◆文/佛山市南華儀器股份有限公司 楊耀光

機動車排氣污染物檢測設(shè)備發(fā)展對節(jié)能減排的促進作用

◆文/佛山市南華儀器股份有限公司 楊耀光

一、汽車尾汽污染現(xiàn)狀

機動車是重要的現(xiàn)代化交通工具，現(xiàn)已成為近現(xiàn)代物質(zhì)文明的支柱之一，但隨著機動車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展、機動車保有量的不斷增加，汽車尾氣污染也成為空氣質(zhì)量不斷惡化的“主兇”之一。機動車尾氣排放的有害物質(zhì)HC(碳氫化合物)、CO（一氧化碳）、NOx(氮氧化物)等不但影響空氣環(huán)境質(zhì)量，而且直接危害人們的身體健康。這些污染物在一定條件下會生成二次污染物——光化學煙霧，會對人體造成更大的危害。光化學煙霧是機動車排出尾氣中的HC和NOx在特定的氣溫條件下，即在靜風、濕度低、溫度高、長時間陽光照射時產(chǎn)生的一種復雜煙霧。

我國雖然只在少數(shù)城市發(fā)現(xiàn)過光化學煙霧，但隨著機動車保有量的增加，機動車排放污染物對環(huán)境的影響日益明顯，將給城市和區(qū)域空氣質(zhì)量帶來巨大的壓力。目前，我國城市空氣開始呈現(xiàn)出煤煙和機動車尾氣復合污染的特點，一些地區(qū)灰霾、酸雨和光化學煙霧等區(qū)域性大氣污染問題頻繁發(fā)生。

二、汽車尾氣排放限制標準

1.國外發(fā)展情況

為應(yīng)對機動車尾氣帶來的環(huán)境污染問題，各國政府先后制定和執(zhí)行了不同嚴厲程度的機動車尾氣排放限制標準。最早的機動車尾氣排放限制標準于1966年在美國加州開始實行。目前國際上關(guān)于機動車尾氣排放限制的標準最常用的是美國標準、日本標準和歐洲標準，其中歐洲標準在除美、日、歐外的其他國家應(yīng)用最為廣泛。在歐洲，汽車廢氣排放的標準一般每四年更新一次，1992年實行了歐I標準，從1996年開始實行了歐II標準，從2000年開始實行了歐III標準，從2005年開始實行了歐IV標準，從2009年開始實行了歐V標準，歐洲汽車尾氣排放限制標準對汽車尾氣排放的限制要求越來越高。

2.我國發(fā)展情況

相對于發(fā)達國家，我國機動車尾氣排放法規(guī)的制定和執(zhí)行起步較晚。1983年我國頒布了第一批機動車尾氣污染控制排放標準，這一批標準的制定和實施，標志著我國汽車尾氣排放法規(guī)從無到有，并逐步走向法制治理汽車尾氣污染的道路。1989年至1993年，我國相繼頒布了兩個限值標準(《輕型汽車排氣污染物排放標準》《車用汽油機排氣污染物排放標準》)和兩個污染物測量方法標準(《輕型汽車排氣污染物測量方法》《車用汽油機排氣污染物測量方法》)，基本形成了一套較為完整的汽車尾氣排放標準體系。

2000年，我國開始實施《國家機動車污染物排放標準第一階段限制》(國I標準)，使我國汽車尾氣排放標準達到發(fā)達國家20世紀90年代初的水平。

2004年，我國在全國范圍內(nèi)實施了相當于歐II標準的《國家機動車污染物排放標準第二階段限制》(國II標準)。

2005年，國家環(huán)保總局頒布實施了《點燃式發(fā)動機汽車排氣污染物排放限值及測量方法(雙怠速法及簡易工況法)》

經(jīng)過現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析，所有被測車輛的排氣溫度均在100℃以上，因此通過對儀器上傳的煙氣溫度進行監(jiān)控，結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)控圖像的方法能在一定程度上防止檢測站操作人員的違規(guī)操作。

(GB18285-2005)和《車用壓燃式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機汽車排氣煙度排放限值及測量方法》(GB3847-2005)兩項機動車排放控制標準。

2007年，我國開始實施相當于歐Ⅲ標準的《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ階段)》(國Ⅲ標準)。

