济南市加载减速法检测流程优化探讨

2020-09-10 13:23李臻浩李翔张家林田野
内燃机与配件 2020年9期
关键词:柴油车优化

李臻浩 李翔 张家林 田野

摘要:2019年5月1日,济南市实施新的国家标准《柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)》(GB18285-2018),柴油车检测施行减速检测方法,本文主要介绍济南加载减速法检测实施情况及加载减速法检测流程的优化探讨。

关键词:排放检验;柴油车;加载减速法;优化

0  引言

随着社会经济发展及城市化进程的加快,济南市机动车保有量迅速增加,截至2019年底,济南市机动车保有量达到285.53万辆。研究表明,机动车排放的CO、HC(碳氢化合物)、NOX和PM(颗粒物)等污染物是大气污染物排放总量的主要贡献者,而其中柴油车排放是机动车污染的主要组成部分[1]。

2018年09月27日,生态环境部与国家市场监督管理总局联合出台新的国家标准《柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)》(GB3847-2018,以下简称“新国标”)。按照国家、省工作部署,济南于2019年05月01日正式实施新国标,对加强机动车定期排放检验监管、改善城市空气质量具有重要意义。

1  数据来源与研究方法

按照新国标要求,济南市于2019年5月1日施行柴油车加载减速法检测。相较于之前的柴油车检测流程,加载减速法检测增加了氮氧化物分析仪、底盘测功机等检验设备,新增了外观检验、OBD检查、氮氧化物排放检测等检验项目,排放限值进一步加严,检测流程进一步优化,同时对检测设备技术参数及控制软件功能也提出更细致的要求[2]。

济南市于2016年建成了机动车排放检验监管平台,于2019年5月1日按照新国标要求完成升级,实现了全市机動车排放检验数据的实时上传。自新国标实施以来,平台积累了大量的柴油车加载减速法检验数据,本文将通过对 2019年5月1日以来济南市加载减速法检测数据进行统计分析,以全面了解济南市新国标实施情况,进而针对加载减速法检测过程中出现的问题分析原因、探讨流程上的优化措施,提高济南市排放检验数据质量。

2  济南市加载减速法检测情况

据统计,2019年5-12月份,济南市共采用加载减速法检测柴油车62835辆次,合格率90.09%。其中,轻型柴油车6252辆次,合格率86.71%;重型柴油车56583辆次,合格率92.63%。济南市加载减速法检测以重型柴油车为主,重型柴油车检测合格率高于轻型柴油车。

5月份受新国标实施影响,个别检验机构尚未开展加载减速法检测业务,且部分车主对加载减速法检测持观望态度,因此5月份总检测量较少,随着我市新国标平稳实施,检测数量趋于稳定。5-12月份,济南市加载减速法检测数量整体呈平稳上升趋势,检测合格率有轻微波动。

3  检测未通过原因分析及相关建议

3.1 轮边功率不合格

3.1.1 情况分析

新国标规定,加载减速法检测功率扫描阶段,经修正的轮边功率测量结果不得低于制造厂规定的发动机额定功率的40%,否则判定为检验结果不合格。

据统计,检测结果轮边功率不合格的共1333辆次。对检验数据详细分析可知,导致轮边功率不合格的主要原因如下:①车辆自身存在故障,技术状况不稳定;②检测过程中驾驶员调整档位、油门开度;③未中断车上的主动型制动功能和扭矩控制功能;④未关闭车上以发动机为动力的附加设备(如空调系统);⑤驱动轮轮胎存在磨损或胎压异常等问题,在功率扫描阶段出现侧滑、弹起等现象。

3.1.2 优化建议

①检测前应该对车辆的技术状况进行细致检查,以确定待检车辆是否能够进行后续的排放检测,如果出现新国标附录BA中所述的故障,或轮胎胎面存在上述问题,底盘测功机将无法扫描到真实的轮边输出功率,严重者甚至会引起安全事故,应要求车主对车辆进行维修后方能复检[3]。

②检测前应中断车上所有主动型制动功能和扭矩控制功能,如中断制动防抱死系统(ABS)、电子稳定程序(ESP)等;关闭车上所有以发动机为动力的附加设备,如空调系统,并切断其动力传递机构(如果适用);除检测驾驶员外,受检车辆不能载客,也不能装载货物,不得有附加的动力装置。

③特殊车辆如专项作业车如出厂时厂家限制了最大速度或最大功率,应提前咨询车辆生产厂家或4S店解除后复检。

④如车辆有扭矩控制功能或车速、功率限制功能,或其他影响动力输出的功能,也应一并解除,最大限度保证驱动轮的功率输出。

⑤检测过程中,应选择合适的挡位,使油门踏板处于全开位置时,测功机指示的车速最接近70km/h,但不能超过100km/h;全程不得调整档位或油门开度,以免影响轮边功率的输出。

