穩(wěn)態(tài)加載汽油車排放測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目： 穩(wěn)態(tài)加載汽油車排放測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專 業(yè)： 交通運(yùn)輸（汽車運(yùn)用工程） 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 教 授 二OO七 年 六 月 一 日摘 要為保護(hù)環(huán)境，提高人民的生活質(zhì)量，汽車排放治理已成為各級(jí)政府部門的重要工作。實(shí)施I/M制度是目前控制在用汽車排放污染的最行之有效的手段之一，為了滿足I/M制度的實(shí)施要求,在用汽車的排放檢測(cè)方法由怠速/雙怠速法向工況法發(fā)展。 論文介紹了在用汽車尾氣排放工況法檢測(cè)方法；通過尾氣污染物生成機(jī)理和影響因素的分析，證明了尾氣排放檢測(cè)時(shí)，測(cè)試工況精確控制的必要性；根據(jù)GB18285-2005

2、點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車排氣污染物排放限值及測(cè)量方法(雙怠速法及簡(jiǎn)易工況法)的要求，構(gòu)建了穩(wěn)態(tài)加載工況法排放檢測(cè)系統(tǒng)，選用美國(guó)NI公司的LabVIEW軟件和VC+軟件為開發(fā)工具，運(yùn)用虛擬儀器技術(shù)，獨(dú)立地設(shè)計(jì)出在穩(wěn)態(tài)加載工況下汽車排放污染物數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。系統(tǒng)采用A/D數(shù)據(jù)采集卡，運(yùn)用可控硅整流電路及動(dòng)態(tài)鏈接庫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)控制底盤測(cè)功機(jī)的加載量，同時(shí)采集系統(tǒng)所需的各種參數(shù)。關(guān)鍵詞: I/M制度、穩(wěn)態(tài)加載工況、檢測(cè)系統(tǒng)、在用汽車 AbstractIn order to protect environment and raising the life quality of the people, admi

3、nistering the automobile emission becomes the important work of government departments. Implements of the I/M system is the most effective method of controling in-use automobile to discharge the pollution. In order to satisfy the request of the I/M system, the examination method of in-use automobile

4、 is discharged from speed idel/two-speed idel mode to the simple driving mode.The methods on examining the exhaust of in-use automobile are introduced. Through analysis the mechanism and influence factor of the exhaust pollutant production, proves that when examine the exhaust discharges accuracy co

5、ntrol the test operating mode is necessity. According the request of GB 18285-2005limits and measurement methods for exhaust pollutants from vehicles equipped ignition engine under two-speed idle conditions and simple driving mode condition, designed the Acceleration Simulation Mode detecting system

6、 ,this system chooses the LabVIEW software of American NI corporation and the VC+ software, using virtual instruments technology and independently designing out that the automobile exhaust pollutant detecting system under the ASM. The system is designed for the testing application development, using

7、 A/D data acquisition (DAQ) card, silicon controlled rectifier rectification circuit and dynamic link library (DLL) technology. It has realized the loading capacity of real-time control vehicle chassis dynamometer, and gathers at the same time the various parameters that the system needed.Keywords:

8、I/M program Acceleration Simulation Mode detecting system in-use vehicles 目 錄第一章 在用車I/M制度分析及發(fā)展方向 1 1.1 汽車排放對(duì)人體健康和環(huán)境的影響 11.2 控制汽車排放的途徑 31.3 I/M制度主要作用及發(fā)展過程 31.4 I/M制度主要內(nèi)容及實(shí)施I/M制度的基本要求 51.5 我國(guó)I/M制度的發(fā)展現(xiàn)狀 61.6 在用車尾氣污染物檢測(cè)方法 71.7 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 9第二章 汽車排放污染物生成機(jī)理及影響因素112.1 汽車排放污染物的生成機(jī)理11 2.1.1 碳?xì)浠衔锏纳蓹C(jī)理112.1.2 一氧

