汽车尾气检测装置及其检测方法

龙源期刊网汽车尾气检测装置及其检测方法作者：王许娜来源：《科学与技术》2018年第11期摘要：近年来，随着我国经济的快速的发展，人们的生活得到了很大的改善。私家车进入了越来越多的人的家庭之中。为了降低城市污染，实施可持续发展战略，贯彻落实科学发展观，必须对汽车尾气排放进行严格的检测和控制。本文对简易瞬态工况法的测量原理以及常见问题进行了全面的分析和论述，就如何确保测量值准确性的这一问题展开了深入的研究和探讨，希望能对大气环境的保护工作提供有利的帮助，有效地改善城市污染的状况。关键词：汽车尾气;检测装置;检测方法引言众所周知，汽车尾气中含有多种化合物，其中多数是对人体和空气有害的，例如汽车尾气中的氮氧化物会导致空气中的臭氧浓度增加，排放的颗粒物携带大量病菌，极易传播疾病，碳氧化合物经过日光照射会产生有刺激性的气体，损伤人体的呼吸道黏膜系统。我国的机动车尾气排放特点明显，短期、大量、集中排放，局部污染非常严重，因此我们应该对机动车尾气检测问题予以足够的重视并尽快找到机动车尾气防治措施。1汽车尾气遥测装置结构和功能汽车尾气遥测装置是一种基于单波非色散红外（NDIR）和漫反射技术的机动车尾气遥测设备，包括尾气检测单元、抓拍检测触发系统、独立光源。其中独立光源用于发射调制后的中红外光，采用漫反射的形式使空域内充满均匀的红外光;通过尾气检测单元前端的平凹透镜汇聚，当经过车辆所排放的尾气烟团出现在光路上时，改变了红外光的强度，由此实现对排放气体的检测;当车辆抓拍检测触发系统检测道路有来车时，将车辆信息通过传输线发送给尾气遥测单元，该单元将检测到的尾气信息和车辆信息进行数据整合叠加，经数据传输接口，通过传输网络传输到中心控制平台。如图1所示，设备采用漫反射的形式，安装调试灵活，1尾气检测单元和2独立光源可以安装于道路上方的横梁处，采用俯射的形式，也可以安装于行车道的两侧，采用对射的形式。2独立光源发射调制后的中红外光，采用漫反射的形式使空域内充满均匀的红外光。当11车辆抓拍检测触发系统检测道路有来车时，将车辆信息通过13传输线发送给尾气遥测单元，遥测单元将检测到的车辆尾气信息叠加到抓拍的车辆信息后，经14数据传输接口，通过3传输网络传输到中心控制平台。如图2所示，由于采用的是漫反射的形式，所以通过2独立光源所发射出的红外光在空间上是面向各个方向且分布均匀，而被检测车道的光路，通过1尾气检测单元前段的平凹透镜汇聚于12尾气遥测单元。当经过车辆所排放的尾气烟团出现在光路上时，改变了光路强度，从而实现对排放气体的检测。且内部设计参考基准通道，能够滤除掉环境气体因素的影响，使测量数据更加准确。龙源期刊网双怠速检测法使用双怠速检测法对机动车尾气进行检测的时候，应该在机动车处于空挡的情况下进行，进行检测之前应该使用测量仪器获取汽车发动机的转速，然后从汽车发动机规定怠速转速提升到相对较高的转速上，接着恢复到规定怠速，通过测量汽车高转速和怠速时的CO和碳氢化合物浓度值来判定车辆是否合格。2.2简易工况检测法简易工况检测法又可以细分为稳态工况法、瞬态工况法和简易瞬态工况法，其中稳态工况法是现实检测中运用最多的一种检测方法，稳态工况法具有检测数据准确，检测技术性强和流程相对复杂的特点，因此使用该种方法进行检测的时候应该加强对检测人员的培训和管理：第一，检测过程要符合国家标准规定要求，严格按照检测步骤进行检测;第二，在检测过程中保证检测车辆的安全性，严禁对有质量问题的车辆实施检测;第三，加强对检测人员进行技术培训，使检测人员数量掌握检测步骤和标准，对设备的维护以及数据的分析都有一定的了解;最后，要加强对检测工作的管理，严格按照质量体系要求对汽车尾气浓度进行检测。