汽油車雙怠速法排氣污染物檢驗(yàn)策略研究

戴曉鋒

摘 要：GB 18285-2018《汽油車污染物排放限值及測(cè)量方法（雙怠速法及簡(jiǎn)易工況法）》于2019年5月1日起實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來，檢測(cè)事故多次發(fā)生。如何既能保證檢測(cè)質(zhì)量，又能減少或消除檢測(cè)事故發(fā)生，是所有機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的愿景。本文從尾氣排放檢驗(yàn)程序入手，排查風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，希望對(duì)機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)有所幫助。

關(guān)鍵詞：汽油車；雙怠速法；排氣污染物；檢驗(yàn)

Study on the inspection strategy of emission from gasoline vehicles under two-speed idle conditions

DAI Xiaofeng

（Yangzhou Polytechnic Institute， Yangzhou225127， China）

Abstract： GB 18285-2018 "Limits and measurement methods for emissions from gasoline vehicles under two-speed idle conditions and short driving mode conditions" was implemented on May 1， 2019. Since the implementation of the standards， detection accidents have occurred frequently. How to ensure the quality of inspection and reduce or eliminate accidents is the vision of all motor vehicle inspection agencies. Starting from the exhaust emission inspection procedure， this paper investigates the risk points， hoping to be helpful to the motor vehicle inspection institutions.

Keywords： gasoline vehicles； two-speed idle conditions； emission pollutants； inspection

GB 18285—2018《汽油車污染物排放限值及測(cè)量方法（雙怠速法及簡(jiǎn)易工況法）》于2019年5月1日起實(shí)施（5月1日起采用新標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法和排放限值，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)新增內(nèi)容，11月1日起正式實(shí)施）。實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)方法的短短幾個(gè)月中，因?yàn)椴僮魇д`導(dǎo)致汽車發(fā)動(dòng)機(jī)損壞的案例屢有發(fā)生，因操作不規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不到位導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)被關(guān)停的案例多次出現(xiàn)，因此，研究GB 18285—2018檢測(cè)方法有其重要的意義。

本文主要研究雙怠速法檢驗(yàn)程序要點(diǎn)以及檢驗(yàn)程序中的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，可以作為機(jī)動(dòng)車排放檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)作業(yè)指導(dǎo)書之用。

1 汽車外觀檢驗(yàn)

1.1 注冊(cè)登記檢驗(yàn)

1.1.1 要點(diǎn)

注冊(cè)登記檢驗(yàn)時(shí)，機(jī)動(dòng)車均是剛出廠的新車，因此關(guān)注點(diǎn)主要集中在以下兩個(gè)方面：

（1）查驗(yàn)環(huán)保隨車清單是否與信息公開內(nèi)容一致。

（2）檢查車輛污染控制裝置和發(fā)動(dòng)機(jī)與環(huán)保信息隨車清單是否一致。

1.1.2 風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)

剛出廠的汽車可能主要有以下幾種風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)：

（1）國(guó)V（或更低檔次）發(fā)動(dòng)機(jī)冒充國(guó)VI發(fā)動(dòng)機(jī)。這個(gè)現(xiàn)象較多，而且比較隱蔽，必須注意甄別出廠合格證真?zhèn)?，分析出廠合格證信息與公告是否一致。

（2）污染控制裝置與環(huán)保信息隨車清單不一致，這是低標(biāo)冒充高標(biāo)車型的顯著特征。

1.2 在用汽車檢驗(yàn)

1.2.1 要點(diǎn)

（1）檢查車況是否正常。如有異常，應(yīng)要求車主修復(fù)。這里的異常應(yīng)特別關(guān)注：冷卻液、潤(rùn)滑油液面高度是否符合規(guī)定；散熱器電子風(fēng)扇是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)；發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，水溫、潤(rùn)滑系故障指示燈是否點(diǎn)亮、發(fā)動(dòng)機(jī)是否存在異響等。

（2）檢查車輛是否存在燒機(jī)油、或者嚴(yán)重冒黑煙現(xiàn)象，如有，應(yīng)要求車主進(jìn)行維修。

（3）檢查燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)連接管路的連接是否正確、完整。如果發(fā)現(xiàn)有老化、龜裂、破損或堵塞現(xiàn)象，應(yīng)要求車主進(jìn)行維修，對(duì)單一燃料的燃?xì)馄嚥恍枰M(jìn)行此項(xiàng)檢驗(yàn)。

（4）檢查發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、排氣消聲器和排氣后處理裝置的外觀及安裝緊固部位是否完好，如有腐蝕、漏氣、破損或松動(dòng)的，應(yīng)要求車主進(jìn)行維修。