9、化碳的生成機(jī)理122.1.3 氮氧化物的生成機(jī)理132.2 影響汽車尾氣排放的因素14第三章 穩(wěn)態(tài)加載工況法排放檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)163.1 穩(wěn)態(tài)加載工況法排放檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建163.2 檢測(cè)設(shè)備各部分功用173.3 在底盤測(cè)功機(jī)上的測(cè)試運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)233.4 測(cè)試程序24第四章 穩(wěn)態(tài)加載工況法排放測(cè)試系統(tǒng)軟件開發(fā)與試驗(yàn)274.1 開發(fā)工具的選擇27 4.1.1 Labview軟件概述27 4.1.2 Labview軟件功能特點(diǎn)284.2 測(cè)試軟件開發(fā)294.2.1 加載力矩與車速測(cè)量軟件程序開發(fā)2數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動(dòng) 2數(shù)據(jù)采集程序 324.3 運(yùn)行試驗(yàn) 33第五章 結(jié)論36

10、致謝37參考文獻(xiàn)38穩(wěn)態(tài)加載汽油車排放測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述姓名：張燕燕 學(xué)號(hào)：世界各地許多城市，由于交通的發(fā)展，機(jī)動(dòng)車的擁有量在逐步增多，機(jī)動(dòng)車尾氣的排放導(dǎo)致空氣中污染物濃度過高。這不僅影響了城市居民的身體健康，而且對(duì)全球產(chǎn)生了許多不利的影響。為了控制日益嚴(yán)重的機(jī)動(dòng)車排氣污染，國(guó)外有效控制汽車污染有兩方面的工作：一是實(shí)施新車排放法規(guī)；二是實(shí)行在用車排放的檢測(cè)維護(hù)制度（IM制度）。實(shí)踐證明：對(duì)在用汽油車實(shí)行嚴(yán)格的I/M制度，從而正確找出其中的高排放車輛并采取相關(guān)的措施是目前最有效的方法。為了配合I/M制度的實(shí)施，模擬實(shí)際路況反映汽車尾氣排放的污染程度，區(qū)分在用車種的高排放、超標(biāo)車和達(dá)標(biāo)車，根據(jù)檢

11、測(cè)數(shù)據(jù)輔助不合格車輛進(jìn)行有效的治理以減低機(jī)動(dòng)車污染物的排放，有必要進(jìn)行工況法在用汽車排放測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)?，F(xiàn)對(duì)國(guó)內(nèi)外研究及發(fā)展情況介紹如下： 一、國(guó)外情況介紹 國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家政府對(duì)汽車排放污染十分重視， 組織人員精心研究了幾十年，明確汽車排放治理的政策是以汽車排放標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)嚴(yán)格控制新車排放， 在用車排放控制則采用執(zhí)行嚴(yán)格的檢測(cè)/維護(hù)（I/M） 制度來實(shí)現(xiàn)。 I/M 制度 （它是英文Inspection 和 Maintenance 的縮寫 ）是以法律、 法規(guī)為依據(jù) ，建立汽車排放監(jiān)督體系和維護(hù)修理網(wǎng)絡(luò)， 選擇科學(xué)的排放檢測(cè)方法 ，制定科學(xué)合理的排放限值標(biāo)準(zhǔn)， 制定科學(xué)合理的車輛排放檢測(cè)周期 ，對(duì)汽車排放

12、實(shí)行定期檢測(cè) ，對(duì)檢測(cè)不合格的車輛強(qiáng)制其進(jìn)行維修使汽車排放污染迅速降低 。通過實(shí)施 I/M 制度督促車輛使用者自覺地加強(qiáng)對(duì)車輛的維護(hù)保養(yǎng)， 保持車輛技術(shù)狀況良好 以減少污染物的排放 ，通過排放限值標(biāo)準(zhǔn) ，查找和治理高排放車， 對(duì)削減機(jī)動(dòng)車排放污染物總量非常有效國(guó)外簡(jiǎn)易工況法主要有：（1）汽油車瞬態(tài)加載法（IM240） 、（2）汽油車穩(wěn)態(tài)加載加速模擬法（ASM）、（3）汽油車瞬態(tài)加載法（VMAS）、（4）柴油車加載減速煙度法（Lugdown）。美國(guó)于1994年研究開發(fā)的機(jī)動(dòng)車尾氣排放簡(jiǎn)易工況法檢測(cè)技術(shù)，整套檢測(cè)系統(tǒng)經(jīng)過了美國(guó)加州的BAR97認(rèn)證，在機(jī)動(dòng)車檢測(cè)行業(yè)得到成功應(yīng)用并獲得滿意效果。歐洲和