2011年6月14日，國家環(huán)保部發(fā)布《關(guān)于實施國家第四階段輕型汽油車、兩用燃料車和單一氣體燃料車污染物排放標準的公告》(公告2011年第49號)，自2011年7月1日開始實施《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ階段)》(GB18352.3-2005)第四階段排放限值。

2012年7月25日，國家環(huán)保部發(fā)布《關(guān)于實施國家第四階段重型車用汽油發(fā)動機與汽車排放標準的公告》(公告2012年第46號)，自2013年7月1日開始實施《重型車用汽油發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ階段)》(GB14762-2008)第四階段排放限值。

2012年12月3日，國家環(huán)保部發(fā)布《關(guān)于實施國家第五階段氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排放標準的公告》(公告2012年第68號)，自2013年1月1日開始實施《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ階段)》(GB17691-2005)中的“氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車第五階段排放限值”。我國機動車尾氣排放限值標準越來越嚴格。

國務(wù)院2 0 1 1年8月3 1日公布的《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》中，首次把交通納入減排領(lǐng)域，NOx首次被納入主要污染物總量減排控制范圍，提出“實施第四階段機動車排放標準，在有條件的重點城市和地區(qū)逐步實施第五階段排放標準”的方針。

近年來，我國北方地區(qū)頻繁出現(xiàn)大范圍持續(xù)霧霾天氣，其“元兇”PM2.5越來越受到社會的關(guān)注。PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，其被吸入人體后會直接進入支氣管，干擾肺部的氣體交換，引發(fā)包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。

2011年12月30日，國家環(huán)保部通過了新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》，新的標準增設(shè)了PM2.5平均濃度限值和臭氧8小時平均濃度限值，收緊了PM10、NO2(二氧化氮)、鉛等污染物的濃度限值。由于機動車排放物是PM2.5的主要來源之一，新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》將促進機動車排放物檢測標準的進一步發(fā)展。2012年的相關(guān)報道中提到，我國80%的城市不能達到新的環(huán)境空氣質(zhì)量標準，空氣污染嚴重影響居民身體健康。長三角、珠三角、京津冀等地區(qū)城市大氣霧霾和光化學煙霧污染日漸突出，霧霾天數(shù)占到全年總天數(shù)的30%至50%。

2013年1月14日，國家環(huán)保部發(fā)布《關(guān)于征求〈輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國第五階段)〉(二次征求意見稿)意見函》，擬制定更嚴格的機動車尾氣排放限值標準。2013年9月17日，國家環(huán)保部正式公布了《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國第五階段)》，該標準將于2018年1月1日開始實施。

三、機動車排氣污染物檢測設(shè)備

隨著機動車尾氣排放對環(huán)境的危害日益凸顯，近年來，人們對機動車尾氣污染問題越來越重視，為了保護環(huán)境，政府不斷提高機動車尾氣排放限制標準，增加對機動車尾氣排放的檢測項目，機動車尾氣排放檢測技術(shù)和方法也不斷提高。機動車尾氣排放限制標準的提高、檢測項目的增加、機動車排放物檢測技術(shù)和方法的提高推動了機動車排放物檢測產(chǎn)品的發(fā)展，目前市場上使用的機動車排放物檢測產(chǎn)品主要有廢氣分析儀、煙度計、工況法系統(tǒng)。

1.廢氣分析儀

廢氣分析儀是用于檢測汽油車排放污染物的儀器，也是工況法檢測系統(tǒng)的核心儀器。它從汽油車排氣管內(nèi)收集抽取汽車的尾氣，并對取樣氣體中所含有的特定氣體的濃度進行連續(xù)測定。

汽油車排放污染物分析的主要檢測方法有：不分光紅外分析法(NDIR)、電化學法、氫火焰離子化法(FID)、化學發(fā)光法(CLD)等，其中應(yīng)用最為廣泛的是不分光紅外分析法。不分光紅外分析法是基于不同組份氣體對不同波長的紅外線具有選擇性吸收的特性，通過測量被測氣體的吸收光譜和吸收強度來確定被測氣體的種類和被測氣體濃度的。早期的紅外氣體分析儀多采用氣動紅外線檢測器(即盧福特檢測器)，它是由德國科學家盧福特發(fā)明的，早在1938年便開始投入工業(yè)化生產(chǎn)。

