轿车排放法规与检测技能

世界第一辆轿车面世已经有一个多世纪了，它的呈现使咱们的日子有了明显的改动，也推进社会经济和出产力的快速开展。但跟着世界人口的不断增多，工业的不断开展，自然环境日趋被损坏，人类生计的环境——大气层也开端遭到了严峻的应战。全世界轿车保有量的不断大幅度前进，轿车文明的产品即轿车尾气所构成的环境污染问题也日益突出。 

轿车尾气中的有害污染物首要是：一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）以及柴油车排放的颗粒物（PM）这4类。别的二氧化碳（CO2）在逆温光照条件下能够构成光化学烟雾，然后危害人们的呼吸体系，燃油中的苯化合物是一种强致癌物质，颗粒物会吸入人体并堆积，其间的有害成分也会进入人体而发生危害。 

轿车尾气污染问题越来越遭到世界各国政府的注重。美国是最早拟定轿车排放法规的国家，40年代美国加州发生了光化学烟雾事情，通过研讨发现元凶巨恶正是轿车尾气，所以促进加州政府在60年代首要拟定了轿车排放法规，开端了轿车排放操控的先河，随后各国政府也先后拟定了相应的轿车排放法规，而且越来越严厉。排放规范的加强，也促进了轿车排放操控技能的前进和轿车排放测验技能的前进。 

1.排放法规与体系 
现在世界上轿车排放法规首要分为三大体系，即美国排放法规、欧洲排放法规和日本排放法规，其他各国根本上是依照或参阅这三大体系来拟定本国的排放法规，我国首要参照的是欧洲排放法规，因而在此首要对欧洲的轿车排放法规做一介绍。 

欧洲轿车排放法规是由欧洲经济委员会（ECE）的排放法规和欧盟的排放指令来操控的。排放法规是ECE参加国依据协议自愿选用并彼此认可的，排放指令则要求参加国强制履行。 

欧洲轿车在排放操控上按车重将车型分为总质量不大于3.5t和总质量超越3.5t两类。总质量不大于3.5t的轿车包含柴油车和汽油车；而总质量超越3.5t轿车只操控柴油车，不操控汽油车的排放（欧洲这样的车几乎没有或很少）。欧洲排放法规体系采纳的是型式认证准则，排放法规包含了新车的型式认证实验和车辆的出产一致性查看实验，2000年施行欧III排放法规后，又新增了在用车一致性的查看。 
     
咱们往常所议论的欧I、欧II等实践是从1992年今后开端施行的，各排放阶段履行的时间表为：1992～1996年为欧I规范；1996～2000年为欧II规范；2000～2005年为欧III规范；2005年今后履行欧IV规范。从法规的技能内容上看欧I和欧II、欧III和欧IV相同，但限值却在逐渐严厉。 

我国现在履行的排放规范为相当于欧II排放规范（部分城市可能要提早履行欧Ⅲ规范），而欧洲现在则履行欧III规范，由此可看出，我国的排放操控限值和水平与欧洲还有必定的距离。我国政府的方针是在2010年将排放法规与世界接轨，轿车排放操控使命还很艰巨。 

美国是最早施行机动车排放操控的国家，1966年加州施行了轿车排放法规，1968年美国联邦选用了加州规范。加州有独立的一套排放法规，其排放规范是全世界最严厉的。美国的轿车排放操控体系与欧洲不同，选用的是所谓“召回制”，轿车制造商能够出产出售产品并确保契合法规要求，政府担任监督，如有质量缺点则制造商应召回缺点产品。美国的轿车排放法规将轿车按车重进行分类，总重不大于8500磅（3.85t）的归于轻型车规模，车重超越8500磅（3.85t）的归于重型车辆，并对重型车分为重型柴油发动机和重型汽油发动机两类，依据类别不同进行排放约束。 

日本的轿车排放法规是规则最高限值平和均值，车辆的排放不能超越最高限值，一起在必定时间内检查的同类型轿车的均匀排放值不能超越均匀排放限值。而轿车的测验循环工况为日本10～15工况和11工况。为了进一步约束轿车发动机排放，日本还推出了新短期排放限值和新长时间排放限值。 

2.排放检测办法和技能 
轿车排放法规所操控的有害污染物首要为前面说到的4类，国家环保总局对这些排放物引荐的检测办法分别为：HC选用氢火焰离子法；CO选用非分光红外线法；NOx为化学发光法；PM为滤纸过滤称重法。 

氢火焰离子法（FID）的作业原理是使用碳氢化合物在氢火焰的2000℃左右高温中焚烧时可离子化成电子和自在离子，其离子数根本与碳原子数成正比。HC在氢火焰平分解出的离子在离子吸收极板间的电压效果下构成电子流，其电流巨细代表了样气中碳原子浓度，因而FID检测的结果是样气中的碳原子ppm值。 