13、日本為進(jìn)一步改善大氣質(zhì)量，也在計(jì)劃實(shí)施機(jī)動(dòng)車工況法排放檢測(cè)，為此他們計(jì)劃先編制在用車工況法排放檢測(cè)設(shè)備技術(shù)條件，實(shí)施排放檢測(cè)設(shè)備的核準(zhǔn)工作。 二、國(guó)內(nèi)情況介紹 我國(guó)對(duì)在用車的尾氣檢測(cè)，汽油車過去通常用的檢測(cè)方法為怠速法，(或雙怠速法)，都屬于無負(fù)載檢測(cè)法，測(cè)試價(jià)格便宜，試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單快捷。 怠速法與自由加速法共有的、突出的弊端是檢測(cè)時(shí)車輛無載荷，檢測(cè)結(jié)果的代表性與真實(shí)性差。因此逐步趨向于向工況法方向發(fā)展。北京市于 2002 年對(duì)機(jī)動(dòng)車排放檢測(cè)設(shè)備實(shí)施了核準(zhǔn)測(cè)試，2003 年率先實(shí)施了機(jī)動(dòng)車工況法排放檢測(cè)，對(duì)改善北京市大氣質(zhì)量起到了很好的作用。上海市于 2003 年開始對(duì)排放檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行性能測(cè)試和

14、研究工作，取得了一定數(shù)據(jù)，做了很多準(zhǔn)備工作，并于 2006 年在全市范圍內(nèi)進(jìn)行排放檢測(cè)設(shè)備的核準(zhǔn)測(cè)試工作和實(shí)施機(jī)動(dòng)車工況法排放檢測(cè)。廣州、深圳、南京、濟(jì)南、沈陽、呼和浩特等城市已建立了機(jī)動(dòng)車排放檢測(cè)中心站，對(duì)排放檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行性能測(cè)試和對(duì)當(dāng)?shù)貦C(jī)動(dòng)車的排放狀況進(jìn)行摸底研究，取得了很多成績(jī)。 我國(guó)其它大城市和旅游城市也都在進(jìn)行工況法排放檢測(cè)的準(zhǔn)備工作。總的來看，國(guó)內(nèi)的工況法尚處于起步階段，大量的設(shè)備技術(shù)都依賴進(jìn)口，還處于模仿狀態(tài)，核心技術(shù)還沒掌握，有必要對(duì)工況法測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行深一步的研究。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在汽車排放測(cè)試系統(tǒng)方面的發(fā)展，虛擬技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為核心的，是儀器系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的緊密結(jié)合，儀器

15、和計(jì)算機(jī)的密切結(jié)合是目前儀器技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要的發(fā)展方向，因此將計(jì)算機(jī)技術(shù)與該系統(tǒng)緊密結(jié)合，基于LabVIEW對(duì)汽車工況法排放測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行研究及開發(fā)，提高測(cè)試系統(tǒng)的技術(shù)水平。LabVIEW是Laboratory Virtual Instument Engineering Workbench(實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器集成環(huán)境) 的簡(jiǎn)稱，是美國(guó)國(guó)家儀器公司的創(chuàng)新軟件產(chǎn)品，為不熟悉文本語言編程的設(shè)計(jì)者在測(cè)控領(lǐng)域建立計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)，提供了便捷、輕松的圖形化設(shè)計(jì)開發(fā)集成環(huán)境。虛擬儀器是LabVIEW的精髓，正是因?yàn)長(zhǎng)abVIEW的成功，才使虛擬儀器的概念為學(xué)術(shù)界和工程界廣泛接受；反過來也正是因?yàn)樘摂M儀器概念的延伸