3.2 取样阶段线速度、转速异常(含功率扫描阶段轮边功率异常)

3.2.1 情况分析

在加载减速检测的功率扫描阶段,底盘测功机确定了最大轮边功率及VelMaxHp后,取样阶段的线速度及发动机转速随之固定。

正常检测过程的工况图如图1所示,取样阶段100%VelMaxHp的线速度与80%VelMaxHp的线速度呈10:8的比例,在档位不变的情况下,前者的转速与后者的转速也呈10:8的比例,而轮边功率也随着线速度的变化保持相同的变化趋势。

而在图2所示的加载减速工况中,取样阶段100%VelMaxHp的线速度与80%VelMaxHp的线速度并未呈现10:8的比例,轮边功率也并未与线速度的变化保持相同的变化趋势,甚至出现80%VelMaxHp工况点轮边功率大于100%VelMaxHp工况点的情况,违背了加载减速法工况常识,按照济南市管理规定,此类检测判定为无效数据,不予出具检验报告。

据统计,取样阶段线速度、转速异常的共1165辆次,对检验数据详细分析可知,产生数据异常的主要原因如下:①车辆自身存在故障,技术状况不稳定。②驱动轮胎面存在磨损或胎压异常等问题,在功率扫描阶段出现侧滑、弹起等现象。③检测过程未选择合适的挡位。④底盘测功机的功率扫描精度、速度变化区间不够精细。

3.2.2 优化建议

①针对与3.1.1中相同的问题,可参考3.1.2中的相关建议对待检车辆的技术状况进行细致检查。

②如档位、车速较低,在加载过程中发动机负荷较大,可能会影响发动机功率输出,严重者可能会憋停发动机,建议增加一档尝试检测[3,4]。

③如功率扫描阶段规范操作仍存在线速度、转速异常等问题,建议联系设备供应商提高底盘测功机的功率扫描精度、缩短线速度变化区间。

3.3 光吸收系数不合格

3.3.1 情况分析

新国标规定,如果光吸收系数不满足限值要求(1.2m-1),则判定排放检验不合格。烟度值主要反映了机动车颗粒物排放指标,烟度值不合格直接反映了机动车排放状况的较差,说明车辆迫切需要进行尾气治理。

据统计,检测结果光吸收系数不合格的共750辆次,其中仅100%工况点烟度不合格的261辆次,仅80%工况点烟度不合格的197辆次,均不合格的292輛次。对检验数据详细分析可知,除了机动车自身工况存在故障进行尾气治理外,还有以下原因导致光吸收系数不合格:①发动机预热不到位,润滑油粘度未恢复至正常工作状态,使得发动机未达到最佳燃烧工况,机动车颗粒物排放;②检测过程中车辆保持原地高速运转,无空气流经车辆,发动机产生的热量无法及时散发,影响发动机的燃烧工况及动力输出。

3.3.2 优化建议

①检测前应充分预热发动机,达到热车状态,例如:通过油温尺(OBD诊断仪)获得的机油温度(发动机冷却液温度)达到80℃或厂家规定的热车状态。

②检测过程中应为受检车辆配备辅助冷却风扇,保证冷却空气流通顺畅,以防止发动机过热。

3.4 氮氧化物检测不合格

新国标规定,11月1日开始实施氮氧化物检测结果判定,济南市加载减速法氮氧化物检测不合格的共58辆次。如存在氮氧化物检测不合格,说明车辆迫切需要进行尾气治理,建议车主对车辆进行维修后再复检,同时3.3.2中的建议同样适用。

3.5 其他数据异常项目

5-12月份,共有1693辆次加载减速检测存在结果数据异常、检测限值异常、过程数据不完整、时间序列不匹配等问题,此类问题已在前期督促各设备厂家通过软件升级的方式修复完善,此处不再讨论。

4  结束语

新国标实施以来,济南市加载减速法检测有序开展,有效提升了济南市超标排放柴油车的筛查能力,但检测过程中也遇到了一些问题,一定程度影响了车主的排放检验效率。本文通过统计检验数据、分析产生问题的原因,提出了加载减速法检测的优化建议。下一步将对这些优化建议应用至实际中,以提升济南市机动车检测能力,提高排放检验数据质量,确保济南市更好的落实新国标要求,保障机动车持续稳定达标排放。

参考文献:

[1]黄志辉,郝春晓,王军方,等.机动车污染物排放量分析:《中国机动车环境管理年报 (2017)》第Ⅱ部分[J].环境保护,2017(13):42-47.

[2]生态环境部,国家市场监督管理总局.GB 3847—2018柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)[S].北京:中国环境科学出版社,2018.

[3]戴晓锋.柴油车加载减速法排气污染物检验策略研究[J].汽车与安全,2019(10):102-107.

[4]张郁森.探讨加载减速法检测的统一性和安全性[J].汽车维护与修理,2019(7):61-63.

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