汽車尾氣排放檢測(cè)技術(shù)與治理措施分析

王澤民

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代人類的重要交通工具，在給人們出行提供方便的同時(shí)，汽車尾氣不僅對(duì)大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，其污染物還會(huì)對(duì)人體造成一定的危害。因此，汽車尾氣排放的治理和控制已經(jīng)成為當(dāng)下社會(huì)亟待解決的問題。本文從汽車尾氣排放的主要污染物以及危害入手，對(duì)影響汽車尾氣排放的因素以及當(dāng)下汽車尾氣排放檢測(cè)的主要技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)述，并在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上總結(jié)了汽車尾氣治理和凈化技術(shù)，以全面改善汽車尾氣排放。

關(guān)鍵詞：汽車尾氣排放 影響因素 檢測(cè)技術(shù) 治理措施

Analysis of Automobile Exhaust Emission Detection Technology and Treatment Measures

Wang Zemin

Abstract：With the rapid development of China's economy， the car has become an important means of transportation for modern humans. While providing convenience for people to travel， automobile exhaust not only causes serious pollution to the atmospheric environment， but also causes certain harm to the human body. Therefore， the governance and control of automobile exhaust emissions has become an urgent problem to be solved in the current society. Starting from the main pollutants and hazards of automobile exhaust emissions， this paper briefly describes the factors affecting automobile exhaust emissions and the main technologies of current automobile exhaust emission detection， and summarizes the automobile exhaust treatment and purification technologies on the existing basis to comprehensively improve automobile exhaust emissions.

Key words：automobile exhaust emissions， influencing factors， detection technology， treatment measures

1 引言

當(dāng)下，汽車已經(jīng)成為我國(guó)主要的交通工具之一，為人們?nèi)粘３鲂刑峁┝朔奖恪Ｅc此同時(shí)，我國(guó)必須正視汽車尾氣排放的情況以及其對(duì)大氣環(huán)境的污染，并對(duì)相關(guān)尾氣檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，確保汽車尾氣排放檢測(cè)的精準(zhǔn)度，為尾氣治理提供可靠的數(shù)據(jù)支持，進(jìn)而制定科學(xué)合理的汽車尾氣治理措施，降低汽車尾氣排放，改善大氣環(huán)境，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。

2 汽車尾氣排放的主要物質(zhì)以及危害

汽車尾氣排放中的物質(zhì)較為復(fù)雜，大概有一百多種不同的化合物，主要包括一氧化碳、硫氧化合物、氮氧化物、碳?xì)浠衔镆约肮腆w懸浮物等。

2.1 汽車尾氣排放的主要物質(zhì)

2.1.1 一氧化碳

一氧化碳是一種無(wú)色無(wú)味，具有還原性和氧化性的氣體。當(dāng)一氧化碳濃度含量過高時(shí)，會(huì)使人體出現(xiàn)不同程度的中毒狀態(tài)，當(dāng)人在短時(shí)間內(nèi)吸入過量的一氧化碳時(shí)，其會(huì)迅速與血液內(nèi)的血紅蛋白凝聚，降低血氧輸送氧氣的能力，對(duì)人的神經(jīng)中樞產(chǎn)生抑制作用，嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)腦死亡。此外，一氧化碳具有一定的可燃燒性，在特定的溫度下會(huì)形成溫室效應(yīng)的氣體。汽車尾氣排放中的大量一氧化碳，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類的健康產(chǎn)生較大的影響。

2.1.2 硫氧化合物

硫氧化合物是當(dāng)下大氣污染和自然環(huán)境酸化的重要污染物之一，其與水滴、微塵并存于大氣中，極易受到微塵以及水滴中的鐵和錳的催化，形成硫酸霧、酸雨等，造成一定的污染和腐蝕。

2.1.3 氮氧化物、碳?xì)浠衔?/p>

氮氧化物作為一氧化氮、二氧化氮的合成體，一般情況下對(duì)人體危害較小，但在大氣中被氧化后會(huì)變成一種刺激性較強(qiáng)的污染源，會(huì)對(duì)人類的呼吸系統(tǒng)，眼睛等造成一定的刺激，影響人的呼吸功能。而碳?xì)浠衔锸瞧嚢l(fā)動(dòng)機(jī)中燃料沒有完全燃燒的產(chǎn)物，通過光化學(xué)反應(yīng)形成甲醛、厭惡，具有一定的致癌性。