2.3不透光烟度法采用不透光烟度法对车辆排放造成的污染进行监测和测定时首先要按照相关的要求安装仪器，接着接通电源开关使仪器进入显示界面并开始预热，然后进行自由加速试验，同时对尾气进行烟度检测。使用不透光烟度法进行检测的时候需要注意的是，将取样探头插入所测车辆的排气管时应该注意插入的深度有一定的要求，通常情况下应该插入排气管内30cm，检测过程中，油门要严格按照国家标准要求，快速连续的将油门踩到断油状态。3汽车尾气排放治理的基本思路3.1法规与标准的制定首先需要制定相关法规和标准，我国已经制定并颁布了对新车从国一至国六的各个阶段的标准，各省也根据本省的实际情况制定了在用车排放标准。已经实施的在用车排放检测方法主要包括遥感测量（主要针对路上行驶的车辆，也就是加强路检）和定期的周期检测（包括安检和排放检测），俗称年检。根据机动车的排放特点和大气污染的控制需求，汽油车的排放检测方式已经从双怠速法发展为简易工况法，加强了对NOx的控制。柴油车从简单的自由加速时烟度检测发展到简易工况法（加载减速法），检测柴油车在最大载荷工况下的炭烟（颗粒物）排放，根据大气污染控制的需要，正在修订的在用柴油车标准中已加入NOx的检测。3.2车载诊断系统的应用龙源期刊网早期的车载诊断系统（也被称为OBD-I）是随着发动机电子控制系统的发展而诞生的，它是汽车制造商为方便诊断发动机管理系统出现的故障，判定并由此记录相关故障码，便于维修人员快速准确进行维修而设计的。由于各制造商的发动机控制软件不同，通信协议不同，不同车辆都需要各自专用的诊断仪和配套软件。美国EPA（环境保护署）为加强对汽车尾气排放物的控制和监管，在车载诊断系统的基础上，于1996年正式颁布并实施了OBD-II（车载诊断系统）的标准和相关技术要求。欧洲也随后颁布了类似的标准（EOBD）。在标准中对涉及汽车尾气排放物的监测内容、方式、通信协议、数据连接口（DLC）安装位置和PIN脚使用、故障码定义以及故障指示灯（MIL）等内容都进行了详尽规定。特别要强调的是，该系统不仅可侦测和判断已发生的故障，还能侦测和判断与排放可能超过标准要求相关的故障（包括性能参数的偏移）。另一个强制性的要求是该系统必须可使用市场上可购买到的通用型诊断儀进行检测，这就统一了标准要求并开放了影响排放的故障检测通道，最大范围地扩大了监督、检测和维修的便捷性，经验表明这是一种方便和有效的方式。随着汽车技术的发展，车载诊断系统也在不断发展和完善。除了侦测和判定方式、故障码的扩充（如合理性的判定等）和更清晰的定义等变化外，为了更方便准确地监测，还增加了排放控制系统监测频次的要求。结语作为威胁生态环境及人类健康的重要污染源，汽车尾气排放过量的问题已成为如今社会最为突出，且亟待解决的问题。在这种环境下，为了改善城市的环境质量，还子孙后代一片绿水青山，我国环保检测机构和管理部门采取了一系列有效措施，其中包括提高检测人员的工作能力和责任意识，严格规范他们的操作流程，让污染物排放检测发挥其真正的作用，实现降低污染指数的目标。参考文献[1]李超，建军，张志磊，刘弘.机动车尾气检测技术及污染防治对策[J].化工设计通讯，2018，44（02）：201.[2]郭忠军.盘锦市机动车污染现状评价、预测及防治对策研究[D].大连理工大学，2015.[3]潘晓宇.机动车尾气的检测技术与污染防治[J].江西建材，2015（18）：294+298.（作者身份证号码：330681198509178543）