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摘要:介紹了當前汽車尾氣檢測工作中常用的幾種檢測方法,并對其優缺點進行比較分析,提出未來汽車尾氣檢測方法的改進建議。
引言
隨著近年來我國人民生活水平的不斷提高,汽車進入千家萬戶,汽車的保有量也在猛增。在汽車改變人們出行方式、給人們帶來生活便利的同時也產生了許多新的問題,汽車尾氣污染是其中最為被大眾所關注的問題,汽車尾氣的大量排放,加劇了空氣的污染,直接威脅著人們的健康。因此,準確地檢測汽車尾氣污染物含量,及時對汽車尾氣進行科學控制,越來越受人們的關注。
1汽車尾氣污染物檢測方法
汽車尾氣污染物檢測方法非常多,下面介紹幾種目前國內較為常見的檢測方法及其檢測原理[1]。工況法檢測即通過專用的檢測設備,模擬汽車不同形式工況下檢測汽車尾氣排放的方法。檢測時主要會運用到底盤測功機來模擬汽車行駛時的路面情況,通過滾筒與車輪的同步轉動,從而實現汽車不同工況的模擬,然后使用五氣體分析儀等汽車尾氣污染物分析裝置,檢測汽車在不同工況下的尾氣污染物含量,因此可以較為準確地測量出被檢汽車的實際尾氣排放水平。怠速法檢測即測量汽車在怠速工況下的尾氣排放的方法,雙怠速法檢測則是在怠速法檢測的基礎上,增加了高怠速轉速檢測尾氣的方法。本質上兩種檢測方法的原理是一樣的,只是雙怠速法檢測更加準確。運用這兩種方法檢測時不需太多的檢測設備,使用五氣體分析儀即可。具體檢測時,先檢測怠速工況下汽車的尾氣排放污染物的數值,然后將汽車提速到額定轉速的70%,待一兩分鐘之后汽車轉速穩定后,減速至額定轉速的50%,再次檢測汽車的尾氣排放污染物的數值,即完成檢測工作。自由加速法也被稱作煙度檢測,即通過濾紙式煙度計或不透光式煙度計測量柴油機汽車的尾氣中碳顆粒含量的方法。因為汽油機汽車的尾氣污染物以碳氫化合物、一氧化碳和氮氧化合物為主,而柴油機汽車的尾氣污染物以碳顆粒為主,故而不同汽車的尾氣污染物檢測方法也不盡相同。檢測時通過將尾氣引入到煙度計中進行測量,通過比較煙度值或不透光度來判斷尾氣的品質,確定其是否符合標準。遙感法檢測即通過相應檢測設備實現在道路上的實時汽車尾氣檢測的方法。具體檢測時,通過紅外線發生器發射紅外線檢測尾氣,尾氣中的碳氫化合物、一氧化碳和氮氧化合物在接受紅外線照射后會不同程度地改變其光強,利用光譜分析儀可以分析出受光的光譜變化數據,然后通過綜合分析儀換算出汽車尾氣中各種污染物的比例,從而實現汽車尾氣在道路上的實時監控。該檢測方法短時間內可以提供大量的汽車尾氣檢測數據,因此被大量運用到路檢和汽車尾氣控制的相關研究工作中。車載尾氣檢測法即通過將尾氣檢測裝置如五氣體分析儀等安裝在汽車上,隨車檢測汽車行駛過程中的尾氣污染物排放數據的方法。該方法檢測時可以通過接入汽車的行車電腦,實時讀取汽車的進氣量、進氣溫度、發動機水溫、噴油脈寬、發動機爆震等參數,從而得到汽車行駛過程中燃燒室內的可燃混合氣的數值,并計算出可燃混合氣燃燒后的各種產物的含量,即尾氣的排放量和各種尾氣污染物的瞬時排放量。
2汽車尾氣污染物檢測方法的比較研究
