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摘要：本文就汽车排放尾气污染的环境问题，从国家、行业标准及技术规范中，归纳简易瞬态工况法检测控制系统，简述简易瞬态工况法各检测部件的主要组成原理。同时对国内控制在用汽车排放污染所使用的简易瞬态工况法进行分析影响车辆检测结果的主要因素：检测车辆状况、检测设备的准确性及检测驾驶员的操作水平等方面。
关键词：汽车检测；汽车尾气；简易瞬态工况法；VMAS
引言
近几年，全国大城市均出现了道路行车拥堵现象，汽车排放尾气的污染情况也日益严重。从汽车与交通的角度来讲,治理汽车尾气排放污染的问题刻不容缓。国家有关部门逐年加大监管力度，不断通过制定相关政策和提高排放标准，治理高排放在用车，有效减少在用车的排放污染总量，控制在用车的排放状况，净化大气效果很明显。
在我国标准规定的检测方法中，简易瞬态工况法是最能够模拟汽车在道路实际行驶过程中的加速、减速、怠速、恒速等多种工况，较好反映车辆行驶时的排放特征，更合理地获取汽车污染物的排放总质量，更为客观、公正地判断车辆的排放状况。目前，全国各省监管部门大部分都是使用简易瞬态工况法进行控制在用汽油车的排气污染物的监管工作。
一、简易瞬态工况法检测设备系统的原理
简易瞬态工况法[1]是由一台能模拟汽车在道路上行驶过程中怠速、加速、匀速和减速各种负荷工况的底盘测功机，及五气分析仪和气体流量分析仪组成的采样分析系统，以实时采样分析检测车辆在各种负荷工况下排气污染物的排放质量。
二、简易瞬态工况法检测设备系统的组成结构
根据《点燃式发动机汽车污染物排放限值及测量方法》(GB18285- 2005)，简易瞬态工况法检测设备系统的组成有：计算机工况控制软件、五气分析仪、气体流量分析仪、底盘测功机、电子气象站等。检测系统的组成结构如图1所示。
图1 检测系统的组成结构示意图
1.计算机控件软件
计算机控件软件系统，由计算机同步采集气体流量分析仪、五气分析仪、底盘测功机各个时刻的数据，分析、计算排放气体污染物各成分的瞬时排放质量。检测的软件对测量过程进行自动控制，以及对各个测量数据进行处理和计算，得出测量结果。
2.五气分析仪的组成结构
五气分析仪其作用是用来实时测量检测车辆排出原始气体CO、CO2、HC、NOX、O2的浓度。
五气分析仪和取样系统主要组成部件包括：[CO]、[CO2]和[HC]传感器，[O2]传感器，[NO]传感器，气体压力传感器，取样探头，取样软管，颗粒物过滤器，冷凝器，水分离器，相应的可控电磁阀和可控泵，反吹装置，校准端口，检查端口，发动机转速传感器端口等。
3.气体流量分析仪的组成结构
气体流量分析仪用于实时测量检测车辆排放污染物和环境空气混合物的流量、温度、压力、稀释气体氧气浓度。
气体流量分析仪由气室、涡漩流量传感器、氧气传感器、抽气机、温度和压力传感器等组成。
4.底盘测功机的组成结构
底盘测功机是用于模拟检测车辆在道路上实际行驶瞬态工况负荷。
底盘测功机主要组成：功率吸收装置及其控制器，滚筒，机械惯量装置，驱动电机，转速传感器，举升器及其制动装置，传动装置，侧向限位装置等。
5.电子气象站
电子气象站用于测量检测车间的环境参数，确保数据的科学合理。
三、简易瞬态工况法检测设备的影响因素分析
从简易瞬态工况法检测设备系统的组成各检测部件使用及结合行业标准HJ/T290-2006《汽油车瞬态工况法排气污染物测量设备技术要求》[2]可知，简易瞬态工况法使用的检测仪器部件较多，影响车辆检测结果的因素非常复杂，但主要归纳有：检测软件规范性、检测仪器准确性、检测操作规范性、检测车辆的状况等。
1.检测软件规范性
检测软件是简易瞬态工况法的核心，国家标准及行业标准对工控软件有很详细的参数规范要求。目前国内的检测软件品牌众多，软件检测操作流程大同小异。为了数据的准确性，必须保证具备同步采集到各检测部件的样品浓度能力，确保计算精度一致，准确无误计算出检测结果。
2.检测仪器准确性
(1)五气分析仪：五气分析仪最关键的部件是测量CO、HC、CO2、NO和O2的五种气体浓度传感器。[CO]、[HC]和[CO2]采用不分光红外法，[NO]和[O2]采用电化学法。传感器响应时间、传感器寿命对测量准确度起关键作用，会直接影响到系统测量准确性。
在仪器检测过程中会存在五气分析仪标定及检查的操作不规范，主要是检测人员仪器调零、进气量和时间控制操作不规范；另选用标准气体精度低，在设备标定和检查时会接影响仪器的准确性。在国家标准及行业标准中推荐检验机构应用国家一级气体进行设备标定和检查，其精度要求如下表1：