20世紀50年代，以費因格格夫和勒夫特為代表研制出了有選擇性的光氣體檢測器，使不分光型紅外氣體分析儀技術(shù)趨于成熟。20世紀60年代，軍事上的應(yīng)用使高靈敏度的紅外探測器的研究蓬勃發(fā)展起來，紅外干涉濾光片制造技術(shù)也日趨完善，促使以紅外探測器為接收元件的分析儀以其獨特的特點迅速發(fā)展起來。

20世紀70年代開始，美、英、德等國一些廠家生產(chǎn)出多組份紅外線氣體分析儀，有代表性的產(chǎn)品是KENT公司生產(chǎn)的RI500型紅外氣體分析儀。這種儀器雖然能實現(xiàn)多組份分析，但是測量對象的吸收靈敏度不能相差太大，選擇性也不夠好。

20世紀80年代，氣體濾波相關(guān)技術(shù)用于多組份分析，大大地提高了分析儀的選擇性，但是儀器的測量靈敏度低。

20世紀80年代末以來，人們通過不斷改進濾光片等元件的特性參數(shù)、優(yōu)化部件結(jié)構(gòu)、利用信息處理技術(shù)等手段，使檢測儀器的抗干擾性、檢測精度以及工作穩(wěn)定性不斷提升。

隨著技術(shù)的不斷進步，紅外原理的優(yōu)點得到充分挖掘，紅外機動車排放物檢測儀器結(jié)構(gòu)簡單、壽命長、測量精度高、反應(yīng)速度快、運行費用低、操作簡便，可用于分析測試HC、CO、CO2(二氧化碳)、NOx等氣體的濃度，因而被廣泛用于機動車廢氣分析領(lǐng)域。

早期的廢氣分析儀主要用于檢測怠速狀態(tài)下的HC和CO，因此也叫二氣分析儀。后來隨著各國環(huán)保標準的不斷提高以及紅外檢測技術(shù)的不斷進步，人們在二氣分析儀的基礎(chǔ)上研制出了四氣、五氣分析儀。目前四氣、五氣分析儀已逐步取代二氣分析儀，成為市場的主流產(chǎn)品，表1列出了各類廢氣分析儀的適用范圍。

分析儀 廢氣 HC CO CO2 O2 NOx二氣分析儀 ○ ○ — — —四氣分析儀 ○ ○ ○ ○ —五氣分析儀 ○ ○ ○ ○ ○

圖1為廢氣分析儀的結(jié)構(gòu)示意圖，其主要由尾氣采收裝置、氣體分析光學平臺(氣體傳感器)等構(gòu)成。尾氣采收裝置由探頭、取樣管、過濾器、氣水分離器及氣泵等構(gòu)成。探頭從排氣管中采集的尾氣，經(jīng)過濾器、氣水分離器分離后，進入氣體分析光學平臺(氣體傳感器)。

廢氣分析儀的廢氣分析部分結(jié)構(gòu)如圖2所示。氣體分析光學平臺(氣體傳感器)主要由紅外線光源、樣品氣室、濾光片、半導體紅外檢測器等構(gòu)成，是廢氣分析儀的關(guān)鍵組成部分。檢測時，光源發(fā)出的紅外光，經(jīng)切光片后形成紅外光脈沖(近期的技術(shù)有采用脈沖式紅外光源直接產(chǎn)生紅外光脈沖)，紅外光脈沖經(jīng)樣品氣室后被樣氣(從采收部分輸送來的多種氣體)吸收部分能量，再通過濾光片后到達紅外檢測器。由于濾光片只允許對應(yīng)待測組份的紅外吸收波長的紅外光通過(例如：CO濾光片只允許4.7微米的紅外光通過)，所以對應(yīng)波長紅外光的能量被吸收的程度反映了相應(yīng)待測組份的濃度，紅外檢測器通過對應(yīng)波長紅外光的衰減程度來測量相應(yīng)待測組份的濃度。