2.1.4 固體懸浮物

固體懸浮物通常為直徑100微米內(nèi)的顆粒物，其成分較為復(fù)雜，大氣中的固體懸浮物主要為金屬、非金屬元素以及有機(jī)化合物，這些物質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附力，能夠與空氣中的粉塵、病原體、苯等聚集，一旦進(jìn)行人體，會(huì)在人體的肺部進(jìn)行堆積，極易引發(fā)惡性腫瘤、皮膚病等。

2.2 汽車尾氣排放的危害

據(jù)相關(guān)權(quán)威資料表明，汽車尾氣已經(jīng)成為當(dāng)下最大的空氣污染源，大氣中的6種污染物質(zhì)中有4種是來自汽車尾氣，汽車尾氣的過量排放對(duì)人類的健康以及大氣環(huán)境的污染均造成了嚴(yán)重的威脅，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

首先，汽車尾氣過量排放，比如一氧化碳、二氧化碳、硫氧化合物為溫室效應(yīng)氣體，一旦進(jìn)入空氣過量，不僅會(huì)促使地球氣溫增高，還會(huì)破壞地球的臭氧層，讓陽(yáng)光直射地球表面，過量的紫外線也會(huì)對(duì)環(huán)境氣候造成影響。其次，汽車尾氣排放中氫氧化合物、固體懸浮物會(huì)對(duì)PM值造成影響，導(dǎo)致霧霾天氣，同時(shí)還會(huì)進(jìn)入人體的血液以及呼吸系統(tǒng)，極大地?fù)p害相應(yīng)器官的功能，對(duì)人體的健康造成嚴(yán)重影響。

3 影響汽車尾氣排放的因素

3.1 燃料對(duì)汽車尾氣排放的影響

汽車的主要燃料為汽油，是影響汽車尾氣排放的關(guān)鍵因素。首先，汽油的辛烷值不單單對(duì)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排放有一定的影響，還會(huì)直接影響汽油機(jī)缸內(nèi)的燃燒溫度，導(dǎo)致非正常的自燃現(xiàn)象，即爆震。通常，汽油的辛烷值越高，抗爆性越強(qiáng)，反之，辛烷值越低，越容易出現(xiàn)爆震現(xiàn)象。汽油較低的辛烷值會(huì)限制發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比增加，導(dǎo)致燃油消耗率提高，進(jìn)而尾氣排放中的二氧化碳，即溫室氣體也會(huì)隨之增高。特別是在夏秋氣溫較高時(shí)，低辛烷值的汽油熱穩(wěn)定性較差，易在進(jìn)氣系統(tǒng)中出現(xiàn)膠質(zhì)沉淀，影響燃燒效果，使其尾氣排放惡化。其次，汽油中的硫的含量，也是導(dǎo)致汽車尾氣排放污染的因素，通常原油中含有硫，如果在提煉過程中未進(jìn)行脫硫處理，會(huì)導(dǎo)致汽車三元催化轉(zhuǎn)化器中毒，影響其對(duì)尾氣的凈化效果，進(jìn)而引起車載診斷系統(tǒng)的混亂，導(dǎo)致汽車尾氣排放增加。因此，燃料性質(zhì)對(duì)汽車尾氣排放有著較大影響。

3.2 空燃比對(duì)汽車尾氣排放的影響

空燃比是可燃混合氣體中空氣質(zhì)量和燃油質(zhì)量之比。當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，混合氣偏濃，汽油燃燒不完全，尾氣中的一氧化碳量會(huì)增多；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于中高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，混合氣處于理論空燃比，汽油燃燒效率高，尾氣中的一氧化碳和碳?xì)浠衔镆矔?huì)相應(yīng)減少。

3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)對(duì)尾氣的影響

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，也是核心構(gòu)件，其技術(shù)水平以及燃燒效率對(duì)尾氣的排放有著非常重要的影響。首先，發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)是控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和排放的關(guān)鍵系統(tǒng)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，會(huì)直接影響汽車尾氣排放增加，比如排放濃煙、黑煙等。其次，有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率，使燃料充分燃燒，可有效降低溫室氣體排放。除此之外，發(fā)動(dòng)機(jī)的使用年限，也直接影響著其燃燒效率和排放性能，導(dǎo)致尾氣的排放增加，對(duì)大氣環(huán)境造成一定的污染。

