汽油车尾气排放物污染物检测论文

摘要：我国对在用车尾气排放检测已进行了20年，现行的检测方法已难以跟上国内一些大城市环保加严的需要，国外更先进的“简易工况检测法”强烈地吸引着我们。本文就传统的检测方法及其弊端、国外简易工况法和我国关于简易工况法的政策、标准与发展现状等方面进行综述与介绍。 一、为什么要对在用车进行尾气检测 上世纪80年代以来我国汽车保有量迅速增长，机动车造成的空气污染不断加重，在大城市中尤为突出，引起了社会公众的广泛关注。 国外成功经验表明，有效控制汽车污染需作好两方面的工作。一是实施新车排放法规，从新车开始就控制好污染物的排放水平；二是对在用车搞好监管，实行车辆排放的检测／维护制度（I／M制度）。前者是机动车低污染的前提条件，后者是为了保证车辆排放处于正常状态。 由于以下原因，对在用车的排放检测成为十分重要： 为保证在用车处于良好的技术状态，把那些高排放“病”车抓出来，我国强制实行尾气年检，不合格者进行调修、保养，达标后方可行驶。 二、国家现行的检测方法 我国对在用车的尾气检测是在实施年检制度中执行的。通常用的检测方法，汽油车为怠速法（或双怠速法），柴油车为自由加速烟度法。都属于无负载检测法，测试价格便宜，试验方法简单快捷。 1.汽油车怠速检测法 什么是怠速怠速工况是汽车多种工况的一种，指车辆变速箱位于空档、离合器为接合位置、发动机油门松开、低速空转的状态。在汽车启动后的稳定、暖机时，十字路口等红灯及交通堵车时，汽车为怠速工况。怠速检测主要用于在用车。对于新车主要用于车间新车下线后的检测。 测试方法发动机由怠速工况加速至0.7额定转速，维持60s后降至怠速。将取样探头插入排气管中，维持15s后开始读取30s内的最高值和最低值，取平均值。 怠速检测特点只能反映车辆怠速状态下空负荷排放情况，这时发动机为贫氧偏浓燃烧，主要产生CO和HC，产生少量或不产生NOx。操作方便快捷，价钱便宜。广泛使用于检测场车辆年检、环保部门进行路检以及修理厂对车辆的检修工作等方面。帮助环境监管人员、车辆维修人员判断发动机是否处于正常的工作状态。 车辆正常的排放范围正常排放的范围见表1。可以看出，标准限值很宽松。如果排放接近或超标，说明发动机严重偏离正常燃烧。应当尽早检修和保养。 怠速检测法传统的怠速测量法有很大的局限性，一些国家为了监控因化油器量孔磨损、或因催化器转化效率降低造成的汽车排放恶化，近年来，普遍采用双怠速测量方法。ISO3929标准中也相应制订了双怠速测量法。为满足我国需要，GB／T3845－93《汽油车排气污染物的测量（怠速法）》将ISO3929中的双怠速测量程序列于附录C，供各地环保系统参考使用。据此，北京市1994年就发布了汽油车双怠速污染物排放标准。 对于电喷加三元催化器汽车，需用五气分析仪，由测量尾气中的O2含量给出空气过量系数（λ）。发动机为高怠速转速时，λ应为1.00±0.03（或制造厂规定的范围）。