目前廢氣分析儀已經(jīng)普遍采用計算機數(shù)字信號處理技術(shù)，通過自適應(yīng)、自調(diào)整軟件能夠?qū)Ω鞣N氣體濃度信號進行線性化處理，對各環(huán)境因素(溫度，壓力等)變化造成的氣體濃度信號變化進行補償，從而提高了檢測結(jié)果的準確性和穩(wěn)定性，能夠?qū)z測過程進行引導和監(jiān)控，對檢測結(jié)果進行判別，從而提高了產(chǎn)品的智能化程度。

佛山市南華儀器股份有限公司生產(chǎn)的NHA系列廢氣分析儀是利用不分光紅外吸收原理，采用計算機數(shù)字信號處理技術(shù)的智能化汽油車排氣污染物檢測儀器，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類機動車檢測站、汽車修理廠、汽車制造廠、環(huán)境檢測站等單位，其性能達到國際標準ISO 3930-2009 最高精度等級(00級)的要求，為防治機動車排氣污染提供了有效監(jiān)測手段。

2.煙度計

煙度計是測定柴油車排出煙氣中煙度的儀器，目前，柴油車排氣煙度測量主要采用兩大類儀器：濾紙式煙度計和不透光煙度計。

(1)濾紙式煙度計

濾紙式煙度計結(jié)構(gòu)如圖3所示，其由探頭、光電測量頭、收紙機構(gòu)、壓紙機構(gòu)、過濾紙、往復運動式汽缸構(gòu)成。檢測時，用探頭從排氣管中抽取一定量(標準規(guī)定330毫升)的煙氣，煙氣經(jīng)過濾紙后，濾紙被煙氣污染。當光線射向被污染的濾紙時，一部分光線被濾紙上的碳煙所吸收，另一部分光線被反射到光電測量頭，使光電測量頭產(chǎn)生光電流，光電流的大小反映了濾紙反射率的大小，而濾紙的反射率決定于濾紙的被污染程度，進而測定煙氣的污染程度。

濾紙式煙度計結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便、測定值可靠性高、價格低廉，濾紙試樣直觀性好、便于保存。但缺點是只能檢測排氣中黑色的碳煙，無法測量同樣存在污染的藍煙和白煙，這是因為藍煙(通常因燃料或潤滑油不完全燃燒產(chǎn)生的微滴組成)、白煙(通常是由水蒸氣和/或油霧組成)不能像黑色碳煙一樣在濾紙上留下固體顆粒。

(2)不透光煙度計

不透光煙度計，又稱透射式煙度計、不透光度計，其基本工作原理是光吸收的物理作用，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。光源發(fā)出的光線穿過廢氣后，經(jīng)過吸收和散射，光線強度衰減，光電管測出光線的衰減率，進而得到氣體污染程度。由于無論低濃度污染物(如藍煙、白煙)還是高濃度污染物(如黑煙)都會使光源發(fā)出的光線得到一定程度的衰減，因而這種工作原理使不透光煙度計不僅可以測量高濃度污染物，也可測量低濃度污染物，而且能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)測量。另外，不透光煙度計的工作原理也使其能夠適用于瞬態(tài)工況、自由加速工況、有負荷加速工況等多種柴油車工況狀態(tài)下的排放污染物測量。

佛山市南華儀器有限公司生產(chǎn)的NHT－6 不透光度計，其主要性能指標達到國際標準ISO 11614的有關(guān)要求，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類機動車檢測站、汽車修理廠、汽車制造廠、環(huán)境檢測站等單位。并且通過了日本有關(guān)部門的認證試驗，達到日本相關(guān)標準要求，批量出口日本。

3.工況法系統(tǒng)

工況法是一種對在用車進行有載荷檢測的方法，其通過模擬車輛在道路上的實際運行工況測量其污染物的排放量，測量結(jié)果與車輛實際排放趨同，被公認為是評價機動車(或發(fā)動機)尾氣排放狀況(濃度、質(zhì)量)及排放控制裝置凈化效果最為科學、最有說服力的試驗方法。

工況法應(yīng)用于在用車尾氣檢測稱作“簡易工況法”(以下簡稱“工況法”)，是相對于檢測設(shè)備和檢測程序更為復雜的“全工況法”而言的。

我國的工況法包括應(yīng)用于汽油車的穩(wěn)態(tài)工況法(ASM)、簡易瞬態(tài)工況法(VMAS)和應(yīng)用于柴油車的加載減速工況法(LUGDOWN)等三種檢測方法。

