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1、汽车排放污染物检测技术与最新汽车尾气治理法规 张 赵 成 北方电子研究所 TEL：0310-6012212 6015555 怎么样控制机动车排放污染的问题，实际上正成为世界上各个国家共同关注的问题，在过去的几十年里，各国都相继制定了不同的法规（在相关标准、法规的制订、执行上，各个国家都有过相互借鉴，参考和等效采用的过程）。汽车排放法规与标准汽油车排放污染物检测技术汽油车排放污染物检测技术 汽车废气分析仪是基于气体的红外吸收原理进行工作的。即：由多原子组成的气体分子，在某一特定波长的范围内，吸收红外光能量，其吸收量与气体浓度成正比。实现这一原理的方法（或技术），经历了不同的发展阶段，具有不同的结
2、构，下面分述之。一、单组份、双光路、电容式检测结构一、单组份、双光路、电容式检测结构 此种结构的主要特征是：每一个检测机构只分析一种组分；双光路；采用电容式检测器，如图1所示。二、多组分、单光路、半导体检测器结构二、多组分、单光路、半导体检测器结构 随着半导体材料技术的发展，半导体红外检测器（例如热电堆检测器、热释电检测器）在汽车废气分析仪上得到了广泛的应用，其发展趋势将取代前述的电容式检测器，图2示出这种结构的原理图。这种结构的主要特征是：每一个检测机构可以分析2-3种组分；单光路；采用半导体检测器。三、关于脉冲光源的应用 在前述两种结构中，旋转式切光片都是必不可少的组成部分，通常它采取等分
3、式扇形结构，如图3所示，在电机带动下旋转，将光源发出的红外光分割成方波式光束。当今世界目前主要有三个大的排放法规体系：美国联邦环保总局（署）制订的EPA系列排放法规欧洲的排放法规体系；（联合国欧洲经济委员会（ECE）/欧洲共同体（EEC、EC）的指令）日本的排放法规汽车排放法规与标准汽车检测相关标准简介汽车检测相关标准简介 1.1 我国汽车排放检测标准的发展GB3842-83 GB14761.5-93 GB18285-2000GB3842-83 GB14761.5-93 GB18285-2000GB3843-83 GB14761.5-93GB3843-83 GB14761.5-93 起步198
4、3年改进1993年提升2000年汽车检测相关标准简介汽车检测相关标准简介 1.1 汽车排放限值的变迁汽油车怠速排放限值的变迁 GB3842-83GB3842-83 GB14761.5-93 GB18285-2000GB14761.5-93 GB18285-2000 注：图中HC900为轻型、1200为重型车。CO%CO%6 64.54.50.80.80.30.34.54.5HCppmHCppm300030001200/9001200/9001501501001001200/9001200/900年份年份1983198319931993怠速怠速 高怠速高怠速 旧车旧车 2001 2001汽车检测
5、相关标准简介汽车检测相关标准简介1.2 汽车排放测试方法的发展1.2.1 怠速法（GB3845-93GB3845-93、GB18285-2000GB18285-2000）怠速0.7额定转速60s怠速取样15s读数30s最高、最底平均值测量结果加速减速 1.2 汽车排放测试方法的发展1.2.2 双怠速法 (GB3845-93GB3845-93附录附录C C、GB19285-2000GB19285-2000）（）（ISO3929ISO3929）怠速0.7额定转速60s高怠速取样15s读数30s最高、最底平均值测量结果怠速取样15s读数30s最高、最底平均值测量结果加速减速减速1.2 汽车排放测试方
6、法的发展1.2.2 双怠速法说明：1）发动机机油温度在90。C以上。仪器应有油温测试功能 2）仪器应有转速测试功能 3）仪器应用四组分：HC、CO、CO2 2、O2 2 4）仪器应具备入值计算功能。测量时入应在“1”附近。1.2 汽车排放测试方法的发展1.2.2 1.2.2 双怠速法双怠速法说明：说明：5 5）仪器应有）仪器应有HCHC残留检查功能。残留检查功能。HCHC 指示值指示值 HCHC残留残留 测量测量 时间时间 结束结束 1.2 汽车排放测试方法的发展 1.2.2 双怠速法 说明：说明：6 6）对仪器测量误差要求提高（由于限值低）对仪器测量误差要求提高（由于限值低）ISO3930I
7、SO3930、OIML-R99OIML-R99关于示值误差的要求关于示值误差的要求等级等级误差类别误差类别最大允许误差最大允许误差COCOCOCO2 2O O2 2HCHCO O绝对绝对0.03%0.03%V01V010.5%0.5%V01V010.1%0.1%V01V011010ppmV01ppmV01相对相对5%5%5%5%5%5%5%5%I I绝对绝对0.06%0.06%V01V010.5%0.5%V01V010.1%0.1%V01V011212ppmV01ppmV01相对相对 5%5%5%5%5%5%5%5%绝对绝对0.2%0.2%V01V011%1%V01V010.2%0.2%V01
