王許娜
摘要:近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速的發(fā)展,人們的生活得到了很大的改善。私家車(chē)進(jìn)入了越來(lái)越多的人的家庭之中。為了降低城市污染,實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,必須對(duì)汽車(chē)尾氣排放進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)和控制。本文對(duì)簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況法的測(cè)量原理以及常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了全面的分析和論述,就如何確保測(cè)量值準(zhǔn)確性的這一問(wèn)題展開(kāi)了深入的研究和探討,希望能對(duì)大氣環(huán)境的保護(hù)工作提供有利的幫助,有效地改善城市污染的狀況。
關(guān)鍵詞:汽車(chē)尾氣;檢測(cè)裝置;檢測(cè)方法
引言
眾所周知,汽車(chē)尾氣中含有多種化合物,其中多數(shù)是對(duì)人體和空氣有害的,例如汽車(chē)尾氣中的氮氧化物會(huì)導(dǎo)致空氣中的臭氧濃度增加,排放的顆粒物攜帶大量病菌,極易傳播疾病,碳氧化合物經(jīng)過(guò)日光照射會(huì)產(chǎn)生有刺激性的氣體,損傷人體的呼吸道黏膜系統(tǒng)。我國(guó)的機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放特點(diǎn)明顯,短期、大量、集中排放,局部污染非常嚴(yán)重,因此我們應(yīng)該對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣檢測(cè)問(wèn)題予以足夠的重視并盡快找到機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣防治措施。
1汽車(chē)尾氣遙測(cè)裝置結(jié)構(gòu)和功能
汽車(chē)尾氣遙測(cè)裝置是一種基于單波非色散紅外(NDIR)和漫反射技術(shù)的機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣遙測(cè)設(shè)備,包括尾氣檢測(cè)單元、抓拍檢測(cè)觸發(fā)系統(tǒng)、獨(dú)立光源。其中獨(dú)立光源用于發(fā)射調(diào)制后的中紅外光,采用漫反射的形式使空域內(nèi)充滿均勻的紅外光;通過(guò)尾氣檢測(cè)單元前端的平凹透鏡匯聚,當(dāng)經(jīng)過(guò)車(chē)輛所排放的尾氣煙團(tuán)出現(xiàn)在光路上時(shí),改變了紅外光的強(qiáng)度,由此實(shí)現(xiàn)對(duì)排放氣體的檢測(cè);當(dāng)車(chē)輛抓拍檢測(cè)觸發(fā)系統(tǒng)檢測(cè)道路有來(lái)車(chē)時(shí),將車(chē)輛信息通過(guò)傳輸線發(fā)送給尾氣遙測(cè)單元,該單元將檢測(cè)到的尾氣信息和車(chē)輛信息進(jìn)行數(shù)據(jù)整合疊加,經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸接口,通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街行目刂破脚_(tái)。如圖1所示,設(shè)備采用漫反射的形式,安裝調(diào)試靈活,1尾氣檢測(cè)單元和2獨(dú)立光源可以安裝于道路上方的橫梁處,采用俯射的形式,也可以安裝于行車(chē)道的兩側(cè),采用對(duì)射的形式。2獨(dú)立光源發(fā)射調(diào)制后的中紅外光,采用漫反射的形式使空域內(nèi)充滿均勻的紅外光。當(dāng)11車(chē)輛抓拍檢測(cè)觸發(fā)系統(tǒng)檢測(cè)道路有來(lái)車(chē)時(shí),將車(chē)輛信息通過(guò)13傳輸線發(fā)送給尾氣遙測(cè)單元,遙測(cè)單元將檢測(cè)到的車(chē)輛尾氣信息疊加到抓拍的車(chē)輛信息后,經(jīng)14數(shù)據(jù)傳輸接口,通過(guò)3傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街行目刂破脚_(tái)。如圖2所示,由于采用的是漫反射的形式,所以通過(guò)2獨(dú)立光源所發(fā)射出的紅外光在空間上是面向各個(gè)方向且分布均勻,而被檢測(cè)車(chē)道的光路,通過(guò)1尾氣檢測(cè)單元前段的平凹透鏡匯聚于12尾氣遙測(cè)單元。當(dāng)經(jīng)過(guò)車(chē)輛所排放的尾氣煙團(tuán)出現(xiàn)在光路上時(shí),改變了光路強(qiáng)度,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)排放氣體的檢測(cè)。且內(nèi)部設(shè)計(jì)參考基準(zhǔn)通道,能夠?yàn)V除掉環(huán)境氣體因素的影響,使測(cè)量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。
