張博琦

摘 要：隨著環(huán)境污染的日益加劇，對(duì)于在用柴油車(chē)排放污染的治理標(biāo)準(zhǔn)也越發(fā)嚴(yán)格。文章介紹了自由加速、加載減速和遙感三種在用柴油車(chē)排放檢測(cè)的方法，通過(guò)梳理我國(guó)在用柴油車(chē)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展進(jìn)程，對(duì)比了不同時(shí)期標(biāo)準(zhǔn)在用柴油車(chē)排放的限值，有助于了解我國(guó)在用車(chē)檢測(cè)限值、檢測(cè)內(nèi)容及檢測(cè)流程的變化，明確未來(lái)國(guó)家對(duì)在用柴油車(chē)排放污染治理的趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：在用柴油車(chē);檢測(cè);標(biāo)準(zhǔn);限值;污染治理中圖分類(lèi)號(hào)：X51 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）08-153-03

Abstract： With the increasing pollution of the environment， the pollution control standards for in-use diesel vehicles are becoming stricter. This paper introduces three methods of diesel vehicle emission detection： free acceleration， lug-down mode， and remote sensing. By combing the development process of China's in-use diesel vehicle standards， it compares the limits of standard in-use diesel vehicle emissions in different periods. It is helpful to understand the changes in the detection limit， content and testing process of in-use vehicles in China， and clarify the future trend of the country's pollution control of in-use diesel vehicles.Keywords： In-use diesel; Detection; Strandards; Limit values; Pollution controlCLC NO.： X51 ?Document Code： A ?Article ID：?1671-7988（2020）08-153-03

前言

近年霧霾對(duì)我國(guó)城市區(qū)域性空氣的污染日益嚴(yán)重，治理霧霾迫在眉睫。目前認(rèn)為影響霧霾的因素主要有工業(yè)排放，燃煤電廠(chǎng)排放，機(jī)動(dòng)車(chē)排放和地面揚(yáng)塵四個(gè)方面。我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量巨大，但對(duì)在用車(chē)的環(huán)保監(jiān)督卻不夠完善，使得機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染的問(wèn)題日益突出。機(jī)動(dòng)車(chē)排放已成為改善空氣環(huán)境質(zhì)量的重點(diǎn)對(duì)象。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量已達(dá)到3.27億輛，其中汽車(chē)2.4億輛。按燃料類(lèi)型分類(lèi)，柴油車(chē)占9.1%。但柴油車(chē)NOx排放量接近汽車(chē)排放總量的70%，PM超過(guò)90%[1]。所以柴油車(chē)是機(jī)動(dòng)車(chē)顆粒物（PM）和氮氧化物（NOx）排放的主要貢獻(xiàn)者。這些排放污染物不僅危害人體健康，污染大氣環(huán)境，也是形成城市霧霾的重要因素之一。而在用柴油車(chē)，更是重中之重，其尾氣污染物排放更多，所以有關(guān)部門(mén)制定了一系列的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)來(lái)治理在用柴油車(chē)污染物排放，降低其對(duì)環(huán)境的污染。本文通過(guò)對(duì)廢止和現(xiàn)行在用柴油車(chē)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的梳理，來(lái)分析測(cè)量方法和煙度限值的變化，便于了解我國(guó)在用柴油車(chē)排放治理的現(xiàn)狀。

1 檢測(cè)方法

我國(guó)對(duì)于在用柴油車(chē)污染控制主要是通過(guò)環(huán)保定期檢測(cè)煙度來(lái)進(jìn)行。隨著環(huán)境污染的加劇，在定期檢測(cè)的基礎(chǔ)上增加了在用車(chē)排放監(jiān)督抽測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)，而在最新的標(biāo)準(zhǔn)中，又加入OBD檢測(cè)和NOx排放的檢測(cè)。目前我國(guó)在用柴油車(chē)的檢測(cè)方法主要有自由加速檢測(cè)法、加載減速檢測(cè)法和遙感檢測(cè)法。

1.1 自由加速檢測(cè)