8、V013030ppmV01ppmV01相对相对10%10%10%10%10%10%10%10%1.2 汽车排放测试方法的发展1.2.2 双怠速法 已实施双怠速法的地区已实施双怠速法的地区:1 1）北京市）北京市 DB 11/044-94DB 11/044-94 2 2）上海市上海市 DB 31/234-1999DB 31/234-1999 准备实施双怠速法的地区准备实施双怠速法的地区:1 1）重庆市）重庆市 GB18285-2000GB18285-2000汽车检测相关标准简介汽车检测相关标准简介1.2 汽车排放测试方法的发展1.2.3 A.S.M 工况法(加速模拟工况法)稳速、带负荷条件下测试
9、 a）5025 工况 车速：25km/h 负荷：加速度为1.475m/s2 2时 车辆输出功率的50%。P50汽车检测相关标准简介汽车检测相关标准简介1.2 汽车排放测试方法的发展1.2.3 A.S.M 工况法 b b）2540 2540 工况工况 车速：车速：4040km/hkm/h 负荷：加速度为负荷：加速度为1.4751.475m/sm/s2 2时时 车辆输出功率的车辆输出功率的 25%25%P25P251.2 汽车排放测试方法的发展 1.2.3 A.S.M 工况法 C C）试验流程试验流程 速度速度 km/hkm/h 40 40 25 25 时间时间 10 90 10 90 10 90
10、 10 90 S S 多组份、多功能废气分析仪多组份、多功能废气分析仪是选配设备的应用趋势是选配设备的应用趋势 基本了解我国相关排放法规标准在不同阶基本了解我国相关排放法规标准在不同阶段对汽车排放污染物的限值及测试方法，有利段对汽车排放污染物的限值及测试方法，有利于汽修于汽修/检测业正确选择使用尾气分析仪。检测业正确选择使用尾气分析仪。新国标新国标新国标新国标GB18285-2000GB18285-2000GB18285-2000GB18285-2000在用车排放污染物限值在用车排放污染物限值在用车排放污染物限值在用车排放污染物限值及测试方法及及测试方法及及测试方法及及测试方法及 GB1856
11、5-2001GB18565-2001GB18565-2001GB18565-2001营运车辆综合营运车辆综合营运车辆综合营运车辆综合性能要求和检验方法性能要求和检验方法性能要求和检验方法性能要求和检验方法，着重强调了双怠速检，着重强调了双怠速检验法、简易工况法的测试以及对验法、简易工况法的测试以及对NONOX X（氮氧化氮氧化合物）的检测。合物）的检测。体现了体现了 多组份、多功能废气分析仪多组份、多功能废气分析仪是选配设备的应用趋势是选配设备的应用趋势 下面我仅以我们企业自行研制、生产的与国际最尖下面我仅以我们企业自行研制、生产的与国际最尖端技术同步的端技术同步的NHA-500NHA-500
12、（400/200400/200）型便携式废气型便携式废气分析仪的主要功能特点给大家做简单介绍：分析仪的主要功能特点给大家做简单介绍：1.大屏幕液晶显示，全中文交互式菜单提示指导操作。2.仪器的检测准确度符合OIML R99/1998E标准和JJG688最新修订版规定，精度达到一级标准。多组份、多功能废气分析仪多组份、多功能废气分析仪是选配设备的应用趋势是选配设备的应用趋势3.适用了新国标进行怠速、双怠速以及ASM工况法进行废气检测。4.具备了发动机转速的测量以及润滑油温的测量功能。5.系统菜单还可以提供被测车辆不同燃料类型（如液化气、天然气）进行检测。6.自动调零、气路泄漏开机自检、HC残留量
13、开机自检。多组份、多功能废气分析仪多组份、多功能废气分析仪是选配设备的应用趋势是选配设备的应用趋势7.提供了RS232串行通讯接口。配置了随机的微型打印机。8.附加电源逆变器，可使用12V的车载电源进行移动检测。9.具备了升级扩展空间，二气体的可升级四气，四气体可升级五气。多组份、多功能废气分析仪多组份、多功能废气分析仪是选配设备的应用趋势是选配设备的应用趋势为什么说四为什么说四/五气体尾气分析仪是维修五气体尾气分析仪是维修/检检测业的最佳选择？测业的最佳选择？a:汽车排放控制专家的研究表明，汽车发动机燃烧状态的优劣，直接影响有害污染物的排放量。而排气中的CO2和O2的浓度，是表征发动机燃烧状
