汽车有害排放物的测量方法论述

摘要：近年来世界的机动车数量持续上升，全球处于使用状态的各种汽车，包括轿车、卡车和公共汽车等的总保有量已经超过了10亿辆，而轻型汽油车作为主要的私家车部分，在市场上占据了很大份额。汽车保有量的持续上升为各国的汽车排气控制提出了更高的要求，各国均从新车排放控制和在用车的排放控制两方面同时抓起。

关键词：汽车；有害排放物；测量方法

中图分类号：F407.471文献标识码： A

一、有害排放物分析的取样方法

1.1 直接取样法

直接取样顾名思义，就是讲取样的设备直接放到汽车排气管中，进行汽车尾气的采样，随后在利用专业设备分析检测即可。气样在进入分析仪前，需经过滤清、冷凝等预处理以除去水分和污垢物。该方法操作简单，适合于连续观查排气组成的变化，广泛用于汽油车双怠速排放试验取样和柴油自由加速烟度的试验取样。

1.2 全量取样法

全量取样就是利用袋子将汽车所排出的尾气全部收集起来，随后再送去分析检验即可。

1.3 比例取样法

比例取样法是事先将内燃机和排气量的内在关系进行进气量的测量，在使用容量约为50L 的小袋子连续收集排气量的 1/1500-1.1000，按此取样比例，自动控制进气量和排气采取量的比例。

1.4 定容取样法

定容取样法实质上是稀释取样。该方法能有效控制周围环境空气对汽车排气进行连续稀释，模拟汽车排气向大气中扩散这一实际过程。

二、在用汽油车常用检测方法

根据检测工况和参数不同，目前在用汽油车排气污染物检测分为怠速和双怠速法、遥感检测法和工况法三大类。

2.1怠速法和双怠速法

怠速法和双怠速法均属于无负荷检测方法，测量结果均用百分比表示。怠速法是在用车在怠速工况下，测量排气中C0, HC体积浓度的方法;双怠速法是在用车在怠速工况和高怠速工况下，测量排气中C0, HC体积浓度的方法。怠速法测量时间短、方法简便、设备成本低。我国使用不分光红外分析仪(ND工R)测量CO和HC。双怠速法对设备要求不高，适用于监控机械控制的传统化油器发动机汽车的排放。

然而，怠速法和双怠速法也存在很大的问题，不能满足现在越来越高的排放标准要求。首先因为它是无负荷状态下检测，与车辆的真实运行情况有较大差距，所以检测结果准确性会降低很多。其次，怠速法与双怠速法无法检测NOx，这是由于NOx在大负荷的时候产生，而怠速和高怠速时排量很小。另外，怠速法和双怠速法能较好地测试技术落后的车辆，而对于测试电控汽车、装有三元催化转换器和氧传感器的车辆时，对高污染测量的识别率不高，因为在三元催化转换器效率下降时，转速相对较低的怠速工况，转换效率可能仍然较高，而转速相对较高的中、大负荷，转换效率急剧下降。

2. 2遥感检测法

遥感检测法，是在一定宽度的道路两旁，放置废气检测设备并安置摄像机，自动不间断地检测通过检测路段的汽车的排放状况，摄像机用于记录被检车辆车牌号，用于实施I/M管理。遥感检测法虽然记录的是实际行驶状态的汽车，但其检测精度较低，只能用于捕捉严重超标的高排放汽车。

2. 3工况法

很多在用车检测工况都是从新车型式认证的工况法延伸而来的。我国的在用车工况法开发是以美国在用车检测体系为原型的，下面是相关的工况法介绍。表1对比了各工况法的主要作用。