我國(guó)從1983年開(kāi)始，對(duì)在用柴油車(chē)進(jìn)行自由加速煙度的檢測(cè)。GB3847-2005中給出了兩種測(cè)量煙度的方法，分別是濾紙煙度法和不透光煙度法[2]。

1.1.1 濾紙煙度法

該方法是在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速情況下，以一定的力度快速地踩下油門(mén)踏板，使噴油嘴噴射最大燃油量。維持最大踏板位置不動(dòng)，直到發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最大轉(zhuǎn)速，然后松開(kāi)油門(mén)踏板，使其逐漸降低至怠速。在此過(guò)程中，通過(guò)檢測(cè)一定長(zhǎng)度排氣中所含碳煙顆粒對(duì)清潔濾紙染黑的程度來(lái)判斷是否滿(mǎn)足限值。

具體的測(cè)量程序如下：

將取樣探頭固定于排氣管300mm的位置，按前述的自由加速工況排氣三次，以清除排氣系統(tǒng)中的積存物;然后按自由加速工況及和測(cè)量循環(huán)連續(xù)測(cè)量四次，取后三次結(jié)果的算術(shù)平均值即為所測(cè)煙度值。

1.1.2 不透光煙度法

光束被單位長(zhǎng)度的排煙衰減的系數(shù)稱(chēng)為光吸收系數(shù)，它由單位體積的顆粒數(shù)、微粒的平均投影面積和微粒的消光系數(shù)三者的乘積來(lái)計(jì)算，而不透光煙度法就是利用該原理制成的不透光煙度計(jì)測(cè)量汽車(chē)排氣的光吸收系數(shù)，從而判定車(chē)輛的排氣污染狀況。

具體測(cè)量程序如下：

將發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)充分預(yù)熱，利用三次自由加速過(guò)程的方法對(duì)排氣系統(tǒng)進(jìn)行清潔。然后進(jìn)行自由加速測(cè)量，即在1秒時(shí)間內(nèi)，將油門(mén)踏板快速地踩到底，使噴油嘴在最短時(shí)間內(nèi)供給最大油量，當(dāng)達(dá)到最高轉(zhuǎn)速時(shí)，松開(kāi)油門(mén)踏板。按該方法連續(xù)測(cè)量四次，取最后三次結(jié)果的算術(shù)平均值作為最終測(cè)量值。

1.2 加載減速檢測(cè)

雖然自由加速法檢測(cè)簡(jiǎn)單易行，對(duì)柴油機(jī)煙度控制也有一定作用，但隨著環(huán)境污染的加劇，其局限性也凸顯。首先，自由加速法是在柴油車(chē)無(wú)負(fù)載的情況下進(jìn)行煙度排放檢測(cè)的，與實(shí)際使用工況不相符，往往會(huì)出現(xiàn)檢驗(yàn)合格的車(chē)輛使用時(shí)有冒黑煙的現(xiàn)象;其次，駕駛員對(duì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度影響很大，油門(mén)踏板的踩踏深度將直接影響測(cè)量結(jié)果[3]。因此該方法不能非常有效地降低對(duì)大氣的污染。

我國(guó)在GB3847-2005中規(guī)定了一種新的檢測(cè)柴油車(chē)煙度的方法，加載減速煙度檢測(cè)法。該方法與自由加速煙度檢測(cè)相比，基本能夠模擬道路實(shí)際運(yùn)行工況，能夠模擬柴油車(chē)實(shí)際煙度排放，對(duì)環(huán)境控制有良好的效果。

在用柴油車(chē)加載減速試驗(yàn)所使用的方法為不透光煙度法，測(cè)量方法具體如下：

（1）檢測(cè)員將油門(mén)踏板保持在最大開(kāi)度狀態(tài)，直到檢測(cè)系統(tǒng)通知松開(kāi)油門(mén)為止;

（2）在此過(guò)程中，檢測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)采集VelMaxHP（實(shí)測(cè)最大輪邊功率時(shí)的轉(zhuǎn)鼓線(xiàn)速度）點(diǎn)、90%VelMaxHP點(diǎn)和80%VelMaxHP點(diǎn)處的三組光吸收系數(shù)，以判定該受檢車(chē)輛是否符合限值;

