当前全世界汽车保有量已超过12亿辆,每天排放的有害气体约400万t,大量的尾气排放破坏了生态环境。为减少机动车尾气中有害物质的产生,全世界汽车工程技术人员都在不懈努力。现阶段我国已全面执行较为严格的机动车尾气排放标准,并加强了机动车尾气治理工作,而尾气检测是机动车尾气治理中的首要工作。
1.机动车尾气排放检测与检测标准
机动车尾气中的有害物质主要是CO(一氧化碳)、HC(碳氢化合物)、NO x氮氧化合物)和烟尘颗粒(PM2.5 )。目前机动车尾气排放检测,就是针对以上4种物质的含量是否超标进行检测。现在应用的尾气检测仪器能较科学地检测出机动车尾气中有害物质的含量并与现行国标或地方标准进行对比,从而得出该车尾气排放是否达标。对超标车需进行整改维修,使之达到国标规定的机动车尾气排放限值,保证通过检测的车辆达到一个良好的技术状况,减少大气污染。
目前,各机动车环保检测站采用的尾气检测仪器通常有4气或5气尾气分析仪。机动车尾气检测方法主要有双怠速工况法、简易瞬态工况法(VMAS )、柴油机自由加速工况法(不透光烟度计)、柴油机加载减速法(LUGDOWN ),摩托车尾气检测则采用双怠速工况法。一般来说,大型汽油机汽车、四驱汽车受检测条件限制通常采用双怠速工况法进行尾气检测;轻型汽油机汽车多采用简易瞬态工况法进行尾气检测,柴油发动机汽车采用自由加速工况法进行尾气检测,为了更准确模拟汽车实际工作状态,柴油机汽车可以进行加载减速法尾气检测。浙江省各检测站采用的标准和依据有《点燃式发动机汽车排气污染物排限值及测量方法(双怠速简易工况法)》(GB18285-2005)、《在用点燃式发动机轻型汽车简易瞬态工况法排气污染物排放限值》(DB 33/660-2013)、《在用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》(GB 3847-2005)、《在用压燃式发动机汽车加载减速法排放气烟度排放限值》(DB 33/843-2013)、《摩托车和轻便摩托车排气污染物排放限值及测量方法(双怠速法)》(GB 14621-2011)。
2 机动车尾气检测报告解读
一辆汽车或摩托车尾气检测完毕后,都有一张尾气检测报告,尾气检测报告单上会有车辆信息、检测设备、检测环境状态、检测数据及结论,操作员签名、引车员签名、批准人签名等。各车主或送检人员大多只关心尾气检测是否合格。其实,对于尾气检测不合格的车辆,更需要仔细看看具体是哪一项指标不合格,与排放限值对比的差距是多少?通过尾气检测数据可以分析出发动机工作状况,以便进行有针对性的维修或维护。
表1所列为1张2006年5月15日产长安福特小型轿车的尾气检测报告单(第2大项第2部分),从数据可以看出,该车发动机排放污染物大大低于排放限值,符合现行尾气排放标准,尾气检测结果为“合格”,予以通过。
表2所列为一辆2007年12月20日出厂的柴油发动机汽车尾气检测报告单,从数据可以看出,该车光吸收系数的平均值大于限值,说明该车发动机所排放的炭烟悬浮颗粒超标,发动机工作不良,燃烧不完全,因此尾气检测结果判定为“不合格”,不予通过。根据《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》(国务院第405号)规定,经机动车排放污染检测机构检测,不符合排放标准的车辆,公安机关不得核发牌证,不得通过年审。所以该车辆不能上路行驶,否则就违法了。
车辆的燃料类型不同、车型不同、车辆自重不同、生产年份不同,排放检测的方法也不同,其所依据的尾气排放判定标准也不一样。因此一般送检人员,特别是车主对尾气检测报告的理解感到困难。汽油发动机汽车测得有3种以上有害气体的数据,与限值对比后,某些项目是合格的,某些不合格,而最后判定是只要有一项不合格就不通过,会让人困惑,因此对尾气检测结果判定为“不合格”的车辆的尾气检测数据要有一定的理解。最简单的方法是:拿到尾气检测结果报告单后看一下该车的基本情况,以确认是不是所送检车辆的尾气检测结果报告单;该车为哪种类型燃料的汽车,再去看该栏目下的检测方法;在相应栏目中找出相关数据,如有不合格项一定要用测得的数据与限值数据进行比较,从而了解不合格项的严重程度;根据不合格项的严重程度进行合理的调整或维修,然后再去复检,直到排放检测通过。
3 机动车尾气检测不合格原因分析
排放中有害物质超标的原因很多,例如进气道受阻导致进入燃烧室的空气量不足,使CO排放增加;进入燃烧室的燃料过多,燃烧不完全,会引起HC排放增加;发动机工作不良,冷却系统工作不良引起高温,会造成NOx排放增多;小排量车夏季开着空调运行,尾气中的NOx排放会增加5倍~10倍;许多闭环控制电喷发动机汽车因为空燃比传感器不正常,冷却系统不正常,或工作状况不正常也会处于开环状态,造成尾气排放超标,更换氧传感器后虽然发动工作恢复正常但控制系统仍处于开环状态,尾气排放依然会超标,必须将控制系统恢复到闭环状态,才能治理排放超标;汽油车HC排放超标很大因素是发动机燃烧室内沉积物太多,沉积物导致的HC排放超标检测值一般在100 ×10-6~300 × 10-6;火花塞、高压线、点火线圈工作不良导致的HC排放超标检测值一般在300 ×10-6 -500×10-6;活塞环严重磨损、烧机油导致的HC排放超标检测值一般在500 x 10-6~2 000 × 10-6;三元催化器失效导致的排放超标检测值,CO为0.1%~0.6%,NOx为1 000×10-6~5 000×10-6;喷油器漏油、涡轮增压器轴断、废气再循环系统出现故障(EGR阀卡住)等都会引起