*高 烨
(乌鲁木齐市机动车排污管理中心 新疆 830000)
随着我国汽车保有量的快速增加,机动车尾气排放带来的大气污染问题也日益加剧,解决环境保护与人类出行便利之间存在的矛盾问题,需要依靠制度来保障。机动车排放检测与维护(I/M)制度,是指通过机动车尾气排放检测,对超标车辆进行强制维修,使其符合相关排放标准的污染治理措施。因此,在机动车尾气治理过程中,要强化机动车尾气排放检测能力,不断推动I/M制度的实施和完善,有效降低机动车尾气排放对环境带来的污染。
(1)无负荷检测法。无负荷检测方法是一种操作相对简单的机动车尾气测试方法,也就是尾气检测中常见的双怠速检测法,是指发动机在两种无负荷转速(怠速和高怠速)状况下对机动车尾气中的污染物和过量空气系数进行检测[1]。双怠速检测法在使用的过程中,需要对机动车发动机的额定转速进行调整,使其从怠速状态通过加速达到70%的额定转速。计时30s后进行降速,使发动机保持在高怠速状态下,将取样探头插入到机动车的排气管中,在达到国标要求的400mm深度时,将取样头固定在排气管上即可。这个过程需要维持15s左右,之后有排放测试仪进行数据读取,将30s内的平均值作为机动车高怠速污染物测试的结果。在低怠速污染物检测中,则需要将机动车发动机从高怠速状态下降低到低怠速状态,在15s之后读取30s内的平均值。
无负荷检测法只反应机动车怠速时的排放情况,能检测的污染物种类较少,机动车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物可以进行有效检测,但无法检测出氮氧化物。同时,在检测过程中也需要注意,像二氧化碳和一氧化碳的浓度,在任意时刻如果出现浓度和低于6%的情况,或者在检测过程中发动机出现熄火,则必须终止本次测试,已经测量的结果要判定为无效,不能继续使用,待机动车稳定后进行重新测试。如果遇到多排气管车辆,则需要在检测过程中对各排气管测量结果的算术平均值进行计算,以此视为测量结果;如果在检测过程中,机动车排气系统的设计与常规车辆有异,致使车辆的排气管的长度与测量深度相比较短,则可使用排气延长管进行辅助。
(2)工况检测法。在机动车尾气检测中,工况检测法是最常见也是最主要的检测方法,机动车尾气相关国家标准中,明确要求了所有参加尾气环保定期检验的机动车应采用工况检测法进行,只有确实无法使用工况检测法的机动车才能使用其他检测方法。在工况检测法开始前,需要将机动车移动到测功机上再开始检测。机动车发动机充分预热后,检测系统会根据机动车的整备质量自动对测功机上的机动车施加压力,以此在滚筒进行转动后,就可以对机动车行驶过程中产生的尾气进行检测。一般情况下,工况检测法可以对行驶中机动车尾气的碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物等物质进行有效检测,这可以帮助人们了解机动车在运动状态下尾气排放的实际情况,也可以有效弥补使用无负荷检测法时无法识别氮氧化物的问题,能够更加真实地反映出机动车行驶过程中的一些特征。
以简易工况法的应用为例,工作人员在使用该检测方法时,需要先按照车辆外观检验的实际情况,确认车辆的检测方法,同时对车辆进行充分的预热,保证车辆机械处于良好状态。之后要逐一对车辆的车况进行确认,保证机动车的水温、机油温等均正常,同时要倾听发动机是否有异响问题,再开车以慢速行驶的方式至底盘测功机,将驱动轮置于滚筒上。当举升板已经落下后,就可以将变速杆推到一挡,如果检测的是自动挡车辆,则需要将挡位调至D[2]。当车辆到达怠速状态下后,要保证车辆的横向稳定,防止左右摇摆问题的出现,做好安全防护措施。在做好安全防护措施后,就可以将取样探头以及流量计管路按照要求插入车辆排气管中进行取样。机动车发动机要始终保持在怠速状态下进行运转,当时间达到40s后就可以进行循环取样。在机动车保持在怠速的期间内,变速器要保持空挡,如果是自动挡的机动车则需要挂至N。在整个工况状态中,机动车进行加速时需要使用恒定速度进行加速,如果是手动挡,则需根据提示进行挂挡,模拟加速路线。在检测过程中,需要不断观察机动车的油温以及水温的变化,如果发生了异常警报,则需要终止检测。