（3）若修正后的最大輪邊功率低于所要求的最小功率，或者測(cè)得的任一排氣光吸收系數(shù)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值，均判定該車(chē)的排放不合格。

1.3 遙感檢測(cè)

遙感檢測(cè)是利用光學(xué)原理遠(yuǎn)距離感應(yīng)測(cè)量行駛中汽車(chē)排氣污染物的方法，該檢測(cè)不影響道路正常通行，適用于在用車(chē)排放監(jiān)督抽測(cè)。遙感監(jiān)測(cè)可分為固定式遙感檢測(cè)和移動(dòng)式遙感監(jiān)測(cè)。

（1）固定式遙感檢測(cè)

該檢測(cè)方法固定安裝，可無(wú)人值守連續(xù)運(yùn)行，檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)直接發(fā)送至環(huán)境保護(hù)主管部門(mén)或其委托機(jī)構(gòu)。按照檢測(cè)儀器光路沿垂直方向或者沿水平方向布置可以分為垂直式遙感檢測(cè)或者水平式遙感檢測(cè)兩大類(lèi)，

（2）移動(dòng)式遙感檢測(cè)

用專(zhuān)用車(chē)裝載，可以根據(jù)需要隨機(jī)選擇測(cè)量地點(diǎn)，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，根據(jù)使用規(guī)定安放調(diào)試，工作結(jié)束后將設(shè)備收回，檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)直接發(fā)送至環(huán)境保護(hù)主管部門(mén)或其委托機(jī)構(gòu)。

（3）檢測(cè)方法及判定

1）選擇視野良好，且路面平整的長(zhǎng)上坡道路作為測(cè)試點(diǎn);

2）進(jìn)入測(cè)量程序，根據(jù)設(shè)備要求，輸入相關(guān)信息;

3）調(diào)整發(fā)射器、接收器，調(diào)節(jié)攝像機(jī)焦距、光圈，確保圖片和排放黑度拍攝清晰;

4）柴油車(chē)通過(guò)檢測(cè)點(diǎn)時(shí)，遙感檢測(cè)設(shè)備自動(dòng)拍攝并識(shí)別車(chē)輛牌照號(hào)碼，自動(dòng)測(cè)量車(chē)輛污染物濃度，拍攝林格曼黑度，并將采集的數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)。

5）連續(xù)兩次及以上同種污染物監(jiān)測(cè)結(jié)果超過(guò)規(guī)定的排放限值，且測(cè)量時(shí)間間隔在6個(gè)自然月內(nèi)，則判定受檢車(chē)輛排放不合格。

2 檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

1983年9月，為貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法（試行）》，防止柴油車(chē)煙塵對(duì)環(huán)境的污染，我國(guó)發(fā)布了GB3843-?1983《柴油車(chē)自由加速煙度排放標(biāo)準(zhǔn)》[4]。在該標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了在用柴油車(chē)使用自有加速煙度法測(cè)量時(shí)允許的限值，同時(shí)規(guī)定測(cè)量方法按照GB3846-1983《柴油車(chē)自由加速煙度測(cè)量方法》來(lái)進(jìn)行。

1993年11月，我國(guó)批準(zhǔn)了GB14761.6-1993《柴油車(chē)自由加速煙度排放標(biāo)準(zhǔn)》[5]，用來(lái)代替GB3843-1983。與之前的標(biāo)準(zhǔn)相比，GB14761.6-1993規(guī)定的適用范圍更加詳細(xì)，同時(shí)對(duì)于不同的車(chē)輛類(lèi)別，煙度限值也有了明顯的變化。

2005年5月，我國(guó)發(fā)布GB3847-2005《車(chē)用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)排氣煙度排放限值及測(cè)量方法》，用來(lái)代替GB14761.6-1993，同時(shí)原標(biāo)準(zhǔn)廢止。這一標(biāo)準(zhǔn)制定的非常詳細(xì)，既給出了排放要求，又給出了試驗(yàn)的具體步驟方法。其中對(duì)于在用汽車(chē)的排氣煙度控制要求如下[2]：