工況法檢測方法較為全面地檢測了汽車在不同工況下的尾氣排放,測量數值較為接近汽車行駛過程中的實際排放情況,能較為準確地反映汽車的實際排放規律,從而較為公正地對被檢車輛的汽車質量進行評價,并及時指導車主進行汽車維修,進而有效地控制汽車的尾氣排放。該方法可在檢測車間內完成檢測工作,因此被廣泛地運用于各種汽車檢測中心。但是該方法的缺點也同樣明顯,即整個檢測周期太長,檢測數據的獲取較慢,不適用于需要大量數據分析的研究類工作,限制了該方法的推廣運用。由于怠速/雙怠速法檢測方法檢測時只檢測汽車怠速工況下的尾氣污染物排放,因此誤差較大,一般建議測兩三次取算數平均值為最終結果。該方法只能檢測碳氫化合物和一氧化碳,無法檢測氮氧化合物的排放量,所以有一定的局限性。自由加速法檢測方法可以較為準確地檢測出柴油機汽車的尾氣中碳顆粒的含量,但是由于無法對檢測時汽車的發動機輸出功率進行監控,因此一些有經驗的老司機會通過限油的操作,減少噴油量來降低檢測時的碳顆粒排放,從而蒙混過關。因此在運用該方法檢測時,最好由檢測站的工作人員來進行操作從而規避這類不合理的操作。遙感法檢測方法直接在道路上進行汽車尾氣檢測,通過與道路監控系統聯網后,可以直接根據車牌匹配其實時尾氣污染物排放,因此可以有效地防止一些人為因素對于車檢的影響。但是該檢測方法的限制因素較多,比如要求道路坡度在15°,測量場地5m范圍內不能有信號發射塔、發電站等大型電磁波干擾源,溫度、濕度、風速要求在一定的范圍內,遙感監測設備的安裝精度要求較高等等[2]。此外,由于該項監測技術是由美國發明的,我國目前還處于研究階段,許多核心技術都有專利限制,因此在我國還難以普及。車載尾氣檢測法類似于工況法檢測,只不過工況法是室內檢測,而車載尾氣檢測法是室外檢測,而且由于該方法是隨車檢測,不同于工況法忽略實際路況、空氣阻力等因素的影響,因此其檢測結果比工況法更加準確。但是缺點同樣是檢測周期過長,且檢測儀器的拆裝也較為費時,因此一般都是整車廠新車型退出前的路試測試時使用,應用范圍較窄。
3汽車尾氣污染物檢測方法的選擇
我國的汽車尾氣污染物檢測技術的發展還處于探索階段,與國外仍有較大的差距,但在我國汽車保有量不斷提升的基礎上,可以提供大量的汽車尾氣排放數據供相關學者研究新型的、適用于我國國情的本土化汽車檢測技術。在當前的汽車尾氣檢測工作中,檢測方法的選擇不可一概而論,應根據實際的檢測工作需求來選擇合適的檢測方法。比如汽車質檢中心則傾向于可在室內檢測的工況法檢測,研究機構則傾向于能提供大量研究數據的遙感法檢測,整車廠研發新車型時則傾向于能準確反映汽車尾氣排放情況的車載尾氣檢測法。
4汽車尾氣污染物檢測方法的未來發展方向
由于汽車尾氣污染是全球性的環境問題,同時在不同地區因為地理環境、交通情況等因素的影響,汽車尾氣污染的控制方法不盡相同,相應的汽車尾氣檢測技術也會呈現差異化的發展。當前國內所使用的汽車尾氣污染物檢測技術都是單車檢測技術,不能反映一定區域內的汽車尾氣的排放規律,不利于今后制定有效的尾氣控制措施以改善區域性的汽車尾氣污染問題。因此,未來汽車尾氣污染物檢測方法的發展方向應該是區域性汽車尾氣污染物檢測技術,從而可以準確地對區域性的汽車尾氣污染問題進行數據分析,確定其尾氣污染物的排放規律,從而為制定科學有效的尾氣治理方案提供數據材料。
5結語
隨著政府和群眾對汽車尾氣污染問題的關注,尋找有效的檢測汽車尾氣污染物含量的方法、提升汽車尾氣污染物檢測的準確性,成為汽車檢測工作的重要內容。通過本文研究,希望能為完善我國汽車尾氣檢測技術體系,促進其快速發展提供理論依據。
參考文獻
[1]江濤.機動車排放污染物檢測方法分析[J].福建質量信息,2008(9):32-37.
[2]徐鋒,鮑國華.在用機動車排放污染物檢測方法的探討[J].上海計量測試,2009(4):29-31.
作者:郭飛 宦棟梁 單位:十堰市產品質量監督檢驗所