（1）ASM工况法

ASM 加速模拟工况也叫稳态工况法，ASM是有负荷测试，能够测量车辆NOx排放，对高排放车辆的识别能力要好于怠速法或双怠速法。其检测系统主要由汽车底盘测功机、尾气分析仪、发动机转速计和计算机控制系统组成。但是ASM方法的测试工况只有25km/h和40km/h两个车速，与汽车实际行驶时的排放状况差异仍然较大。故而即使在这两个工况下的排放合格，也不能保证其它工况下的排放也合格。而且车辆在实际使用过程中排放较差的加速、减速工况所占的比例较大，因此这种方法并不能判别加减速过程的排放优劣。ASM的另一不足之处是该方法基于污染物排放浓度而不是排放质量。发动机排量小的车辆比发动机排量大的车辆排放质量多，但其排放浓度却有可能相同。囚而用ASM对比不同发动机排量的车辆不够公正。

（2）IM195瞬态工况

IM195试验工况采用我国新车认证工况法里的第一阶段的第一个循环工况，测试时间为195s,包含匀加速、怠速以及匀速等工况。该测量方法是引用美国体系中的工M240瞬态工况，测试设备的工作原理与采样装置均同美国的测试方法要求一致。采样系统为定容稀释取样(简称CVS)，分析仪器分别为:CO用不分光红外分析仪(NDIR),HC用氢火焰离子分析仪 CFID), NOx用化学发光分析仪( CLA)。最后的测试结果以g/km表示。IM195是一种技术含量高的检测方法，设备费用昂贵，维护比较复杂，检测时间较长，对检测人员有较高的要求。

表1在用轻型汽油车检测方法对比

（3）I6195瞬态工况(VMAS工况法)

简易瞬态工况法I6195是一种结合了ASM工况和IM195瞬态工况两种检测法的优点的方法，它采用和IM195工况法一样的试验循环，比ASM工况法准确度高，由于采样分析系统的不同又比IM195瞬态工况法费用低，便于普及。由于I6195工况法采用汽车排放总量分析系统(简称VMAS)，因此又被称为VMAS工况法。

简易瞬态工况法的VMAS采样系统可以分为两部分，一部分抽取少量原始排放气体送至五气分析仪;另一部分抽取剩余的汽车排气经环境空气稀释后，送至气体流量分析仪。系统在测试时逐秒计算出每种汽车排气污染物的质量，积分后得到整个测试循环过程中各种排放物的质量，除以测试循环行驶里程就可得到每种汽车排气污染物的排放量(g/km)。

三、我国在用汽油车检测改进措施

影响汽车尾气排放的因素有很多，如燃油品质，发动机不同工况等有区别，其排放就有区别。有效控制汽车尾气排放是一项长期的任务，未来我国汽车尾气排放检测技术需要不断改进，具体措施有:

(1)在大量调查研究的基础上，针对不同地区的交通情况、检测环境等的不同，合理使用不同的排放检测方法，并研究出相适应的排放因子，用于更准确的评估该地区的车辆排放情况。

(2)同步在用车排放标准与新车排放标准。在用车的排放标准严重落后于新车排放标准的发展，新车排放限值在“十二五”期间执行国V排放标准，而在用车排放限值相对宽泛，不能有效检测出较高排放的汽车并控制排放，要同步在用车的排放标准与新车排放标准。

(3)开发机动车排放检测新技术，发展如红外遥感的相关技术，能在实际道路运行过程中监测并准确的识别出高排放车辆。

(4)汽车排放的检测时，要避免工作人员的不规范操作影响检测结果，规范检测过程和设备。

(5)在执行在用车I/M制度时，要及时淘汰高污染的“黄标车”，严格控制在用车的排放污染，实现排放检测的真正目的。

结束语

新车排放检测技术经过了半个世纪的发展已经逐渐趋于成熟，而在用车的检测方法起步较晚，方法繁多，需要改进的空间更大。另外，在用车数量庞大，其排放控制必须兼顾成本和效果，检测设备尽量简便，主要为了能检测出技术状况差，排放恶化的车辆。让我们为了地球的保护从一点一滴做起。

参考文献

[1]王奉双.在用汽油车排气污染物检测方法和标准研究.长安大学，硕士学位论文.2008

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