4 常見的汽車尾氣排放檢測(cè)技術(shù)

4.1 怠速檢測(cè)法

怠速檢測(cè)法又被稱為無(wú)負(fù)荷檢測(cè)法，該檢測(cè)技術(shù)是汽車尾氣檢測(cè)技術(shù)中最早也是應(yīng)用最多的檢測(cè)技術(shù)，一般分為怠速檢測(cè)和雙怠速檢測(cè)。怠速檢測(cè)法就是汽車在怠速狀態(tài)下進(jìn)行的尾氣檢測(cè)，通過怠速檢測(cè)法可全面動(dòng)態(tài)檢測(cè)出汽車尾氣中所含有的有害物質(zhì)，而雙怠速檢測(cè)法則是在怠速檢測(cè)法的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，但無(wú)論是怠速檢測(cè)法還是雙怠速檢測(cè)法均無(wú)法真實(shí)測(cè)評(píng)出汽車在行駛狀態(tài)下的尾氣排放水平。

4.2 工況法

工況法是常用的汽車尾氣排放檢測(cè)方法，通常分為簡(jiǎn)易工況法、瞬態(tài)加載法以及穩(wěn)態(tài)加載法。簡(jiǎn)易工況法是指將檢測(cè)汽車放置在底盤測(cè)功機(jī)上，并進(jìn)行相應(yīng)的程序設(shè)置，讓汽車在底盤測(cè)功機(jī)的滾筒上進(jìn)行特定速度的行駛，通過驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，底盤測(cè)功機(jī)會(huì)按照檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)滾筒以及驅(qū)動(dòng)輪施加特定負(fù)荷來模擬汽車在道路上的行駛阻力，檢測(cè)汽車按照特定的速度完成檢測(cè)，便可準(zhǔn)確檢測(cè)出汽車在行駛狀態(tài)下的尾氣排放。相關(guān)檢測(cè)人員可以通過對(duì)汽車各種行駛狀態(tài)進(jìn)行模擬，準(zhǔn)確獲取汽車尾氣中各污染物含量。相對(duì)于怠速檢測(cè)法來說，工況法可以綜合檢測(cè)并分析行駛狀態(tài)下的汽車尾氣排放，并且準(zhǔn)確度較高，相關(guān)數(shù)據(jù)可用于汽車尾氣治理措施的制定，進(jìn)而減少汽車尾氣對(duì)大氣環(huán)境的污染。瞬態(tài)加載法是工況法中技術(shù)含量較高的檢測(cè)技術(shù)，設(shè)備費(fèi)用以及維護(hù)費(fèi)用相對(duì)較高，同時(shí)對(duì)于檢測(cè)人員的操作水平要求也高，而穩(wěn)態(tài)加載法使用設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，可以與怠速法結(jié)合使用，直接測(cè)量尾氣排放中各污染物濃度。

4.3 尾氣遙感檢測(cè)技術(shù)

尾氣遙感檢測(cè)技術(shù)的工作流程就是以吸收譜線位置和強(qiáng)度來確定尾氣中各污染物的成分和濃度。首先，該技術(shù)靈敏度高，通過先進(jìn)的波長(zhǎng)調(diào)制光譜技術(shù)，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)低頻向高頻的轉(zhuǎn)換，不受振動(dòng)的影響。其次，遙感技術(shù)檢測(cè)設(shè)備具有優(yōu)越的單色特性，打破了紅外和紫外光譜分辨率低的壁壘，能夠精確測(cè)量汽車尾氣的單一吸收譜線，不受外界環(huán)境的影響，同時(shí)掃描速度非常快，每秒能達(dá)到上千次的精確測(cè)量。最后，該技術(shù)利用激光光譜無(wú)觸點(diǎn)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)行駛狀態(tài)汽車的遙感檢測(cè)，不僅可以對(duì)車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程測(cè)量，還可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，降低了檢測(cè)成本，同時(shí)在無(wú)觸點(diǎn)測(cè)量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無(wú)漂移，通過內(nèi)部參考模塊，進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，實(shí)時(shí)鎖定尾氣吸收譜線，不受環(huán)境、溫度、壓力等變化的影響。尾氣遙感檢測(cè)技術(shù)是當(dāng)下較為先進(jìn)的自動(dòng)化尾氣檢測(cè)技術(shù)，操作簡(jiǎn)單、效率高，不受人為因素的影響等優(yōu)勢(shì)較為顯著，但該技術(shù)無(wú)法對(duì)尾氣中污染含量進(jìn)行精確測(cè)定。