工況法系統(tǒng)是通過計算機控制軟件，將底盤測功機、機動車排放物檢測儀器(汽油車廢氣分析儀/柴油車煙度計)等儀器進行集成控制的系統(tǒng)性產(chǎn)品。檢測時將車輛置于底盤測功機上，車輛按規(guī)定車速在底盤測功機上“行駛”，通過模擬汽車在道路行駛情況下怠速、減速、加速和換擋等實際工況，從而更真實地測量機動車排放污染物的含量，其檢測有效率比現(xiàn)行檢測方法(汽油車雙怠速法和柴油車自由加速煙度法)高4～5倍。

在工況法應(yīng)用之前，國內(nèi)外對汽油車進行尾氣檢驗主要采用怠速法和雙怠速法，對柴油車進行尾氣檢驗主要采用自由加速煙度法。汽油車怠速法和雙怠速法使用的檢測設(shè)備為廢氣分析儀和相關(guān)計算機軟件，柴油車自由加速煙度法使用的檢測設(shè)備為煙度計和相關(guān)計算機分析軟件。

(1)工況法在汽油車尾氣檢測中的應(yīng)用

汽油車怠速法是指在怠速工況下測量排放污染物濃度的尾氣檢驗方法。怠速工況是汽車多種工況中的一種，指車輛變速器位于空擋、離合器為接合位置、發(fā)動機加速踏板松開、低速空轉(zhuǎn)的狀態(tài)。汽油車怠速檢測法的檢測過程如下：將發(fā)動機由怠速工況加速至70%額定轉(zhuǎn)速，維持60秒后降至怠速，將廢氣分析儀的取樣探頭插入排氣管中，維持15秒后，由具有平均值功能的儀器讀取30秒內(nèi)的平均值，或人工讀取30秒內(nèi)的最高值和最低值，其平均值即為怠速污染物測量結(jié)果。怠速檢測法的特點是只能反映車輛怠速、空負荷狀態(tài)下的排放情況，這時發(fā)動機為貧氧偏濃燃燒，主要產(chǎn)生HC和CO，產(chǎn)生少量或不產(chǎn)生NOx，因此此檢測方法只需要能夠分析HC和CO濃度的廢氣分析儀即可，所以檢測成本低、操作方便快捷。但由于怠速法檢測車輛無負荷，不能反映NOx的排放，對于那些NOx排放高的車無能為力。所以用怠速檢測法測量汽車的尾氣排放，并以其測量結(jié)果來判斷車輛的排放是否合格是不夠科學、不夠合理的，用這種方法來治理尾氣排放造成的環(huán)境污染也是難以奏效的。我國在2005年7月1日實施的GB 18285-2005《點燃式發(fā)動機汽車排氣污染物排放限值及測量方法》中已不再采用該方法作為在用車的排放檢測。

汽油車雙怠速法是指在怠速及高怠速工況下分別測量排放氣體的污染物濃度，兩種狀態(tài)下檢測結(jié)果有一項超過規(guī)定的限值，則判為不合格。高怠速工況即指發(fā)動機無負載運轉(zhuǎn)，離合器處于接合位置，變速器處于空擋位置，用加速踏板將發(fā)動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定控制在50%額定轉(zhuǎn)速或制造廠技術(shù)文件中規(guī)定的高怠速轉(zhuǎn)速工況。雙怠速法的檢測過程如下：將發(fā)動機從怠速狀態(tài)加速至70%額定轉(zhuǎn)速，運轉(zhuǎn)30秒后降至高怠速狀態(tài)。將廢氣分析儀的取樣探頭插入排氣管中，深度不少于400毫米，并固定在排氣管上，維持15秒后，由具有平均值功能的儀器讀取30秒內(nèi)的平均值，或人工讀取30秒內(nèi)的最高值和最低值，其平均值即為高怠速污染物測量結(jié)果。當發(fā)動機從高怠速降至怠速狀態(tài)15秒后，由具有平均值功能的儀器讀取30秒內(nèi)的平均值，或人工讀取30秒內(nèi)的最高值和最低值，其平均值即為怠速污染物測量結(jié)果。雙怠速法與怠速法相比多考察了一個工況，增加了高怠速工況的檢測后，對普通化油器式的車輛，擴大了污染物排放的控制范圍，更能夠有效地發(fā)現(xiàn)化油器混合氣供給系統(tǒng)中故障。進行雙怠速法檢測需增加的設(shè)備投入不大(支持雙怠速法的廢氣分析儀，能測發(fā)動機轉(zhuǎn)速、機油溫度、排氣溫度等)，操作較簡便，但它還是一種無負荷檢測，不能全面反映汽車在道路上行駛時各種工況下的排放情況。