（5）檢查車輛是否配置有 OBD 系統(tǒng)。

（6）判斷車輛是否適合進(jìn)行簡(jiǎn)易工況法檢測(cè)，如不適合（例如：無(wú)法手動(dòng)切換兩驅(qū)驅(qū)動(dòng)模式的全時(shí)四驅(qū)車和適時(shí)四驅(qū)等），應(yīng)標(biāo)注。進(jìn)行簡(jiǎn)易工況法檢測(cè)的，應(yīng)確認(rèn)車輛輪胎表面無(wú)夾雜異物。

（7）變更登記、轉(zhuǎn)移登記檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)查驗(yàn)污染控制裝置是否完好。

1.2.2 風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)

在用汽車要檢驗(yàn)排查的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)分為兩類：

一類是關(guān)系到檢測(cè)安全，比如冷卻液不足，可能會(huì)直接導(dǎo)致開鍋，損壞發(fā)動(dòng)機(jī)；潤(rùn)滑系故障指示燈異常點(diǎn)亮，有可能會(huì)直接導(dǎo)致“拉缸”“燒瓦”等事故發(fā)生。

另一類是關(guān)系到檢測(cè)結(jié)果的正確性。比如：排氣管、排氣消聲器和排氣后處理裝置出現(xiàn)腐蝕、漏氣、破損或松動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致檢驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)偏低。如果已經(jīng)出現(xiàn)燒機(jī)油或者嚴(yán)重冒黑煙的現(xiàn)象，證明尾氣排放已經(jīng)超標(biāo)，沒有必要再進(jìn)行線上檢測(cè)。

2 車載診斷系統(tǒng)（OBD）檢查

2.1 要點(diǎn)

2.1.1 注冊(cè)登記

檢查車輛是否按規(guī)定設(shè)置了 OBD 接口，OBD通訊是否正常，有無(wú)故障代碼。

2.1.2 在用汽車

（1）對(duì)配置有 OBD 系統(tǒng)的在用汽車，在完成外觀檢驗(yàn)后應(yīng)進(jìn)行 OBD 檢查。排氣污染物檢驗(yàn)過程中，不可斷開 OBD 診斷儀。

（2）OBD 檢驗(yàn)項(xiàng)目包括：故障指示器狀態(tài)，診斷儀實(shí)際讀取的故障指示器狀態(tài)、故障代碼、MIL 燈點(diǎn)亮后行駛里程和診斷就緒狀態(tài)值，具體檢驗(yàn)流程應(yīng)按照GB 18285—2018附錄 E 進(jìn)行。

（3）若車輛存在故障指示器故障（含電路故障）、故障指示器被激活、車輛與OBD診斷儀的通訊故障、儀表板故障指示器狀態(tài)與ECU中記載的故障指示器狀態(tài)不一致時(shí)，均判定OBD檢查不合格。如果就緒狀態(tài)項(xiàng)未完成項(xiàng)超過2項(xiàng)，應(yīng)要求車主在充分行駛后再進(jìn)行復(fù)檢。

（4）檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)應(yīng)使用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)存儲(chǔ)所有被檢車輛OBD數(shù)據(jù)，不得人為篡改數(shù)據(jù)。

（5）OBD診斷儀應(yīng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)OBD檢查數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)自動(dòng)傳輸。作為排放檢驗(yàn)一部分，OBD檢測(cè)獲得的信息應(yīng)自動(dòng)保存到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。

（6）對(duì)配置有遠(yuǎn)程排放管理車載終端的在用汽車，應(yīng)查驗(yàn)其裝置通訊是否正常。

（7）如車輛污染控制裝置被移除，而OBD故障指示燈未點(diǎn)亮報(bào)警的，視為該車輛OBD不合格。

2.2 風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)

OBD是車載診斷系統(tǒng)的英文縮寫，這個(gè)系統(tǒng)將從發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況隨時(shí)監(jiān)控汽車是否尾氣超標(biāo)，一旦超標(biāo)，會(huì)馬上發(fā)出警示。檢查簡(jiǎn)單說來就是用數(shù)采儀讀取車輛數(shù)據(jù)，查看是否存在故障碼。

注冊(cè)登記、在用汽車 OBD 檢查自 2019 年 5 月1 日起僅檢查并報(bào)告，自 2019 年 11月 1 日起實(shí)施。

3 車輛準(zhǔn)備

3.1 要點(diǎn)

（1）應(yīng)保證被檢測(cè)車輛處于制造廠規(guī)定的正常狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)應(yīng)裝有空氣濾清器，排氣系統(tǒng)應(yīng)裝有排氣消聲器和排氣后處理裝置，排氣系統(tǒng)不允許有泄漏。