5 汽車尾氣排放治理措施

5.1 構(gòu)建完善的汽車尾氣排放管理執(zhí)法機(jī)構(gòu)以及相關(guān)制度

首先，國(guó)家應(yīng)制定科學(xué)合理的汽車尾氣排放指標(biāo)，并構(gòu)建完善的汽車尾氣排放管理執(zhí)法機(jī)構(gòu)，比如成立以交通、環(huán)保、質(zhì)檢等機(jī)關(guān)單位為主體的綜合治理執(zhí)法機(jī)構(gòu)，對(duì)汽車尾氣排放進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)檢測(cè)，并在具體的檢測(cè)、執(zhí)法過程中全面落實(shí)相關(guān)制度，推行責(zé)任制，確保汽車尾氣檢測(cè)及治理工作的全面開展。其次，國(guó)家還應(yīng)對(duì)汽車燃料汽柴油入市實(shí)行嚴(yán)格的入市報(bào)檢制度，對(duì)于不符合環(huán)保要求以及質(zhì)量不合格的燃油，根據(jù)相關(guān)制度進(jìn)行嚴(yán)厲處罰，并禁止銷售，強(qiáng)制退返產(chǎn)地，以此加強(qiáng)源頭管理。除此之外，還應(yīng)構(gòu)建相應(yīng)的法律法規(guī)，確保汽車尾氣排放的有效控制。

5.2 提高汽車尾氣檢測(cè)門檻和檢測(cè)、治理水平

汽車尾氣排放檢測(cè)機(jī)構(gòu)是進(jìn)行尾氣檢測(cè)的主要部門，想要確保汽車尾氣檢測(cè)數(shù)據(jù)為治理措施制定提供可靠依據(jù)，必須要提高汽車尾氣檢測(cè)機(jī)構(gòu)的門檻，嚴(yán)格按照相關(guān)的資質(zhì)認(rèn)證以及技術(shù)條件等進(jìn)行審核。首先，國(guó)家相關(guān)部門應(yīng)結(jié)合環(huán)保、交通等各方面的實(shí)際情況制定完善的汽車尾氣檢測(cè)資質(zhì)認(rèn)證指標(biāo)，并通過公開、公正、公平的招標(biāo)方式進(jìn)行招標(biāo)，入圍的企業(yè)或者機(jī)構(gòu)應(yīng)使用質(zhì)監(jiān)局認(rèn)定的檢測(cè)設(shè)備以及治理產(chǎn)品。其次，汽車尾氣檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)按照國(guó)家物價(jià)部門的定價(jià)進(jìn)行相關(guān)的尾氣檢核以及治理收費(fèi)，并對(duì)檢測(cè)、治理操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，按照相關(guān)要求持證上崗，確保其操作規(guī)范，檢測(cè)、治理措施科學(xué)有效，并按照要求出具相關(guān)檢測(cè)合格的報(bào)告單，將合格車輛信息傳輸?shù)较嚓P(guān)部門，通過報(bào)告單獲取尾氣合格證。對(duì)于檢測(cè)不合格的、治理不到位的車輛應(yīng)進(jìn)行再次治理，并登記在冊(cè)。需要特別注意的是，檢測(cè)機(jī)構(gòu)在進(jìn)行檢測(cè)和處理時(shí)，必須要客觀、真實(shí)，不得出具虛假證明，情節(jié)嚴(yán)重的應(yīng)進(jìn)行重罰或取消檢測(cè)資質(zhì)。