國家環(huán)保部2005年6月7日發(fā)布的《點燃式發(fā)動機汽車排放污染物排放限值及測量方法(雙怠速法及簡易工況法)》中提到，“全國點燃式發(fā)動機在用汽車排放監(jiān)控，采用本標準規(guī)定的雙怠速法排放污染物排放限值及測量方法；在機動車保有量大、污染嚴重的地區(qū)，也可按規(guī)定采用本標準附錄B、C、D中所列的簡易工況法”。確立了“雙怠速法為最低要求、工況法為發(fā)展方向”的在用車檢測導向。

根據(jù)國家環(huán)保部發(fā)布的《中國機動車污染防治年報(2011年度)》以及國家環(huán)保部新聞發(fā)言人的介紹，鑒于機動車污染排放已成為我國空氣污染的一個重要來源，環(huán)保部今后將繼續(xù)加大工作力度，全面實施機動車NOx總量控制。由于只有采用工況法才能實現(xiàn)對機動車NOx的準確檢測，這一政策的實施使工況法系統(tǒng)產(chǎn)品的應(yīng)用范圍從目前的國內(nèi)重點地區(qū)推向全國。

我國的汽油車工況法主要包括穩(wěn)態(tài)工況法ASM、簡易瞬態(tài)工況法VMAS。穩(wěn)態(tài)工況法ASM，也稱加速模擬工況法，是將車輛置于底盤測功機上，通過控制系統(tǒng)控制底盤測功機的加載，持續(xù)穩(wěn)定地模擬車輛在道路上加速時的負載，分析車輛在此工況下排放污染物濃度的檢測方法。簡易瞬態(tài)工況法VMAS是將車輛置于底盤測功機上，通過控制系統(tǒng)控制底盤測功機的加載，模擬車輛在道路上行駛的怠速、加速、勻速、減速工況，對其運行過程中排放污染物排放量進行檢測的方法。工況法與雙怠速法相比有四大優(yōu)點：一是檢測項目齊全，能夠檢測出雙怠速法不能檢測的NOx排放狀況，對于空氣質(zhì)量控制(尤其是NOx的減排)具有積極作用；二是檢測結(jié)果更接近于真實排放水平，能夠反映出機動車在道路上行駛的各種工況的真實排放狀況；三是檢測過程是在軟件控制下，按照預(yù)設(shè)的檢測條件進行檢測，能夠有效減少人為因素對檢測的影響，防止弄虛作假；四是檢測設(shè)備與機動車排放監(jiān)控中心具有聯(lián)網(wǎng)功能，便于監(jiān)督管理。簡易瞬態(tài)工況法不僅能夠測量排放污染物濃度，而且能夠測量排放污染物質(zhì)量。表2對雙怠速法(非工況法)、穩(wěn)態(tài)工況法、簡易瞬態(tài)工況法的優(yōu)缺點進行了比較。

表2 汽油車尾氣檢測方法比較

(2)工況法在柴油車尾氣檢測中的應(yīng)用

柴油車進行尾氣檢驗主要有柴油車自由加速煙度法和柴油車加載減速工況法。

柴油車自由加速煙度法是指當柴油車發(fā)動機處于自由加速工況時，從排氣管中抽取一定量的排氣，用不透光式煙度計或濾紙式煙度計進行檢測的一種檢測方法。自由加速工況是指柴油車發(fā)動機處于怠速狀態(tài)時，將加速踏板迅速踏到底，維持4秒后松開時的工況。該方法的特點是，檢測操作簡便易行、測試儀器價格便宜且便于攜帶、檢測時間短等。但其不能反映功率大小，車主容易通過限油方式作弊。