表1 五气分析仪低量程标准气体检查精度要求
备注：1、小于等于精度要求；2、满足绝对值和相对值的其中之一。
仪器设备维护和管理不到位，造成五气分析仪的不分光红外检测平台积尘或进水，直接影响结果的准确性。
因此，五气分析仪自检异常，五气分析仪测量感应器故障，人员操作不规范、仪器维护管理不到位等均导致测量数据准确性。
(2)气体流量分析仪：气体流量分析仪最关键的部件是测量汽车稀释流量分析仪中的扰流杆和超声波感应器、稀释氧传感器，其响应时间、寿命周期直接影响数据的测量准确性。
在每天开机检测车辆前，需对流量分析仪的流量进行20s平均流量值检查，对稀释氧传感器进行校准，对稀释氧传感器进行量程检查，其规范操作会影响数据的测量的准确性。
因此，在无人为干扰因素下，测量感应器故障，通信故障，流量计自检异常，人员操作不准确等直接影响数据的测量准确性。
(3)底盘测功机：底盘测功机最关键的部件是测量力传感器及转速传感器，它评价测功机的性能好坏的主要因素，直接影响测量检车辆驱动轮输出功率准确性。因此，关注传感器寿命及力传感器规范校准必须严格按技术规范执行。
在每天检测车辆前，需对底盘测功机进行加载滑行测试、寄生功率滑行测试，其规范操作会影响数据的测量的准确性。
因此，测功机自检异常，测量感应器故障，人员操作不准确等会影响数据的测量的准确性。
(4)气象站：气象站用于测量实际环境参数，实际环境参数需转换为标准状态环境参数，参与检测系统的计算，因此必须保证气象站读取数值的科学准确。
因此，电子感应器自检异常，测量感应器故障，人员操作不准确等会影响数据的测量的准确性。在实际操作中必须保证其读取数值的科学合理性。
3.检测操作规范性
在检测车辆过程中，检测驾驶员的驾驶技术水平有差距，不同驾驶员对不同检测车辆的驾驶把握能力不一样。当检测驾驶人员对车辆驾驶操控不稳定时，会影响检测车辆的尾气排放浓度。检测驾驶员需具备一定汽车维修专业知识，在实际操作中，能正确地分析、判定影响汽车检测结果因素，严格按照检测系统操作提示步骤对汽车进行检测，保证其数据的科学合理准确度。
此外，检测车辆时检测操作员，检测车辆时未空载或未关闭相关负载附属装置，及插入取样探头深度未达到规范要求均会影响检测数据的准确性。
4.检测车辆的状况
在检测车辆的时候，车辆状况导致排放超标，主要表现在车辆发动机部分。常见的是车主的保养意识不高，汽车三滤过脏，导致汽车油、气路不通畅，混合气燃烧不完全等故障现象，从而导致尾气中污染物浓度增加。另外，汽车本身净化系统三元催化转化器故障及点火系统、燃油系统有故障等，导致点火正时不对，混合气形成不够雾化，燃烧不完全，以致尾气中污染物浓度排放始终居高不下。
四、简易瞬态工况法检测设备的影响因素应策
采用简易瞬态工况法的检测部件较多，可见影响其测量因素复杂，但关键是必须按照标准技术规范进行检测，即可避免不可控因素，减少影响因素的误差。
在检测管理中，针对上述分析的情况提出以下应对措施：
1.仪器设备：建立台账管理制度，关注关键部件传感器寿命；按要求记录和校准气象站的参数；按规范要求进行设备自检，确保设备正常使用；加强人员操作管理及仪器维护管理。
2.人为因素：定期对检测人员和驾驶员按规范要求严格培训，理论结合实操，把人为因素对车辆检测的影响降至最低。
3.车辆状况：建议车主定期对汽车进行保养，提高汽车安全性能，有效地控制排放。
4.其它情况：油品好坏也会影响到汽车排放，车主应当选择合适的汽油标号。
结束语
简易瞬态工况法在目前的汽车检测方法中属于最严格和最有效反映汽车实际排放的方法。在现实中能够更好快速检测到汽车各工况的排放情况，为车主提供便利，缩短等候时间。但简易瞬态工况法检测系统一个灵活而复杂的综合情况，其影响因素涉及较广，不是一成不变能成为一种有规律的典型技术流程，如检测过程出现异常，需技术员培养及时应急能力，根据实际去分析，排除疑难问题。
参考文献
[1]国家环境保护总局.国家质量监督检验检疫局，GB18285-2005，点燃式发动机汽车污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法）[S]，2005。
[2]国家环境保护总局，HJ/T290-2006，汽油车瞬态工况法排气污染物测量设备技术要求[S]，2006。
论文作者:吴俊文
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/23
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