5.3 優(yōu)化汽車動(dòng)力裝置，大力推行新能源汽車

5.3.1 優(yōu)化汽車動(dòng)力裝置

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的重要?jiǎng)恿ρb置，汽車生產(chǎn)廠商應(yīng)加強(qiáng)高效清潔發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)，在提升發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的基礎(chǔ)上，全面控制減少汽車尾氣排放。一方面生產(chǎn)廠商應(yīng)優(yōu)化人才引進(jìn)機(jī)制，通過專業(yè)的研發(fā)以及設(shè)計(jì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能，改善原機(jī)排放水平，比如對(duì)于噴油策略的優(yōu)化、對(duì)于尾氣后處理系統(tǒng)的優(yōu)化以及對(duì)于汽車?yán)鋯?dòng)過程的優(yōu)化等。另一方面，應(yīng)加大對(duì)于后處理系統(tǒng)的升級(jí)和優(yōu)化，比如三元催化器就是通過催化劑使尾氣中的有害物質(zhì)相互進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化為對(duì)人體無(wú)害的氣體，以此減少汽車尾氣對(duì)大氣環(huán)境的污染。

5.3.2 加大新能源汽車的推廣和宣傳

基于節(jié)能減排、保護(hù)自然資源的大背景，國(guó)家應(yīng)大力宣傳、推廣新能源汽車，有效降低汽車尾氣排放。首先，國(guó)家應(yīng)通過多元化方式進(jìn)行汽車尾氣排放的危害性以及新能源汽車應(yīng)用的宣傳和推廣，比如通過互聯(lián)網(wǎng)、新媒體等加強(qiáng)人民對(duì)汽車尾氣危害性的認(rèn)知，同時(shí)加大新能源汽車的推廣和宣傳力度，使人們樹立正確的環(huán)保、節(jié)能減排意識(shí)，鼓勵(lì)群眾使用清潔型、新能源汽車、公共交通工具出行。其次，國(guó)家還應(yīng)進(jìn)一步完善和優(yōu)化城市公共交通的入市標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)新能源出租車和公交車的普及，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)改裝車的監(jiān)督檢查，杜絕安全隱患。除此之外，國(guó)家還應(yīng)對(duì)新能源汽車實(shí)行合理的傾斜補(bǔ)貼政策，加大新能源汽車的推廣，新能源汽車研發(fā)部門應(yīng)對(duì)新能源汽車進(jìn)行不斷的優(yōu)化和升級(jí)，注重加強(qiáng)續(xù)航能力和人工智能技術(shù)的研發(fā)拓展，從根本上緩解里程焦慮，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

5.4 加強(qiáng)汽車的保養(yǎng)和維修

汽車在使用過程中，應(yīng)進(jìn)行定期的維修和保養(yǎng)，確保其各個(gè)構(gòu)件運(yùn)行性能穩(wěn)定，也是減少和降低汽車尾氣排放以及改善大氣環(huán)境的關(guān)鍵。首先，國(guó)家相關(guān)部門應(yīng)通過嚴(yán)格構(gòu)建科學(xué)、合理的檢測(cè)制度，同時(shí)優(yōu)化和改進(jìn)汽車尾氣檢測(cè)設(shè)備，加強(qiáng)檢測(cè)人員技術(shù)操作各方面的培訓(xùn)，全面提升檢測(cè)水平，使其能效充分發(fā)揮。其次，駕駛?cè)藛T應(yīng)做好汽車的日常維護(hù)和保養(yǎng)，同時(shí)在汽車行駛過程中，應(yīng)盡量保持勻速行駛，避免頻繁變換車速等現(xiàn)象，因?yàn)槠囋谛旭偁顟B(tài)中，突然的加速和減速會(huì)導(dǎo)致汽車尾氣中的一氧化碳和碳?xì)浠衔锱欧旁龈摺Ｒ虼?，駕駛?cè)藨?yīng)盡量平穩(wěn)行車，避免急停急剎。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車已經(jīng)成為我國(guó)主要的出行交通工具，基于保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排的大背景，打好環(huán)境污染攻堅(jiān)戰(zhàn)是當(dāng)下社會(huì)的重要舉措，因此，國(guó)家相關(guān)部門應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，制定合理的汽車尾氣檢測(cè)管理制度，強(qiáng)化汽車尾氣檢測(cè)的嚴(yán)謹(jǐn)性和客觀性，不斷完善和優(yōu)化汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，加大新能源汽車的宣傳和推廣，促使人們改變傳統(tǒng)出行習(xí)慣，形成綠色環(huán)保的生活方式。

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