14、态的重要参数。（CO2-12%、O2-1%）这两项数据的测得是五/四气体尾气分析仪的最基本的功能。多组份、多功能废气分析仪多组份、多功能废气分析仪是选配设备的应用趋势是选配设备的应用趋势 b:b:采用闭环控制的电喷车基本上都装有三元催化器，采用闭环控制的电喷车基本上都装有三元催化器，而三元催化器工作状况的好坏也直接影响着污染物而三元催化器工作状况的好坏也直接影响着污染物的排放量。三元催化器的净化功率的如何是与发动的排放量。三元催化器的净化功率的如何是与发动机运行时的空气过量系数机运行时的空气过量系数 值（混合气空燃比状态）值（混合气空燃比状态）有关的，理论要求有关的，理论要求 值在值在1.01
15、.0附近（空燃比在附近（空燃比在14.7:114.7:1时，时，值为值为1.01.0）。那么）。那么 值的多少我们是如何知道的呢？值的多少我们是如何知道的呢？它是通过对排气中的它是通过对排气中的COCO（一氧化碳）、一氧化碳）、HCHC（碳氢化碳氢化合物）、合物）、CO2CO2和和O2O2的浓度进行计算而出的。而这些数的浓度进行计算而出的。而这些数据只有五据只有五/四气体尾气分析仪能全部获得。四气体尾气分析仪能全部获得。c:c:前面说过排气中的前面说过排气中的CO2CO2和和O2O2是表征发动机燃烧状况的是表征发动机燃烧状况的 多组份、多功能废气分析仪多组份、多功能废气分析仪是选配设备的应用趋
16、势是选配设备的应用趋势重要参数，我们就可以在用五气体尾气分析仪进行重要参数，我们就可以在用五气体尾气分析仪进行检测诊断时，根据各种气体排放量的变化来有效地检测诊断时，根据各种气体排放量的变化来有效地对发动机进行调整，以保障其燃烧状况良好和排放对发动机进行调整，以保障其燃烧状况良好和排放合格。同样道理我们还可以用五气体尾气分析仪检合格。同样道理我们还可以用五气体尾气分析仪检测到一些应付检测（检查）的作弊现象（如在排气测到一些应付检测（检查）的作弊现象（如在排气管末端打孔，松开接口垫，牺牲动力的管末端打孔，松开接口垫，牺牲动力的“一改锥调一改锥调整整”等等现象）。当然，发动机燃烧状况是否良好、排等
17、等现象）。当然，发动机燃烧状况是否良好、排放物的排放量多少还与发动机的转速、温度等其他放物的排放量多少还与发动机的转速、温度等其他因素有直接关系，而通常先进的五气体尾气分析仪因素有直接关系，而通常先进的五气体尾气分析仪都具备了测量转速及润滑油温的功能。因此，五气都具备了测量转速及润滑油温的功能。因此，五气多组份、多功能废气分析仪多组份、多功能废气分析仪是选配设备的应用趋势是选配设备的应用趋势 体尾气分析仪不仅仅是单纯的检测尾气排放体尾气分析仪不仅仅是单纯的检测尾气排放 量的仪器，它还是帮助我们判别发动机燃烧量的仪器，它还是帮助我们判别发动机燃烧 状况及故障分析所必备的检测诊断工具。状况及故障分
18、析所必备的检测诊断工具。d:d:近年，更有五组分（近年，更有五组分（COCO、HCHC、CO2CO2、O2O2、NONO）汽车废气分析仪面市，其原因是造成大气污汽车废气分析仪面市，其原因是造成大气污 染中的主要成分之一染中的主要成分之一-NONO，越来越引起人们越来越引起人们 重视，因而将其列入检测对象是必然趋势。重视，因而将其列入检测对象是必然趋势。GB18565-2001 GB18565-2001营运车辆综合性能要求和检营运车辆综合性能要求和检 验方法和新的验方法和新的“检测报告单检测报告单”都有明确要求。都有明确要求。多组份、多功能废气分析仪多组份、多功能废气分析仪是选配设备的应用趋势是
19、选配设备的应用趋势注：五气体尾气分析仪所检测的NOX（氮氧化合物）是汽车在实际运行中高温高负荷的产物，通常检测时需要汽车在测功机上模拟其实际运行工况进行检测。结束语 汽车的检测排放与汽车的技术状况有着密切的关汽车的检测排放与汽车的技术状况有着密切的关系，而汽车的正常技术状况需要在坐各位维修行业提系，而汽车的正常技术状况需要在坐各位维修行业提供强有力的技术支持和技术保障，而对迅速发展的汽供强有力的技术支持和技术保障，而对迅速发展的汽车制造技术，提高汽车检测行业从业人员的技术业务车制造技术，提高汽车检测行业从业人员的技术业务素质，已变得尤为重要，而随着时间的推移，汽车排素质，已变得尤为重要，而随着
20、时间的推移，汽车排放标准和对检测设备的要求也会越来越严格，汽车废放标准和对检测设备的要求也会越来越严格，汽车废气检测仪器的制造技术也在不断发展，为有效控制汽气检测仪器的制造技术也在不断发展，为有效控制汽车废气污染提供越来越先进、实用性更强的检测仪器。车废气污染提供越来越先进、实用性更强的检测仪器。了解和掌握相关的知识，将使有关人员在购置、使用了解和掌握相关的知识，将使有关人员在购置、使用这些仪器时更为清楚地了解有关特点，从而为更好地这些仪器时更为清楚地了解有关特点，从而为更好地开展汽车废气检测污染治理工作打下良好基础，我想开展汽车废气检测污染治理工作打下良好基础，我想这也是行业管理部门举办这次会议的目的之一。这也是行业管理部门举办这次会议的目的之一。E N D谢谢！谢谢！