過1尾氣檢測單元前段的平凹透鏡匯聚于12尾氣遙測單元。當(dāng)經(jīng)過車輛所排放的尾氣煙團(tuán)出現(xiàn)在光路上時(shí)，改變了光路強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)對排放氣體的檢測。且內(nèi)部設(shè)計(jì)參考基準(zhǔn)通道，能夠?yàn)V除掉環(huán)境氣體因素的影響，使測量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

2我國機(jī)動(dòng)車尾氣檢測方法

2.1雙怠速檢測法

使用雙怠速檢測法對機(jī)動(dòng)車尾氣進(jìn)行檢測的時(shí)候，應(yīng)該在機(jī)動(dòng)車處于空擋的情況下進(jìn)行，進(jìn)行檢測之前應(yīng)該使用測量儀器獲取汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，然后從汽車發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)定怠速轉(zhuǎn)速提升到相對較高的轉(zhuǎn)速上，接著恢復(fù)到規(guī)定怠速，通過測量汽車高轉(zhuǎn)速和怠速時(shí)的CO和碳?xì)浠衔餄舛戎祦砼卸ㄜ囕v是否合格。

2.2簡易工況檢測法

簡易工況檢測法又可以細(xì)分為穩(wěn)態(tài)工況法、瞬態(tài)工況法和簡易瞬態(tài)工況法，其中穩(wěn)態(tài)工況法是現(xiàn)實(shí)檢測中運(yùn)用最多的一種檢測方法，穩(wěn)態(tài)工況法具有檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，檢測技術(shù)性強(qiáng)和流程相對復(fù)雜的特點(diǎn)，因此使用該種方法進(jìn)行檢測的時(shí)候應(yīng)該加強(qiáng)對檢測人員的培訓(xùn)和管理：第一，檢測過程要符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求，嚴(yán)格按照檢測步驟進(jìn)行檢測;第二，在檢測過程中保證檢測車輛的安全性，嚴(yán)禁對有質(zhì)量問題的車輛實(shí)施檢測;第三，加強(qiáng)對檢測人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，使檢測人員數(shù)量掌握檢測步驟和標(biāo)準(zhǔn)，對設(shè)備的維護(hù)以及數(shù)據(jù)的分析都有一定的了解;最后，要加強(qiáng)對檢測工作的管理，嚴(yán)格按照質(zhì)量體系要求對汽車尾氣濃度進(jìn)行檢測。

2.3不透光煙度法

采用不透光煙度法對車輛排放造成的污染進(jìn)行監(jiān)測和測定時(shí)首先要按照相關(guān)的要求安裝儀器，接著接通電源開關(guān)使儀器進(jìn)入顯示界面并開始預(yù)熱，然后進(jìn)行自由加速試驗(yàn)，同時(shí)對尾氣進(jìn)行煙度檢測。使用不透光煙度法進(jìn)行檢測的時(shí)候需要注意的是，將取樣探頭插入所測車輛的排氣管時(shí)應(yīng)該注意插入的深度有一定的要求，通常情況下應(yīng)該插入排氣管內(nèi)30cm，檢測過程中，油門要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求，快速連續(xù)的將油門踩到斷油狀態(tài)。

3汽車尾氣排放治理的基本思路

3.1法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)的制定

首先需要制定相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，我國已經(jīng)制定并頒布了對新車從國一至國六的各個(gè)階段的標(biāo)準(zhǔn)，各省也根據(jù)本省的實(shí)際情況制定了在用車排放標(biāo)準(zhǔn)。已經(jīng)實(shí)施的在用車排放檢測方法主要包括遙感測量（主要針對路上行駛的車輛，也就是加強(qiáng)路檢）和定期的周期檢測（包括安檢和排放檢測），俗稱年檢。根據(jù)機(jī)動(dòng)車的排放特點(diǎn)和大氣污染的控制需求，汽油車的排放檢測方式已經(jīng)從雙怠速法發(fā)展為簡易工況法，加強(qiáng)了對NOx的控制。柴油車從簡單的自由加速時(shí)煙度檢測發(fā)展到簡易工況法（加載減速法），檢測柴油車在最大載荷工況下的炭煙（顆粒物）排放，根據(jù)大氣污染控制的需要，正在修訂的在用柴油車標(biāo)準(zhǔn)中已加入NOx的檢測。

3.2車載診斷系統(tǒng)的應(yīng)用

早期的車載診斷系統(tǒng)（也被稱為OBD-I）是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的發(fā)展而誕生的，它是汽車制造商為方便診斷發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，判定并由此記錄相關(guān)故障碼，便于維修人員快速準(zhǔn)確進(jìn)行維修而設(shè)計(jì)的。由于各制造商的發(fā)動(dòng)機(jī)控制軟件不同，通信協(xié)議不同，不同車輛都需要各自專用的診斷儀和配套軟件。美國EPA（環(huán)境保護(hù)署）為加強(qiáng)對汽車尾氣排放物的控制和監(jiān)管，在車載診斷系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，于1996年正式頒布并實(shí)施了OBD-II（車載診斷系統(tǒng)）的標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)技術(shù)要求。歐洲也隨后頒布了類似的標(biāo)準(zhǔn)（EOBD）。在標(biāo)準(zhǔn)中對涉及汽車尾氣排放物的監(jiān)測內(nèi)容、方式、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)連接口（DLC）安裝位置和PIN腳使用、故障碼定義以及故障指示燈（MIL）等內(nèi)容都進(jìn)行了詳盡規(guī)定。特別要強(qiáng)調(diào)的是，該系統(tǒng)不僅可偵測和判斷已發(fā)生的故障，還能偵測和判斷與排放可能超過標(biāo)準(zhǔn)要求相關(guān)的故障（包括性能參數(shù)的偏移）。另一個(gè)強(qiáng)制性的要求是該系統(tǒng)必須可使用市場上可購買到的通用型診斷儀進(jìn)行檢測，這就統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)要求并開放了影響排放的故障檢測通道，最大范圍地?cái)U(kuò)大了監(jiān)督、檢測和維修的便捷性，經(jīng)驗(yàn)表明這是一種方便和有效的方式。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，車載診斷系統(tǒng)也在不斷發(fā)展和完善。除了偵測和判定方式、故障碼的擴(kuò)充（如合理性的判定等）和更清晰的定義等變化外，為了更方便準(zhǔn)確地監(jiān)測，還增加了排放控制系統(tǒng)監(jiān)測頻次的要求。

結(jié)語

作為威脅生態(tài)環(huán)境及人類健康的重要污染源，汽車尾氣排放過量的問題已成為如今社會最為突出，且亟待解決的問題。在這種環(huán)境下，為了改善城市的環(huán)境質(zhì)量，還子孫后代一片綠水青山，我國環(huán)保檢測機(jī)構(gòu)和管理部門采取了一系列有效措施，其中包括提高檢測人員的工作能力和責(zé)任意識，嚴(yán)格規(guī)范他們的操作流程，讓污染物排放檢測發(fā)揮其真正的作用，實(shí)現(xiàn)降低污染指數(shù)的目標(biāo)。

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（作者身份證號碼：330681198509178543）