（2）進(jìn)行排放測(cè)量時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液或潤(rùn)滑油溫度應(yīng)不低于 80℃，或者達(dá)到汽車使用說明書規(guī)定的熱狀態(tài)。

3.2 風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)

發(fā)動(dòng)機(jī)能否正常預(yù)熱關(guān)系到檢測(cè)結(jié)果的正確與否。發(fā)動(dòng)機(jī)在冷態(tài)下，為了消除或減少低溫燃油蒸發(fā)性差，保證供給足夠濃度的混合氣，往往需要額外多噴一些燃油。如果此時(shí)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放，很可能導(dǎo)致排放不合格，主要是HC超標(biāo)。

排氣系統(tǒng)有泄漏，如果不嚴(yán)重，檢測(cè)往往能進(jìn)行下去，檢測(cè)報(bào)告的結(jié)果看不出異常，但是，過程數(shù)據(jù)中能清晰反映O2、CO2濃度異常（相比同類車型），機(jī)動(dòng)車排放檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)授權(quán)簽字人應(yīng)抽查機(jī)動(dòng)車排放檢驗(yàn)過程數(shù)據(jù)，預(yù)防此類事故發(fā)生。

4 試驗(yàn)方法

4.1 要點(diǎn)

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)從怠速狀態(tài)加速至 70%額定轉(zhuǎn)速或企業(yè)規(guī)定的暖機(jī)轉(zhuǎn)速，運(yùn)轉(zhuǎn) 30s 后降至高怠速狀態(tài)。將雙怠速法排放測(cè)試儀取樣探頭插入排氣管中，深度不少于 400mm，并固定在排氣管上。維持 15s 后，由具有平均值計(jì)算功能的雙怠速法排放測(cè)試儀讀取 30s 內(nèi)的平均值，該值即為高怠速污染物測(cè)量結(jié)果。對(duì)使用閉環(huán)控制電子燃油噴射系統(tǒng)和三元催化轉(zhuǎn)化器技術(shù)的汽車，還應(yīng)同時(shí)計(jì)算過量空氣系數(shù)（λ）的數(shù)值。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)從高怠速降至怠速狀態(tài) 15s 后，由具有平均值計(jì)算功能的雙怠速法排放測(cè)試儀讀取30s 內(nèi)的平均值，該值即為怠速污染物測(cè)量結(jié)果。

（3）在測(cè)試過程中，如果任何時(shí)刻 CO 與CO2的濃度之和小于 6.0%，或者發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，應(yīng)終止測(cè)試，排放測(cè)量結(jié)果無(wú)效，需重新進(jìn)行測(cè)試，混合動(dòng)力車輛除外。

（4）對(duì)多排氣管車輛，應(yīng)取各排氣管測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果。也可采用Y型取樣管的對(duì)稱雙探頭同時(shí)取樣。

（5）若車輛排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)致的車輛排氣管長(zhǎng)度小于測(cè)量深度時(shí)，應(yīng)使用排氣延長(zhǎng)管。

4.2 風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)

（1）70%額定轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)在市面上不少發(fā)動(dòng)機(jī)均有轉(zhuǎn)速保護(hù)功能，即，空載時(shí)，最高轉(zhuǎn)速加以限制，一般不會(huì)超過4000r/min，有的甚至不會(huì)超過3000r/min，因此，這些種類的發(fā)動(dòng)機(jī)想要空載轉(zhuǎn)速達(dá)到70%額定轉(zhuǎn)速是做不到的，只能考慮達(dá)到企業(yè)規(guī)定的暖機(jī)轉(zhuǎn)速，否則可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。要想做到這一點(diǎn)，檢測(cè)軟件中應(yīng)加入企業(yè)規(guī)定的暖機(jī)轉(zhuǎn)速這一參數(shù)，并智能判定采用哪一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值（即：70%額定轉(zhuǎn)速或企業(yè)規(guī)定的暖機(jī)轉(zhuǎn)速）。

（2）多排氣管車輛。多排氣管車輛應(yīng)注意區(qū)分是否是獨(dú)立雙排氣管。對(duì)獨(dú)立工作的雙排氣管車輛應(yīng)采用 Y 型取樣管的對(duì)稱雙探頭同時(shí)取樣，保證兩分取樣管內(nèi)的樣氣同時(shí)到達(dá)總?cè)庸?。而非?dú)立工作的雙排氣管車輛，檢測(cè)方法可以采用Y 型取樣管的對(duì)稱雙探頭同時(shí)取樣，也可以采用一個(gè)探頭取樣，具體情況要具體分析。如果非獨(dú)立雙排氣管聯(lián)接處在距排氣管口400mm左右，這時(shí)應(yīng)采用Y 型取樣管的對(duì)稱雙探頭同時(shí)取樣，主要是防止單取樣探頭取樣時(shí)，尾氣會(huì)從另一側(cè)排氣管倒流，其他情況下，可以采用單排氣管取樣。

