蘇菲菲(烏魯木齊市機(jī)動(dòng)車(chē)排污監(jiān)督管理辦公室,新疆烏魯木齊830000)
基于ASM的機(jī)動(dòng)車(chē)污染物排放特征分析
蘇菲菲(烏魯木齊市機(jī)動(dòng)車(chē)排污監(jiān)督管理辦公室,新疆烏魯木齊830000)
ASM也稱汽車(chē)穩(wěn)態(tài)加載加速模擬法,該方法是指汽車(chē)預(yù)熱到預(yù)定的狀態(tài)后,加速到預(yù)定的車(chē)速,根據(jù)汽車(chē)預(yù)定的車(chē)速進(jìn)行加速負(fù)荷,通過(guò)對(duì)車(chē)輛加載使車(chē)輛保持等速運(yùn)轉(zhuǎn)工況,測(cè)定車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放的各種廢氣成分的濃度值。
ASM;機(jī)動(dòng)車(chē)污染物;測(cè)試;數(shù)據(jù)分析
簡(jiǎn)易工況測(cè)試方法是美國(guó)從八十年代中期開(kāi)始,由不同的負(fù)荷試驗(yàn)方法中,開(kāi)發(fā)出的針對(duì)在用機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染物測(cè)試的有效方法之一。檢測(cè)中,通過(guò)選擇不同的加載功率,不同的條件下模擬車(chē)輛在道路行駛時(shí)的排放狀況。
1.1ASM系統(tǒng)組成
ASM工況法試驗(yàn)設(shè)備由輕型底盤(pán)測(cè)功機(jī)、廢氣分析儀、電氣控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制軟件、及輔助設(shè)備(如電視機(jī))、安全保護(hù)裝置、散熱風(fēng)扇等組成。
1.2ASM測(cè)試原理和方法
將被檢車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)輪停放于測(cè)功機(jī)滾筒上,排氣管插入取樣探頭。車(chē)輛啟動(dòng),檢測(cè)員將車(chē)輛的車(chē)速控制并穩(wěn)定到預(yù)定工況速度(25公里/小時(shí)及40公里/小時(shí)),通過(guò)電氣控制系統(tǒng)保證車(chē)輛能夠穩(wěn)定帶載荷運(yùn)行。廢氣分析儀,測(cè)量被檢車(chē)輛尾氣排放中不同氣體成份的含量,通過(guò)分析計(jì)算稀釋系數(shù),然后計(jì)算修正后的CO、HC、NO尾氣排放濃度值,并給出結(jié)論性的評(píng)價(jià)。
從烏魯木齊市機(jī)動(dòng)車(chē)排污監(jiān)督管理平臺(tái)隨機(jī)抽取3030個(gè)使用ASM檢測(cè)方法的檢測(cè)記錄進(jìn)行分析研究,其中有效數(shù)據(jù)3027個(gè)。
3.1車(chē)隊(duì)整體排放分析
烏魯木齊市(簡(jiǎn)稱“烏市”)機(jī)動(dòng)車(chē)排放臺(tái)架測(cè)試結(jié)果:烏市臺(tái)架測(cè)試的CO、HC、NO的平均濃度為0.5%、74.4ppm、822.6ppm,其中1.5L排量以下占總檢測(cè)車(chē)輛數(shù)的20%,介于1.5L排量至2L排量之間占總檢測(cè)車(chē)輛數(shù)的61.2%,2.0L排量以上占總數(shù)的18.7%。從排放量和貢獻(xiàn)率來(lái)看,1.5L排量以下的車(chē)輛CO排放最高其貢獻(xiàn)率為44%,HC排放最高的也是1.5L排量以下的車(chē)輛其貢獻(xiàn)率為42%,NO排放量最高的是1.5L排量以下的車(chē)輛其貢獻(xiàn)率為41%,由此看出,1.5L排量以下的車(chē)輛各項(xiàng)排放值都最高,其次是2.0L以下排量的車(chē)輛排放值偏高。
3.2不同年代車(chē)輛排放分析
烏市汽油車(chē)排放污染物CO,HC和NO隨車(chē)輛登記年代的變化如下圖所示。由圖可看出2000年以前老舊車(chē)輛(大多均為黃標(biāo)車(chē))排放都很高,尤其HC、NO兩項(xiàng)值最低值都比2005年以后的最高值還要高出很多。2001年至2004年間登記的車(chē)輛NO排放比其它時(shí)段排放較高,且高出車(chē)輛整體平均水平。CO的排放在2000年以后登記車(chē)輛中呈逐年下降趨勢(shì),但變化不大,比較平緩;2011年除外,此年代登記的車(chē)輛CO排放僅次于2004年登記的車(chē)輛排放。HC的排放在2002年以后登記的車(chē)輛中呈明顯下降趨勢(shì),但下降也較為緩慢,并且2004年登記的車(chē)輛排放出現(xiàn)反彈式增高,但增幅也不大,隨后呈現(xiàn)逐年下降趨勢(shì)。為使數(shù)據(jù)分析的更為準(zhǔn)確,我們抽取的2000年以后登記的各年代車(chē)輛均不少于100輛,且是分析的重點(diǎn)。2000年以前登記的車(chē)輛大多屬黃標(biāo)車(chē),且在當(dāng)?shù)靥蕴呦?,黃標(biāo)車(chē)占的比例較少,所以在分析時(shí)我們把它作為一個(gè)整體進(jìn)行分析。圖中的誤差線代表均值計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)誤差,給出的不確定性范圍只反映由隨機(jī)取樣造成的不確定性,而不代表結(jié)果的絕對(duì)不確定性范圍。除受隨機(jī)取樣的影響外,儀器的精度、道路的選擇、測(cè)試季節(jié)、測(cè)試時(shí)間等因素也會(huì)引起計(jì)算結(jié)果的不確定性。