2我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣檢測(cè)方法
2.1雙怠速檢測(cè)法
使用雙怠速檢測(cè)法對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候,應(yīng)該在機(jī)動(dòng)車(chē)處于空擋的情況下進(jìn)行,進(jìn)行檢測(cè)之前應(yīng)該使用測(cè)量?jī)x器獲取汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,然后從汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)定怠速轉(zhuǎn)速提升到相對(duì)較高的轉(zhuǎn)速上,接著恢復(fù)到規(guī)定怠速,通過(guò)測(cè)量汽車(chē)高轉(zhuǎn)速和怠速時(shí)的CO和碳?xì)浠衔餄舛戎祦?lái)判定車(chē)輛是否合格。
2.2簡(jiǎn)易工況檢測(cè)法
簡(jiǎn)易工況檢測(cè)法又可以細(xì)分為穩(wěn)態(tài)工況法、瞬態(tài)工況法和簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況法,其中穩(wěn)態(tài)工況法是現(xiàn)實(shí)檢測(cè)中運(yùn)用最多的一種檢測(cè)方法,穩(wěn)態(tài)工況法具有檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,檢測(cè)技術(shù)性強(qiáng)和流程相對(duì)復(fù)雜的特點(diǎn),因此使用該種方法進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)人員的培訓(xùn)和管理:第一,檢測(cè)過(guò)程要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求,嚴(yán)格按照檢測(cè)步驟進(jìn)行檢測(cè);第二,在檢測(cè)過(guò)程中保證檢測(cè)車(chē)輛的安全性,嚴(yán)禁對(duì)有質(zhì)量問(wèn)題的車(chē)輛實(shí)施檢測(cè);第三,加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn),使檢測(cè)人員數(shù)量掌握檢測(cè)步驟和標(biāo)準(zhǔn),對(duì)設(shè)備的維護(hù)以及數(shù)據(jù)的分析都有一定的了解;最后,要加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)工作的管理,嚴(yán)格按照質(zhì)量體系要求對(duì)汽車(chē)尾氣濃度進(jìn)行檢測(cè)。
2.3不透光煙度法
采用不透光煙度法對(duì)車(chē)輛排放造成的污染進(jìn)行監(jiān)測(cè)和測(cè)定時(shí)首先要按照相關(guān)的要求安裝儀器,接著接通電源開(kāi)關(guān)使儀器進(jìn)入顯示界面并開(kāi)始預(yù)熱,然后進(jìn)行自由加速試驗(yàn),同時(shí)對(duì)尾氣進(jìn)行煙度檢測(cè)。使用不透光煙度法進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候需要注意的是,將取樣探頭插入所測(cè)車(chē)輛的排氣管時(shí)應(yīng)該注意插入的深度有一定的要求,通常情況下應(yīng)該插入排氣管內(nèi)30cm,檢測(cè)過(guò)程中,油門(mén)要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求,快速連續(xù)的將油門(mén)踩到斷油狀態(tài)。
3汽車(chē)尾氣排放治理的基本思路
3.1法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)的制定
