程倫 楊珂 任運征

摘 要：為分析西安市在用汽油車的排放水平，文章對在用汽油車排氣污染物濃度與其車齡進行相關(guān)性研究。通過對數(shù)據(jù)的處理分析，得出CO、HC、NO的排放值與車齡的回歸公式及各公式的決定系數(shù)R2值。結(jié)果表明：6年車齡以上的被測車輛，其3種污染物排放值隨車齡的增加而快速升高。

關(guān)鍵詞：在用汽油車;ASM工況法;排放特性;回歸分析

中圖分類號：U473.9 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）14-76-03

Abstract： In order to analyze the emission level of gasoline vehicles in Xi'an， this paper studies the correlation between the exhaust pollutant concentration of gasoline vehicles and their vehicle age. Through the processing and analysis of the data， the regression formula of CO， HC， NO emission values and vehicle age and the determination coefficient R2value of each formula are obtained. The results show that the emission values of the three pollutants of the tested vehicles over 6 years old increase rapidly with the increase of the vehicle age.

Keywords： In-use gasoline vehicles; ASM operating conditions method; Emission characteristics; Regression analysis

CLC NO.： U473.9 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）14-76-03

前言

截至于2018年12月底，全國機動車保有量達到3.27億輛，其中汽車保有量已突破2.4億輛[1]。隨著國民經(jīng)濟發(fā)展和人們對出行需求與質(zhì)量的提高，人們對汽車的需求持續(xù)增大，其保有量迅速增加。隨著全球汽車保有量的急劇增加，內(nèi)燃機的大量使用給大氣環(huán)境帶來了嚴重的負面影響。因此，為了限制這些污染物的排放，我國制定的排放法規(guī)越來越嚴格。

由于在雙怠速工況下，無法對汽車的NOx排放情況進行準確的評價，滿足不了汽油車排放管理的要求。因此陜西省制定了DB61/439-2008條例規(guī)定，從2008年起在陜西省推廣ASM穩(wěn)態(tài)加載工況法，減少城市大氣污染和提高全省生態(tài)環(huán)境。本文對西安市在用汽油車尾氣排放數(shù)據(jù)進行研究，為制定在用汽油車排放控制策略，改善西安市空氣質(zhì)量有著重大意義。

1 檢測方法與數(shù)據(jù)處理

1.1 ASM法

ASM穩(wěn)態(tài)工況法[2-3]由美國環(huán)保局提出，目前我國使用的是HJ/T240-2005中規(guī)定的ASM5025和ASM2540兩種加速模擬工況，其穩(wěn)態(tài)加載工況法（ASM）試驗循環(huán)如圖1所示。ASM穩(wěn)態(tài)工況法的原理是將被測車輛熱機到規(guī)定狀態(tài)后，將汽車加速至規(guī)定車速，依據(jù)法規(guī)中的負荷要求對車輛進行加載，待車輛達到穩(wěn)定的等速運轉(zhuǎn)時，在規(guī)定時間內(nèi)測得尾氣污染物中的HC、NOX、CO的氣體濃度。其中，ASM5025工況指測功機以車輛速度為25.0 km/h、加速度為1.475 m/s2時的輸出功率的50%為設(shè)定功率對車輛加載。

1.2 數(shù)據(jù)來源

從2016年1月4號到2017年3月3號，對西安市進站檢測的輕型汽油車按照ASM穩(wěn)態(tài)工況法采集排放數(shù)據(jù)，經(jīng)篩選處理最終得到91096車次的有效數(shù)據(jù)樣本。

1.3 回歸分析模型建立

選取在用汽油車的車齡作為變量，建立HC、CO和NO一元回歸模型。分別進行一次到六次函數(shù)擬合，對比判定系數(shù)R2。一般地，隨著函數(shù)冪次的增大，R2增大。通常，為了計算簡便，擬合的的冪次數(shù)在R2達到0.95以上時，就不再用更高冪次數(shù)的擬合。

2 在用汽油車排放特性研究

本文在ASM5025工況下取得各車齡內(nèi)的CO、HC、NO實際測量值的平均值，為分析主要車型和簡化計算，統(tǒng)計了基準質(zhì)量1250 kg

2.1 排放與車齡關(guān)系的回歸分析

三種污染物隨車齡變化的檢測結(jié)果統(tǒng)計見表1。

由圖2-4可以看出，汽車排放污染物與汽車使用時間有顯著的聯(lián)系。隨著車齡的增加，汽車的HC、CO、NO排放濃度均隨之增大，并在車齡大于6年后開始急劇增長。這主要是由于隨著使用時間的變長，汽車總行駛里程增加，三元催化器性能的劣化，對污染物的轉(zhuǎn)化效率顯著下降。此外，發(fā)動機機械部分的磨損也會使污染物的生成增加：（1）發(fā)動機在使用6年后最先磨損的就是內(nèi)燃機的缸體和活塞環(huán)，加劇了狹縫效應(yīng)和淬熄效應(yīng)，造成HC排放的快速增長。（2）但是隨著在用汽油車車齡增加，內(nèi)燃機燃燒室的密封性及點火性能均有所變差，這將造成燃燒的效率及速度下降，加劇了不完全燃燒，引起CO濃度的升高。（3）高溫是造成NO產(chǎn)生的主要原因。隨著使用時間的延長，燃燒室會生成積碳，易產(chǎn)生表面點火，導(dǎo)致高溫使NO生成增多。

3 結(jié)論

本文對在用汽油車三項排放污染物（碳氫化合物、一氧化碳和一氧化氮）隨車齡的變化進行了回歸分析。隨著車齡的增加，3種污染物濃度排放均顯著增加，用三次函數(shù)擬合較好。

參考文獻

[1]《中國移動源環(huán)境管理年報（2019）》[EB/OL]，http：//www.mee.gov.cn/hjzl/sthjzk/ydyhjgl/201909/P020190905586230826402.pdf，2019 -09-04.

[2] 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（雙怠速法及簡易工況法）[S].北京：國家環(huán)境保護總局，2005.

[3] 曹家喆，黃文偉.現(xiàn)代汽車檢測診斷技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009.