(a)Model Year
(b)Model Year
(c)Model Year不同登記年代車(chē)輛的平均排放(a)CO,(b)HC,(c)NO
4.1烏魯木齊市的汽油車(chē)整體NO排放水平很高,平均濃度為822.7ppm,而CO和HC的排放水平則相對(duì)較低,平均濃度分別為0.5%和74.4ppm。機(jī)動(dòng)車(chē)污染物排放濃度隨車(chē)齡的增大而增大,但有個(gè)別登記年份的車(chē)輛排放反而會(huì)突跳。
4.2對(duì)于三種污染物,最新登記年份車(chē)輛中的高污染車(chē)輛排放比最老的登記年份中清潔車(chē)輛的排放要高。這說(shuō)明,在用車(chē)中維護(hù)好與維護(hù)差的車(chē)輛其排放狀況的差別大于車(chē)輛隨車(chē)齡增大所造成的排放劣化。因此,車(chē)齡的大小并不能作為評(píng)判車(chē)輛排放狀況好壞的標(biāo)準(zhǔn)。
[1]鄧順熙,史寶忠.我國(guó)輕型汽車(chē)污染物排放因子的測(cè)試研究[Jl.中國(guó)環(huán)境科學(xué),1999,19(2):176一179.
[2]林秀麗,湯大綱,丁焰.中國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)行駛分布規(guī)律[J].環(huán)境科學(xué)研究,2009,22(3):377~380浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文.
[3]王岐東,賀克斌.機(jī)動(dòng)車(chē)排放相關(guān)法規(guī)的研究[J].環(huán)境保護(hù),2003,4:3~9.
[4]周昱,傅立新,楊萬(wàn)順,等.北京市機(jī)動(dòng)車(chē)排放遙感監(jiān)測(cè)分析[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備.2005.6(10):91~94.
[5]GB18285一2005,點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)排放污染物排放限制及測(cè)量方法(雙怠速及工況法)[S].國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局2005,(5).
[6]郝吉明,賀克斌,傅立新.城市機(jī)動(dòng)車(chē)污染控制:國(guó)際經(jīng)驗(yàn)分析與中國(guó)的研究成果[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2000.262~271.
[7]謝紹東,宋翔宇,申新華.應(yīng)用COPERTⅢ模型計(jì)算中國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)排放因子[J].環(huán)境科學(xué).2006.27(3):415~419.
[8]劉希玲,丁焰.我國(guó)城市汽車(chē)行駛工況調(diào)查[J].環(huán)境科學(xué)研究,2000,13(1):23~27.
[9]霍紅,賀克斌,王歧東.機(jī)動(dòng)車(chē)污染排放模型研究綜述[J].環(huán)境污染與防治,2006,28(7):526~530.
[10]郭慧.城市機(jī)動(dòng)車(chē)污染物排放的遙感測(cè)試及模型模擬研究[D].浙江杭州.浙江大學(xué),2007.
[11]徐成偉,吳超仲,初秀民,鞏晶.城市機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放測(cè)試方法模型與應(yīng)用及展望[J].華東公路,2008(5):87~90.
[12]宋敬濱.在用車(chē)尾氣排放ASM檢測(cè)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā).東北林業(yè)大學(xué),2006.
[13]烏魯木齊市地方標(biāo)準(zhǔn),DB65/2881~2008在用點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)輕型汽車(chē)穩(wěn)態(tài)工況法排氣污染物排放限值.烏魯木齊市環(huán)保局.