（3）雙怠速法排放測(cè)試儀器至少能測(cè)量汽車排氣中的 CO、CO2、HC（用正己烷當(dāng)量表示）和O2四種成分的體積分?jǐn)?shù)（或濃度），并能根據(jù)上述參數(shù)的測(cè)量結(jié)果計(jì)算過量空氣系數(shù)（λ）值。CO、CO2、HC 的測(cè)量應(yīng)采用不分光紅外線法（NDIR），O2可采用電化學(xué)電池法，或其他等效方法。

（4）雙怠速法排放測(cè)試儀器應(yīng)具有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和機(jī)油溫度測(cè)量功能，或具有轉(zhuǎn)速和機(jī)油溫度信號(hào)輸入端口。

（5）為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，每天開始檢測(cè)前都應(yīng)使用低濃度標(biāo)準(zhǔn)氣對(duì) CO、HC、CO2進(jìn)行精度檢查，如果經(jīng)檢查精度不滿足要求，需要使用高濃度標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)行標(biāo)定，然后使用低濃度標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行檢查，直到精度滿足為止。

（6）使用化學(xué)電池原理進(jìn)行 O2濃度測(cè)量的雙怠速分析儀，至少每月進(jìn)行一次 O2傳感器響應(yīng)時(shí)間的測(cè)定，一旦發(fā)現(xiàn) O2傳感器的響應(yīng)時(shí)間超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，應(yīng)立即進(jìn)行更換。

5 排放限值

5.1 要點(diǎn)

注冊(cè)登記和在用汽車檢驗(yàn)時(shí)，有手動(dòng)選擇行駛模式功能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車應(yīng)切換到最大燃料消耗模式進(jìn)行測(cè)試，如無(wú)最大燃料消耗模式，則切換到混合動(dòng)力模式進(jìn)行測(cè)試，在測(cè)試時(shí)若發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火自動(dòng)切換到純電模式，無(wú)需中止測(cè)試，可進(jìn)行至測(cè)試結(jié)束。其檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)小于表1規(guī)定的排放限值。

排放檢驗(yàn)的同時(shí)，應(yīng)進(jìn)行過量空氣系數(shù)（λ）的測(cè)定。發(fā)動(dòng)機(jī)在高怠速轉(zhuǎn)速工況時(shí)，λ應(yīng)在1.00±0.05 之間，或者在制造廠規(guī)定的范圍內(nèi)。

5.2 風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)

（1）本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限值比較是“小于”，不同于GB 18285—2005的表述（不應(yīng)大于），所以，即使是等于標(biāo)準(zhǔn)限值，也應(yīng)判不合格。

（2）如果檢測(cè)結(jié)果中任何一項(xiàng)污染物不滿足限值要求，判定車輛排放檢驗(yàn)不合格。

（3）如果雙怠速法過量空氣系數(shù)超出5.1中要求的控制范圍，也判定車輛排放檢驗(yàn)結(jié)果不合格。這里需要注意的是，采用稀薄燃燒技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)，其過量空氣系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1.05，可以高達(dá)2.5以上，因此應(yīng)在檢測(cè)軟件中記錄制造廠規(guī)定的過量空氣系數(shù)，并按制造廠規(guī)定的過量空氣系數(shù)進(jìn)行判定。

這里還需要注意，過量空氣系數(shù)與燃油種類有很大的關(guān)系，應(yīng)注意區(qū)分燃料種類，特別是使用了燃油添加劑或者是乙醇汽油后，過量空氣系數(shù)會(huì)有變化，機(jī)動(dòng)車排放檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)應(yīng)注意收集、研究這方面的影響。

6 總結(jié)

本文通過對(duì)汽油車雙怠速法排氣污染物檢驗(yàn)過程研究，分析其風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，旨在幫助機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)正確進(jìn)行汽油車雙怠速法排氣污染物檢驗(yàn)，避免發(fā)生檢測(cè)事故，正確獲取檢驗(yàn)結(jié)果。GB 18285—2018實(shí)施以后，檢測(cè)事故頻發(fā)，影響了檢測(cè)機(jī)構(gòu)與車主之間的關(guān)系，降低了機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的社會(huì)公信度。希望通過本文研究，為機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)提供一個(gè)新思路，更好地為社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)檢測(cè)服務(wù)。