基于OBD在線監(jiān)控對機(jī)動車尾氣排放污染現(xiàn)狀的分析

摘要：隨著國家環(huán)保政策不斷出臺，環(huán)保領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新也在突飛猛進(jìn)的向前發(fā)展。機(jī)動車污染防治工作日益成為城市污染治理的關(guān)鍵一環(huán)。利用技術(shù)創(chuàng)新，OBD在線監(jiān)控技術(shù)與監(jiān)管平臺，實(shí)現(xiàn)對高排放機(jī)動車污染的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對超標(biāo)車輛進(jìn)行預(yù)警與管控，提高其治理水平。

關(guān)鍵詞：機(jī)動車;OBD在線監(jiān)控;超標(biāo)

中圖分類號：X83 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）05-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.05.105

Abstract：With the continuous introduction of national environmental protection policies， technological innovation in the field of environmental protection is also advancing by leaps and bounds. The prevention and control of motor vehicle pollution has increasingly become a key link in urban pollution control. Utilizing technological innovation， OBD online monitoring technology and supervision platform to achieve real-time monitoring of high-emission vehicle pollution， early warning and control of excessive vehicles， improve their governance.

Keywords：Motor vehicle; OBD online monitoring; Exceeding the standard

通過對柴油貨車安裝OBD在線監(jiān)控裝置，實(shí)現(xiàn)對機(jī)動車尾氣排放污染情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測，掌握其加油情況、尿素使用及添加情況，尾氣是否達(dá)標(biāo)。本項(xiàng)目通過在車上安裝OBD通訊控制模塊，實(shí)現(xiàn)對車輛OBD的通訊及實(shí)時(shí)車輛發(fā)動機(jī)和后處理數(shù)據(jù)采集，采集數(shù)據(jù)包括車輛轉(zhuǎn)速，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，發(fā)動機(jī)噴油量，尿素液位狀態(tài)，排氣溫度，車輛位置等。

1 OBD在線監(jiān)控車型及數(shù)據(jù)讀取情況

目前在唐山市的主流車型：一汽解放，柳汽，福田，北奔，重汽，上菲紅等車上安裝了汽車尾氣數(shù)據(jù)采集設(shè)備，可以采集到車輛轉(zhuǎn)速，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，發(fā)動機(jī)噴油量，尿素液位狀態(tài)，排氣溫度，車輛位置等信息。經(jīng)過一個(gè)多月的數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)分析，以及現(xiàn)場的測試調(diào)查，市場上的國三排放標(biāo)準(zhǔn)重型車大部分沒有OBD系統(tǒng)，不能有效的讀取車輛數(shù)據(jù);而國四國五排放標(biāo)準(zhǔn)車輛都有OBD系統(tǒng)，可以讀取到上述參數(shù)信息，具體如下表。

2 NOx采集情況

車輛的NOx值通過原車上安裝的氮氧傳感器發(fā)送到CAN總線上的特定信息進(jìn)行讀取，可以得到以ppm顯示的結(jié)果，具體如下圖顯示。

氮氧傳感器測量原理及參數(shù)：測量原理：廢氣通過擴(kuò)散阻擋層1（DB1）進(jìn)入腔室1，通過能斯托單元的信號識別腔室1的氧氣濃度，多余的氧氣被氧氣泵單元排出，氧氣泵的電流IP1與廢氣中的氧氣濃度呈一定比例;從而可以測量出來O2的濃度。

廢氣通過擴(kuò)散阻擋層2（DB2）進(jìn)入腔室2，NOx在腔室2里面被分離成N2和O2，O2被NOX泵單元泵出;泵的電流IP2和廢氣中的NOx呈一定比例。從而可以測量出來氮氧化物的濃度。

傳感器精度：@90ppm： ±12ppm（13%）（new）/ ±17ppm（old）（19%），@1500ppm： ±12%? ?測量結(jié)果包括 NOx（NO和NO2），O2

3 車輛氮氧（NOx）測試分析

3.1 監(jiān)測NOx排放濃度

通過讀取車輛上氮氧傳感器的實(shí)際測試值，可以直觀的看到車輛的實(shí)際排放氮氧值，可以直觀的監(jiān)測到哪些車輛處于高排放狀態(tài)，哪些處于正常排放狀態(tài)，為發(fā)現(xiàn)超標(biāo)車輛提供了依據(jù)。如右圖所示為其中一輛車的NOx監(jiān)測濃度變化。從圖中可以看出，該輛車的NOx濃度一直處于較高的水平，峰值超過了2400ppm，而參考北京地標(biāo)（DB 11/ 1476—2017）的規(guī)定，國四排放標(biāo)準(zhǔn)的車輛氮氧排放值應(yīng)該在1250ppm以內(nèi)。在此期間，雖然SCR系統(tǒng)一直處于工作狀態(tài)，但NOx的排放始終保持較高水平。

3.2 車輛故障燈的監(jiān)測

可以通過讀取車輛故障燈的狀態(tài)得到當(dāng)前車輛是否有OBD故障，這樣可以清楚的知道部分車輛存在故障燈點(diǎn)亮后仍然長期處于行駛狀態(tài)，未對車輛進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。

國4及以上標(biāo)準(zhǔn)的重型車都會安裝故障顯示燈（俗稱mil燈）。通過對19輛重型車的監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)部分車輛在故障燈點(diǎn)亮后仍然長期處于行駛狀態(tài)未對車輛進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，說明車輛駕駛?cè)宋磳囕v故障引起足夠的重視。

3.3 車輛工作狀態(tài)分析

通過對采集的發(fā)動機(jī)參數(shù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)車輛發(fā)動機(jī)大部分時(shí)間都處于中高負(fù)荷運(yùn)行，這也與物流車輛長期處于運(yùn)營狀態(tài)一致。

3.4 油耗情況分析

通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，物流運(yùn)輸車輛運(yùn)營一天，約12個(gè)小時(shí)，行駛約500km左右，大約需要消耗柴油130L.

另外通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)大部分時(shí)間處于中等負(fù)荷運(yùn)行，發(fā)動機(jī)運(yùn)行的負(fù)荷越高，瞬時(shí)油耗也相應(yīng)增加。

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收稿日期：2019-02-27

作者簡介：劉士光（1985-），男，漢族，本科學(xué)歷，機(jī)電工程師，研究方向?yàn)槔脵C(jī)械化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化等技術(shù)手段，加強(qiáng)機(jī)動車污染防治能力建設(shè)。