（1）1995年6月30日前生產(chǎn)的在用汽車(chē)，自由加速試驗(yàn)所測(cè)得的煙度值≤5.0Rb;

（2）1995年7月1日起至2001年9月30日期間生產(chǎn)的在用汽車(chē)，自由加速試驗(yàn)所測(cè)得的煙度值≤4.5Rb;

（3）2001年10月1日起至2005年6月30期間生產(chǎn)的在用汽車(chē)，自由加速試驗(yàn)所測(cè)得的排氣光吸收系數(shù)≤2.5m-1（自然吸氣式）或≤3.0 m-1（渦輪增壓式）;

（4）2005年7月1日以后生產(chǎn)的在用汽車(chē)，自由加速試驗(yàn)所測(cè)得的排氣光吸收系數(shù)不應(yīng)大于車(chē)型核準(zhǔn)批準(zhǔn)的自由加速排氣煙度排放限值，再加0.5m-1。

該標(biāo)準(zhǔn)中提出了使用加載減速工況法進(jìn)行煙度檢測(cè)，而該方法的煙度排放限值需各省市按照HJ/T241-2005《確定壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)在用汽車(chē)加載減速法排氣煙度排放限值的原則和方法》[6]來(lái)確定。根據(jù)中國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)污染防治年報(bào)，截止到2013年底，全國(guó)范圍內(nèi)共有16個(gè)?。▍^(qū)、市）已經(jīng)制定并公布了在用柴油車(chē)加載減速法煙度排放限值的地方標(biāo)準(zhǔn)。

為了更好的監(jiān)督實(shí)際道路上的在用柴油車(chē)排放，2017年7月我國(guó)發(fā)布了HJ845-2017《在用柴油車(chē)排氣污染物測(cè)量方法及技術(shù)要求》（遙感檢測(cè)法）。在該標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了測(cè)量方法，以及測(cè)量設(shè)備的要求和排放限值，見(jiàn)表1[7]。

目前現(xiàn)行的與在用車(chē)柴油車(chē)限值相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)是GB3847-?2018《柴油車(chē)污染物排放限值及測(cè)量方法》（自由加速法及加載減速法），該標(biāo)準(zhǔn)于2018年9月發(fā)布，2019年5月正式實(shí)施。自本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起，GB3847-2005和HJ/T241-2005以及相關(guān)的地方排放檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)廢止。在該標(biāo)準(zhǔn)中，除了對(duì)在用柴油車(chē)進(jìn)行加載減速或自由加速煙度檢測(cè)外，還增加了氮氧化物的限制，而對(duì)于裝有OBD的車(chē)型，還需對(duì)OBD檢查。具體排放限值見(jiàn)表2[8]。

注：

1）海拔高度高于1500m的地區(qū)加載減速法可以按照每增加1000m增加0.25m-1幅度調(diào)整，總調(diào)整不得超過(guò)0.75m-1;

2）2020年7月1日前限值b過(guò)渡限值為1200×10-6。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）當(dāng)前我國(guó)采用環(huán)保定期檢測(cè)加道路隨機(jī)抽測(cè)的方式控制在用柴油車(chē)的排放污染，定期監(jiān)測(cè)以加載減速法為主，自由加速法為輔，抽測(cè)采用遙感檢測(cè)法;

（2）在用柴油車(chē)排放控制日趨嚴(yán)格，既有煙度檢測(cè)，又有氮氧化物和OBD檢測(cè)，同時(shí)取消車(chē)輛年份區(qū)分，加速老舊車(chē)淘汰;

（3）對(duì)比光吸收系數(shù)限值，最新標(biāo)準(zhǔn)中的限值a并不比舊標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，而限值b則比限值a降低接近42%的比例;

（4）未來(lái)在用柴油車(chē)想要符合檢測(cè)限值，必須注意日常保養(yǎng)和后處理裝置的正常工作。

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