首先需要制定相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)已經(jīng)制定并頒布了對(duì)新車(chē)從國(guó)一至國(guó)六的各個(gè)階段的標(biāo)準(zhǔn),各省也根據(jù)本省的實(shí)際情況制定了在用車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)。已經(jīng)實(shí)施的在用車(chē)排放檢測(cè)方法主要包括遙感測(cè)量(主要針對(duì)路上行駛的車(chē)輛,也就是加強(qiáng)路檢)和定期的周期檢測(cè)(包括安檢和排放檢測(cè)),俗稱年檢。根據(jù)機(jī)動(dòng)車(chē)的排放特點(diǎn)和大氣污染的控制需求,汽油車(chē)的排放檢測(cè)方式已經(jīng)從雙怠速法發(fā)展為簡(jiǎn)易工況法,加強(qiáng)了對(duì)NOx的控制。柴油車(chē)從簡(jiǎn)單的自由加速時(shí)煙度檢測(cè)發(fā)展到簡(jiǎn)易工況法(加載減速法),檢測(cè)柴油車(chē)在最大載荷工況下的炭煙(顆粒物)排放,根據(jù)大氣污染控制的需要,正在修訂的在用柴油車(chē)標(biāo)準(zhǔn)中已加入NOx的檢測(cè)。
3.2車(chē)載診斷系統(tǒng)的應(yīng)用
早期的車(chē)載診斷系統(tǒng)(也被稱為OBD-I)是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的發(fā)展而誕生的,它是汽車(chē)制造商為方便診斷發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)出現(xiàn)的故障,判定并由此記錄相關(guān)故障碼,便于維修人員快速準(zhǔn)確進(jìn)行維修而設(shè)計(jì)的。由于各制造商的發(fā)動(dòng)機(jī)控制軟件不同,通信協(xié)議不同,不同車(chē)輛都需要各自專用的診斷儀和配套軟件。美國(guó)EPA(環(huán)境保護(hù)署)為加強(qiáng)對(duì)汽車(chē)尾氣排放物的控制和監(jiān)管,在車(chē)載診斷系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,于1996年正式頒布并實(shí)施了OBD-II(車(chē)載診斷系統(tǒng))的標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)技術(shù)要求。歐洲也隨后頒布了類(lèi)似的標(biāo)準(zhǔn)(EOBD)。在標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)涉及汽車(chē)尾氣排放物的監(jiān)測(cè)內(nèi)容、方式、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)連接口(DLC)安裝位置和PIN腳使用、故障碼定義以及故障指示燈(MIL)等內(nèi)容都進(jìn)行了詳盡規(guī)定。特別要強(qiáng)調(diào)的是,該系統(tǒng)不僅可偵測(cè)和判斷已發(fā)生的故障,還能偵測(cè)和判斷與排放可能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求相關(guān)的故障(包括性能參數(shù)的偏移)。另一個(gè)強(qiáng)制性的要求是該系統(tǒng)必須可使用市場(chǎng)上可購(gòu)買(mǎi)到的通用型診斷儀進(jìn)行檢測(cè),這就統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)要求并開(kāi)放了影響排放的故障檢測(cè)通道,最大范圍地?cái)U(kuò)大了監(jiān)督、檢測(cè)和維修的便捷性,經(jīng)驗(yàn)表明這是一種方便和有效的方式。隨著汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展,車(chē)載診斷系統(tǒng)也在不斷發(fā)展和完善。除了偵測(cè)和判定方式、故障碼的擴(kuò)充(如合理性的判定等)和更清晰的定義等變化外,為了更方便準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè),還增加了排放控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)頻次的要求。
結(jié)語(yǔ)
作為威脅生態(tài)環(huán)境及人類(lèi)健康的重要污染源,汽車(chē)尾氣排放過(guò)量的問(wèn)題已成為如今社會(huì)最為突出,且亟待解決的問(wèn)題。在這種環(huán)境下,為了改善城市的環(huán)境質(zhì)量,還子孫后代一片綠水青山,我國(guó)環(huán)保檢測(cè)機(jī)構(gòu)和管理部門(mén)采取了一系列有效措施,其中包括提高檢測(cè)人員的工作能力和責(zé)任意識(shí),嚴(yán)格規(guī)范他們的操作流程,讓污染物排放檢測(cè)發(fā)揮其真正的作用,實(shí)現(xiàn)降低污染指數(shù)的目標(biāo)。
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