柴油車加載減速工況法是一種模擬車輛負載運行，分別在最大功率點、最大功率對應(yīng)轉(zhuǎn)速的90%轉(zhuǎn)速點和最大功率對應(yīng)轉(zhuǎn)速的80%轉(zhuǎn)速點等3個加載工況點對排放污染物進行檢測的方法。柴油車加載減速工況法與自由加速煙度法相比較，優(yōu)點突出。一是加載減速法是滿負荷的檢測方法，模擬道路行駛工況開展檢測且與柴油車型式核準時的工況十分相近，能夠更準確快速地測量出柴油車煙氣的排放量，有利于估算機動車污染物排放總量。二是檢測時同時測量車輛的輪邊功率值，進而可判斷其柴油機動力性的劣化程度，為及時維修提供依據(jù)。三是其配套的設(shè)備具有計算機聯(lián)網(wǎng)功能，可與機動車排放監(jiān)控中心連接，便于主管部門實施監(jiān)督管理和對檢測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析。四是加載減速法對發(fā)現(xiàn)高排放的“黑煙車”極為有效。表3中列出了柴油車尾氣檢測方法的優(yōu)、缺點比較。

在工況法系統(tǒng)的應(yīng)用方面，隨著環(huán)境問題的日益凸顯，各地環(huán)保部門對機動車環(huán)保、安全檢測越來越重視，紛紛出臺了工況法推廣應(yīng)用的政策指導意見。北京市自2001年1月1日起，首先對使用10年以上的車輛和5年以上的出租小客車實施工況法檢測；自2003年8月1日起，對在用輕型車、重型車、農(nóng)用車和摩托車實施工況法檢測。直轄市中除北京市外，重慶市也已開始實施工況法檢測。副省級城市中，廣州、青島、南京、深圳、沈陽、大連、杭州等城市相繼開始實施工況法檢測。廣東省珠三角地區(qū)的佛山、珠海、東莞等城市也都開始實施工況法檢測。國務(wù)院2011年8月31日公布的《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》中，首次把交通納入減排領(lǐng)域，NOx首次被納入主要污染物總量減排控制范圍，提出“實施第四階段機動車排放標準，在有條件的重點城市和地區(qū)逐步實施第五階段排放標準”的方針。全國各個省市對工況法檢測都在加緊推廣應(yīng)用之中。未來，以工況法為代表的系統(tǒng)化、集成化、智能化的檢測系統(tǒng)將逐漸成為市場的主流產(chǎn)品。

佛山市南華儀器有限公司生產(chǎn)的NH系列工況法機動車排氣檢測系統(tǒng)，其主要組成部分為：汽車底盤測功機、汽油車廢氣分析儀、柴油車煙度計、計算機控制軟件，以上均為自主設(shè)計與生產(chǎn)，具有較強的產(chǎn)品配套能力和售后服務(wù)能力，已經(jīng)在全國各地各類機動車檢測站廣泛使用。

4.其他新型機動車排放物檢測產(chǎn)品

為了不斷加強對機動車尾氣污染的治理，特別是高排放車輛的篩選、發(fā)現(xiàn)和治理，除了采用工況法定點定期地檢測外，路檢和抽檢也是十分必要的，移動式機動車排氣檢測車和遙感式機動車排氣檢測車為此提供了檢測手段。移動式機動車排氣檢測車由車載式廢氣分析儀、煙度計、車載不間斷電源、視頻攝像系統(tǒng)、計算機管理系統(tǒng)等設(shè)備組裝在專用汽車上構(gòu)成。遙感式機動車排氣檢測車由遙感檢測裝置、車牌識別系統(tǒng)、車輛速度與加速度檢測系統(tǒng)、車載不間斷電源、視頻攝像系統(tǒng)、計算機管理系統(tǒng)等設(shè)備組裝在專用汽車上構(gòu)成，可對道路上行駛的車輛的排氣污染物進行實時檢測，這些檢測設(shè)備為環(huán)保部門的監(jiān)管和執(zhí)法提供了有效工具。

機動車排氣污染物監(jiān)測儀器設(shè)備的不斷發(fā)展，為防治機動車排氣污染提供了有效手段，為實現(xiàn)節(jié)能減排目標提供了可靠保障。