(3)自由加速检测法。机动车尾气自由加速检测法是以过滤式烟度计或者是利用不透光的烟度计完成对柴油机动车尾气中所含颗粒物的含量进行检测的一种方法。汽油机汽车尾气中的污染物主要以氮氧化物、一氧化碳以及碳氢化合物为主,而针对柴油机汽车而言,其尾气的污染物主要是碳颗粒,这种检测方法是通过将尾气引入到烟度计中测量,利用烟度计完成烟度值或不透光度的比较,从而判断机动车尾气排放的颗粒物含量是否符合标准。在实践中,待检车辆需要先完成外检程序,以确保满足检验的要求。确认车辆外检合格后,引车员需要将车辆行驶到指定位置,按照检测标准要求摆正车辆方向,避免轮胎出现压到设备或者光电传感器的情况。当待检车辆到达指定位置后,引车员要轻踩自动踏板,将转动的车轮停止,并将发动机归回到空挡,然后拉起手刹,将发动机熄火。在车辆预热工作中,发动机不能长时间地停机或怠速运转,而且在检测前要将油温传感器插入到发动机的机油池内。当油温传感器温度大于80°时,就可以进行烟度检测。由于常见不透光度计的光吸收系数的量程是0~16.08m-1,在没有对不透光度计进行量具检查前,不可将透光烟度计的采样探头插入到排气管中,并且在每次检验前也要对烟度计的零点以及最大量距进行有效检查[3]。
(4)遥感检测法。过去机动车尾气污染物的检测主要是在固定的尾气检测站中进行的,这种检测方式无法对机动车真实的道路运行情况进行反馈,有时车辆在道路上实际行驶过程中排放的污染物浓度要比在机动车尾气检测站中检测的结果更高。机动车尾气遥感检测技术的出现与使用,可以有效针对机动车实际行驶过程中的气体排放结果进行表达。尾气遥感检测技术需要通过仪器实现对一定距离外的尾气成分进行检测,这种检测方法并不需要接触气体就可以对尾气中的污染物成分进行检测。比如,当机动车行驶通过遥感监测光路后,其排放的尾气会吸收遥感监测光路中的不同光波,通过识别与判断不同光波被吸收的程度就可以分析出机动车尾气中的污染物含量。在当前阶段,机动车尾气遥感检测技术主要采用了差分吸收光谱技术、非分光红外光谱技术以及激光吸收光谱技术等,这些技术在使用的过程中都是以光路在被测气体介质中穿过,使气体分子发生能量迁跃,从而根据迁跃所需能量的不同,对气体分子需要吸收的不同波长进行显现,进而对机动车尾气当中的一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物以及碳氢化合物进行检测[4]。
像差分吸收光谱机动车尾气遥感检测技术的使用,主要是根据机动车尾气当中的待测气体分子对光伏辐射吸收的特性,来检验车辆尾气中的污染物成分。在实践中,这种技术会将波长作为刻度,以波长的变化促使吸收截面变成慢变化和快变化两个部分。由于慢变化的产生是由散射所引发的,因此通过滤波则可进行消除,而针对快变化部分,则可利用多项式拟合的方式进行处理,这样就能对机动车的尾气进行成分检测。这种检测方法可以实现对多组分气体进行同步测量,不仅降低了检测的复杂程度且有良好的精度,维护成本又很低,可以有效满足实际行驶道路场景下的检测需求。
