1.机动车的排放污染物
随着机动车数量的逐年增加,机动车尾气排放对大气环境的影响也愈来愈严重,机动车尾气污染已经成为影响城市空气质量的重要因素。我国也先后出台了多个相关标准,对机动车尾气排放的检测方法和限值都做出了明确而具体的规定和要求。
机动车的排放污染物主要有3种形式:一是尾气排放污染物,即由排气管中排出的废气,主要有一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC )、氮氧化合物((NOx)、铅化物、硫化物等;二是曲轴箱排放污染物,是由活塞环与气缸的间隙漏入曲轴箱,再由曲轴箱通风管排出的未燃烧的混合气,其主要成分是HC;三是燃油蒸发污染物,其主要成分也是HC。
2.机动车尾气排放的控制
为兼顾机动车排放净化和发动机性能,机动车上采取的主要措施就是采用三元催化转化器和闭环燃油电控喷射控制装置相配合,这样就可以达到比较理想的效果。
目前,我国绝大部分机动车均装备了三元催化转化器,它可将汽车尾气中排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原反应转变为无害的二氧化碳(C0)、水(H2O)、氮气(N2)等。但是,在常温下三元催化转化器并不具备催化能力,其活性催化剂必须要加热到一定温度才会具有氧化和还原的能力。通常,三元催化转化器开始工作的温度在250℃~350℃,正常工作温度一般在350℃~700℃,当温度过低时,其催化转化效率会急剧下降。因此,机动车的三元催化转化器是否工作于正常工作温度对尾气排放有较大的影响,同样也对排放检测结果有较大的影响,尤其是对NOx检测结果的影响最大。
3.机动车尾气排放检测预热问题
《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况法)》(GB 18285-2005)明确规定,在进行试验前,车辆各总成的热状态应符合汽车技术条件的规定,并保持稳定,若在试验前车辆的等候时间超过20 min或在试验前熄火超过5 min,应选以下任一种方法预热车辆:在无负荷状态使发动机以2 500 r/min转速运转4 min;在测功机上按ASM 5025工况运行60s。
根据实际情况,笔者所在公司采用第二种预热方式,即待检车辆在测功机上按ASM 5025工况运行60s预热,并且公司与检测设备供应商合作,将检测程序进行了完善,将这一预热过程集成在检测程序中,在正常检测环节开始之前进行强制动态预热,取得了良好的效果。但是,在一次检测过程中,笔者偶然发现了一些特殊情况。
一辆大众途安(TOURAN )车(2007年11月出厂,里程表上显示行驶了6万多km),在开始预热时,尾气分析仪上显示HC和CO检测值都比较小,HC为15×10-6~23×10-6,CO为0.05%~0.1%,而NOx比较大,为2 300×10-6左右。当时的环境参数如下:温度为4.5℃,湿度为46.5%,大气压力为101.2 kPa。当按ASM 5025工况运行60 s预热流程结束后,HC、CO检测值并没什么变化,而NOx检测值则降低为1 800×10-6左右。随后开始ASM 5025工况检测,进行完ASM 5025快速工况检测流程后,HC、CO检测值依旧没有什么变化,而NOx检测值则在1500×10-6~1 600×10-6波动。此时如果按照正常的检测流程,那么在ASM 5025工况结束后,这辆车的检测工作也就结束了,由于NOx超标(规定限值为1200~10-6),将会被判定为不合格。刚好在检测快要结束前有个突发事件导致了取样探头从汽车排气管中脱落了,这就导致了检测工作流程重新开始。在接下来的检测工作中突然发现这辆车的HC、CO检测值依旧没有什么变化,但是NOx检测值却有了大幅度的降低,在ASM 5025快速工况开始时,就只有600×10-6左右,到ASM 5025快速工况结束时已降低到300×10-6左右了,所以在ASM 5025快速工况结束后,这辆车的检测工作也就结束了,其检测结果也就合格了。
刚开始笔者也没有太在意,以为这只是一个个例,可是相隔没几天,类似的情况又出现了。同样也是大众途安车,也是2007年11月出厂的,里程表显示行驶了约9万km。当开始ASM 5025工况预热时,其NOx检测值为1 800×10-6左右,到ASM 5025工况60s预热结束后,尾气分析仪显示NOx检测值为1 450×10一左右,而且还相当稳定,一直到ASM 5025工况进行到40s时,其NOx检测值依然为1 400×10左右。回想起上一次的经历,于是就中止了检测,然后重新开始ASM 5025工况检测流程。果然,NOx检测值在ASM 5025快速工况开始时就下降到了300x10左右,在ASM 5025快速工况结束后NOx检测值只有100×10-6了。
经过这两次的经历后,笔者在后来的检测工作中有意识地对很多车辆进行了类似的比对实验,发现大多数车辆在经过ASM 5025工况60s的预热后,其三元催化转化器都能够达到正常的工作温度,NOx检测值不会有太大的变化,但是大众系列的速腾(SAGITAR)车、波罗(POLO)车,甚至一些车况较好的老宝来(BORA)车都会存在上述类似的情况,可能是这几款车的三元催化转换器的工作温度比较高,反应比较慢。因此,在以后的检测工作中遇到这几款车时,笔者都会注意观察NOx检测值,在必要时对其再进行一次预热工作,确保了检测结果的准确性,避免了一些检测纠纷。
任何标准和方法都是基于大量的试验结果,任何标准都需要不断完善和修订,希望笔者所做的一些工作能对其他机动车检测站的尾气排放检测工作有所帮助,同时能对相关标准的修订起到一定的参考,共同推动机动车尾气排放检测工作健康发展。