今年4月27日，国家环保总局公布了相当于欧Ⅲ和欧Ⅳ标准的汽车尾气排放中国标准。中国Ⅲ号标准的尾气污染物排放限值比我国目前执行的第Ⅱ阶段标准尾气污染物排放限值降低了30％，并将于2007年7月1日起在全国开始实施，北京将在今年提前实行。 据国家环保总局科技司副司长罗毅介绍，环保总局早在2001年就启动了相当于欧Ⅲ标准的中国标准的制定。据参与该标准制定的清华大学污染控制研究所所长傅立新教授透露，北京地方性标准草案绝大部分内容参照了欧洲的欧Ⅲ标准，OBD和冷启动等要求都被保留。 目前，世界汽车排放标准并立，分为欧洲、美国、日本标准体系。欧洲标准测试要求相对而言比较宽泛，是发展中国家大都沿用的汽车尾气排放体系。并且，由于我国的轿车车型大多从欧洲引进生产技术，中国大体上采用欧洲标准体系。 中国汽车技术信息研究所专家李京生认为，中国有自己的国情，实施排放标准的背景也与欧洲有所不同，其中最直接涉及到的就是城乡差别问题，因此中国应该有自己的标准。我国机动车污染物排放标准中污染物排放限值大体等同欧盟排放标准，故国内也沿用类似称呼，但两者仍存有一定的技术差异。我国制定的《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(Ⅰ)》等效于“欧Ⅰ”标准；《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(Ⅱ)》等效于“欧Ⅱ”标准。而欧Ⅲ则比欧Ⅱ标准上了个台阶，有关专家做了一个形象的比喻：7辆执行欧Ⅱ标准的汽车，相当于1辆化油器车的污染物排放量；14辆执行欧Ⅲ标准的汽车，才相当于1辆化油器车的污染物排放量。按照轻型汽车Ⅲ号标准，家庭轿车和轻型汽车的一氧化碳排放量将在原有基础上减少30％，碳氢和氮氧化合物则分别减少40％。 路况油品将影响OBD的准确率 。 为保证车辆在使用过程中稳定达到排放限值要求，在实施新标准时，一个名叫车载诊断系统(OBD)要被加装到汽车上，OBD系统将根据发动机的工作状况随时监测汽车排放的尾气是否超标，超标时即发出警示。然而，这个OBD系统的实行体现出了很大的中国特色。根据国家环保总局的规定，2007年7月1日，全国生产和销售的新车都必须符合这一标准，OBD系统将推迟一年实施。 据中国汽车技术研究中心首席专家方茂东介绍，与欧Ⅱ相比，欧Ⅲ排放标准中最大的变化在于车辆出厂前必须装配核心组件OBD，即车载自诊断系统。该系统特点在于，检测点增多、检测系统增多，在三元催化转化器的进出口上都有氧传感器。完全通过实时监控车辆排放来控制达标，可以更加保证欧Ⅲ排放标准的执行。 据了解，现在部分国产品牌轿车已经具备达到欧Ⅲ排放标准的条件。但是，专家也指出，目前能够达到欧Ⅲ排放标准的发动机，只是排放方面相比欧Ⅱ有所改进。对于国标Ⅲ号，由于这些车辆出厂之前没有安装OBD系统，因此尚不能称在完全意义上达到欧Ⅲ排放标准。同时，OBD系统也不能在车辆出厂之后经过改造加上，因此即使现在购买那些已经具备达到欧Ⅲ排放标准条件的车辆，今后也不会视同已经符合我国新排放标准。 小小的OBD成为汽车厂商和环保部门争论的重点，可能成为欧Ⅲ排放标准最难解决的问题。许多厂家认为关键所在是油品的问题，如果油品质量不断反复，必然会导致排放标准不合要求，而北京市环保局则认为，加装OBD自动诊断系统才是当务之急。北京市环保局大气处处长冯玉桥表示，会尽量争取欧Ⅲ标准与OBD系统同步实施。 有厂商认为，北京的路况与国外有差距，城市堵车严重，油品质量也不够好，如果安装了OBD系统，会导致系统频繁误报，这样会使消费者对车辆本身的质量产生怀疑；此外，OBD系统的售后、维修培训需要的时间为期不短，能不能与欧Ⅲ标准同步实施也是问题，而这些都关乎影响企业生死的品牌问题。另外，由于OBD在欧美是作为汽车召回项目中的一项，是否加装OBD将决定企业未来召回成本的问题。 两大企业正加快研制新油品 业内人士指出，油品质量对于汽车尾气排放效果的影响相当明显。车辆在使用过程中，如果车油不相配，会造成因油损车的情况。如果使用相应的低品质燃油，排放同样达不到新标准要求。要使汽车达到更严格的尾气排放标准，不仅要求汽车生产厂家提高整车生产技术，还需油品供应商提高相应的燃油质量。根据去年颁布的《车用汽油北京市地方标准》，从今年7月1日起，符合欧Ⅲ标准的汽油将在北京全面上市，而低于该标准的汽油将不准加用。国家环保总局机动车排污监控中心汤大钢主任表示，在全国市场提供质量稳定的燃油产品是实施更高排放标准的先决条件。如果汽油中的硫、锰、铁等杂质含量过高，可能损害三元催化器和氧传感器，降低对污染物的催化效果；若汽油饱和蒸气压较高，也会带来挥发性污染。新油品标准的制定体现了车厂和油厂的利益之争。从技术层面讲石油企业完全具备生产欧Ⅲ标准燃油的能力，但标准迟迟不出使得石油企业有了坐观其变的最好借口；对汽车生产厂家而言，“喝不到好油”也成为汽车排放降不下来的很好托辞，一位合资汽车生产厂家负责人告诉记者，他们的产品在国外能够达到严格的欧Ⅲ排放标准，为适应国内油品质量不稳定的状况，只好自降标准，局部采用以往的技术通过目前的欧Ⅱ排放标准就行了。对此，汤大钢主任解释说：同样是欧Ⅲ标准，油品质量高，对于汽车自身控污能力的要求就低；油品质量差，对于汽车自身控污能力的要求就高。在企业最看重的效益面前，提高油品质量和提高汽车的控污能力都需要投入研发资金和增加生产成本，汽车厂家和石油企业在此问题上的博弈其实早在我国执行欧I标准时就已开始了。 实际上，令众多汽车及石油企业心存疑虑的还有一个原因，即由于北京的第三阶段用油品质标准是一个完全的地方标准，他们担心的是这一标准能否得到有关部门的有力支持并在全国范围内实施。某汽车公司老总指出，我国油品质量地域差异性较大，北京等大城市的燃油质量肯定优于中小城市及乡村，油品质量对于欧Ⅲ标准的影响不能忽略。 北京市环保局机动车尾气排放管理中心总工程师李昆生介绍说，“要达到新的排放标准，仅中石化北京燕山分公司就已经投入5、6亿元进行改造。而目前来看，增加的成本要由企业内部消化。因此在每一个指标的确定上，都历经了艰难的协调与论证过程。”在选用油品方面，符合欧Ⅲ排放需要使用清洁汽油，而标号高的汽油并非就是清洁汽油，这需要依靠炼厂技术的提高和调配方法，使用不清洁汽油会造成三元催化器过早失效，汽车排放超标。截至目前，北京油品市场上只有98号汽油的排放水平达到了欧Ⅲ标准，这种油不仅价高，而且只在少数加油站供应。

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