(5)车载尾气检测法。车载尾气检测法主要是将尾气检测装置以及气体分析仪安装在机动车上,通过跟随机动车的行驶过程,完成车辆尾气污染物数据的收集。这种检测方式不仅可以检测尾气中的碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物等污染物,也可以在这个过程中通过车载行车记录仪,实现对机动车的位置信息、行驶过程以及车速等信息的收集。车载尾气检测法是通过气体分析仪,按照不同气体的情况,以红外波长电磁波能量的特殊性为主,完成车辆尾气对环境污染程度的检验。这种检测方法在使用的过程中可以通过人工数据接入的方式,完成与行车电脑的连接,这样就能在机动车行驶的过程中,实时对机动车进气时的温度、进气量、喷油的脉宽、发动机的水温以及发动机的爆震等参数进行调取与应用。同时通过机动车行驶过程中产生的可燃混合气的数值,可以计算出这种可燃混合气体在燃烧后会产生哪些物质以及具体的含量,从而就能对机动车尾气的排放量以及各类污染物质的瞬时排放量进行数据表达。
(1)机动车排放检测与维护(I/M)制度实施的问题。当前汽车排放检验以及维护制度的联动效果并未得到有效体现。比如I站的检测端有着严格的技术标准,需要按照要求进行检测,这也是整个制度在落实时的关键。但是,由于I站的管理制度并不健全,导致后续的尾气超标车辆维修治理无法得到有效落实。想要完成机动车尾气超标车辆的维修治理,要先对I站这个源头进行有效把控。在实际应用中,想要提升I站检测工作开展的质量,就要将制度体系进行优化,确保检测、维修以及其他环节能形成联动,这样才能对尾气检测工作过程进行立体的、全方位的管控,防止违规车辆出现有机可乘的问题。与此同时,M站作为维修端,在维修治理信息获取上,要以自动采集为基础,确保各类数据可以自动化运转,利用数据共享使各部门可以有效掌握尾气排放超标车辆的实际情况。但是,由于现阶段的信息传递并不及时,以及存有信息差的问题,使各项工作的开展存有滞后性。此外,维修端的故障诊断能力以及技术服务水平也要得到提高。只有通过不断转型与升级,使服务质量和服务能力满足当前社会发展的需求,才能有效降低机动车尾气对环境带来的影响。当前的重点问题主要是前端与维修端的联动不紧密,信息管理存有薄弱问题且管控工作落实不到位,这都会影响制度执行的质量。
(2)机动车排放检测与维护(I/M)制度实施的对策。首先,在平台的打造上,需要对监管功能进行进一步优化,将各项监管措施真正落地,使监管工作变得更加全面,对I站和M站的所有行为进行全过程监管,杜绝I站尾气检测违规、作弊等问题的发生,同时防止M站出现虚假治理、盲目治理以及过度治理等问题。其次,所有数据都要进行自动化采集与上传,更要通过系统自动储存完成数据应用与回溯。在信息传递的过程中,I站要将检测诊断报告直接传送到M站,而M站要对超标车辆故障原因以及防治维修项目是否相符进行判别,也要对其他环节进行对照,确保M站的治理的长效性和真实性[5]。首先,在此环节M站要对I站是否有异常行为进行判断,并完成信息传递,使管理部门可以及时收集到监管线索。其次,各管理部门之间要充分利用信息共享、数据交互等手段,实现汽车检验与维护工作的协调联动,形成对超标车辆“检验、维修、复检”的有效闭环管理。最后,想要真正做到对机动车污染排放问题的全面监管,有效防止监管漏洞、监管死角的问题出现,只有从源头处降低各类问题的产生才能起到实际的作用。对此,针对I站检测端的优化,要以无缝管控为基础,通过使用OBD监管系统,以植入车载监管终端为依托,结合路面遥感检测技术、车辆集中停放抽样检查以及格林曼黑度抓拍技术等不同的检测方式进行对比,这样就能对I站的检测结果的真实性进行确认,实现从根源上防止I站出现弄虚作假的问题。
汽车排放检测与维护制度的使用可以通过对机动车进行定期检验以及遥感监测、抽样检测等方式,及时筛查尾气排放不合格车辆,并以维护检修为基础,保证所有在路面上行驶的机动车均符合相关标准要求。在执行过程中,想要使制度的应用起到积极作用,必须正视当前制度应用存在的问题,通过优化和完善防止制度的实施受到影响,发挥制度应有的作用。