非分光红外线法（NDIR）是现在测定CO的最好办法，其作业原理是根据丈量气体对特定波长红外线的能量吸收。CO能吸收波长为4.5~5.0μm的红外线，具有吸收峰值，样气中CO的浓度可通过红外线透过必定长度该气体后的透射能量得到。为了减小其他气体搅扰，在样气室前设置滤波室来过滤掉其他搅扰气体所对应的波长。 

化学发光法（CLD）用于剖析排气中的NOx，CLD只能直接测定NO。样气中和过量臭氧在反映室中混合并发生化学反响，生成NO2，其间约10％左右处于电子激发态，当激发态的NO2衰减到基态时发射波长0.6~3μm光子，化学发光强度与NO和臭氧浓度乘积成正比，还与丈量条件有关，但当丈量条件不变且臭氧浓度安稳并远高于NO浓度时，化学发光强度与NO成正比。而丈量NOx实践是丈量NO和NO2的总和，因而在丈量前首要要将排气中的NO2转化成NO。 

除了以上的办法以外，我国对轿车的检测办法也可分为汽油车为怠速法（或双怠速法）和自在加快烟度法，分别是针对轿车和柴油车的。下面临这两种办法做简略的介绍。

a. 汽油车怠速检测法 
我国现行的在用汽油车的排放规范为GB14761.5－93《汽油车怠速污染物排放规范》，相应的测验办法为GB／T3845－93《汽油车排气污染物的丈量（怠速法）》。 

什么是怠速工况？怠速工况是轿车多种工况的一种，指车辆变速箱坐落空档、离合器为接合方位、发动机油门松开、低速空转的状况。在轿车发动后的安稳、暖机时，十字路口等红灯及交通堵车时，轿车为怠速工况。怠速检测首要用于在用车。关于新车首要用于车间新车下线后的检测。 

测验办法发动机由怠速工况加快至0.7额外转速，保持60s后降至怠速。将取样探头刺进排气管中，保持15s后开端读取30s内的最高值和最低值，取均匀值。 

怠速检测特色只能反映车辆怠速状况下空负荷排放状况，这时发动机为贫氧偏浓焚烧，首要发生CO和HC，发生少数或不发生NOx。操作方便快捷，价钱廉价。广泛使用于检测场车辆年检、环保部门进行路检以及修理厂对车辆的检修作业等方面。协助环境监管人员、车辆修理人员判别发动机是否处于正常的作业状况。

b.柴油车自在加快烟度法 
我国现行的在用柴油车的排放规范为GB14761.6－1993《柴油车自在加快烟度排放规范》，相应的测验办法为GB／T3846－1993《柴油车自在加快烟度的丈量（滤纸烟度法）》。 

自在加快工况与滤纸式烟度指柴油发动机于怠速、将油门敏捷踏究竟，保持4s后松开。在该工况下，从排气管抽取规则长度的排气柱所含的碳烟，用光电法确认清洁滤纸染黑的程度。 

滤纸式烟度计的作业原理由取样体系和丈量体系组成。抽气泵将必定容量的柴油车排气吸入，排出的污染颗粒被阻隔在滤纸上，构成污斑。将一束光照耀在滤纸上，上方放置硒光电池。污斑越黑，照耀光的反射越少，光电池光电压较小，外表有示值显现。滤纸越黑。烟度计示值越大。 

测验办法将取样探头固定于排气管内，插深于300mm以上，并使其间心线与排气管轴线平行。将抽气泵开关置于油门踏板上。完结滤纸走位、铲除排气管残存的碳烟之后，将油门踏板敏捷踏究竟，保持4s后松开。按外表指示读数。15秒后履行同一操作，接连丈量4次，取后3次读数的算术均匀值即为所测烟度值。 

自在加快烟度测验特色该办法具有检测操作简便易行、测验仪器价格廉价和便于带着、以及检测时间短等长处，广泛应用与柴油车的年检、路检。 

车辆正常的烟度排放规模2001年，前出产的柴油车，在车况正常状况下，其自在加快的大多数烟度值通常在2.5～4.0Rb规模内。近年出产的柴油车，烟度值通常在3.0Rb以下。中等冒黑烟的车，烟度值在5.0Rb以上；严峻冒黑烟的车，烟度值可超越8.0Rb。
 
跟着排放规范越来越严厉，对排放检测也提出了新的应战和要求。关于象我国作为一个排放规范施行比较晚的国家，尽管通过了20多年的开展，但咱们依然还有许多不完善的当地，离欧美国家还有很大的距离。在检测技能上还要下更多的功夫，让那些没有合格的轿车永久歇息，确保咱们有一个杰出的生计环境。