16、與擴(kuò)展，才使LabVIEW的應(yīng)用更加廣泛。因此，應(yīng)用LabVIEW語言進(jìn)行汽車工況法排放測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行研究及設(shè)計(jì)是工程技術(shù)人員容易操作的，既是可行的又是先進(jìn)的。目前國(guó)內(nèi)已有好幾家企業(yè)正在研究并生產(chǎn)排放檢測(cè)設(shè)備，如成都彌榮有限公司，佛山南華儀器有限公司等。按照公安部最新發(fā)布的GA468-2004機(jī)動(dòng)車安全檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法（2004-02-02發(fā)布，2004-05-01實(shí)施）中汽車排氣污染物測(cè)量汽油車雙怠法、怠速法和加速模擬工況法（ASM）的要求，結(jié)合汽車綜合性能檢測(cè)站、汽車安全性能檢測(cè)站、汽車環(huán)保檢測(cè)站的檢測(cè)要求，特別推出以多功能汽車底盤測(cè)功機(jī)為中心的工況法汽車排放檢測(cè)全面解決方案。參考文獻(xiàn)（1）左

17、付山,閔永軍,甘英俊.基于Labview的汽車ASM排放檢測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)J.林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備,2004,(8).（2）汪民生.汽車排放的簡(jiǎn)易工況法測(cè)試實(shí)踐（三），城市管理與科技北京大學(xué)，2005年 02期（3）王仁廣，王懷國(guó)，張明君.基于Vmas系統(tǒng)的在用汽油車排放檢測(cè)瞬態(tài)加載簡(jiǎn)易工況法，天津汽車，中國(guó)汽車技術(shù)研究中心， 天津工程師范學(xué)院，2004年 06期（4）陳燕濤，李孟良，喬維高.車輛氣體污染物測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展分析，汽車研究與開發(fā)，2005年 09期（5）張學(xué)敏，葛蘊(yùn)珊，韓秀坤等.我國(guó)汽油車廢氣檢測(cè)方法分析研究，汽車技術(shù)，北京理工大學(xué)， 2004年 07期（6）江宇紅，陳桂珠.汽

18、車排放檢測(cè)新技術(shù)研究，中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，中山大學(xué)環(huán)境科學(xué)研究所，廣州市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，2004年 01期（7）林郁，余穗年，雙菊榮等.我國(guó)I/M制度中排氣檢測(cè)與排氣維修問題探討，華東交通大學(xué)學(xué)報(bào)，廣州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，2004年 01期（8）劉勇，胡于進(jìn)，李成剛.關(guān)于在用車的工況法尾氣排放檢測(cè)，北京汽車，華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院， 湖北武漢，2004年 01期（9）江宇紅，陳桂珠.機(jī)動(dòng)車尾氣排放檢測(cè)新技術(shù)簡(jiǎn)易工況法及其測(cè)試研究，重慶環(huán)境科學(xué)，山大學(xué)環(huán)境科學(xué)研究所，廣州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，2003年 12期（10）王岐東，賀克斌，傅立新.機(jī)動(dòng)車排放檢測(cè)運(yùn)行體系的相關(guān)研究，上海環(huán)境科學(xué)，清華大學(xué)環(huán)境系，2003

19、年 12期（11）俞明，孫國(guó)斌，蔡銳彬等. 用Vmas測(cè)量汽車有害氣體排放，公路交通科技 , 廣東廣州， 華南理工大學(xué)，廣東省環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中心站，2002年 06期（12）Human, David M，Ullman, Terry L. Development of an I/M short emissions test for buses，Source: SAE Special Publications，n 910, Fuel Systems and General Emissions,1992, p 167-174（13）Horrobin, David，MacGregor, Robert.D

20、evelopment of advanced technician training to meet the demands of enhanced vehicle emissions inspection and maintenance program implementation，Source: SAE Special Publications, v 1188, Maintenance Technologies, 1996, p 17-21（14）Bin, Okmyung .A logit analysis of vehicle emissions using inspection and

21、 maintenance testing data，Source: Transportation Research Part D: Transport and Environment, Publisher: Elsevier Ltd，v 8, n 3,May, 2003, p 215-227（15）Ensfield, Carl，Gordon Jr., Jay， Lindner, Jim .Evaluation of a low-cost transient mass measurement system in vehicle inspection and maintenance testing

22、: Results of a Gordon-Darby study，Source: Journal of the Air and Waste Management Association, Publisher: Air and Waste Management Association，v 53, n 9,Sep 1, 2003, p 1098-1108（16）Schifter, I.，Diaz, L.，Vera, M，Guzman, E.，Duran, J.，Ramos, F.，Lopez-Salinas, E. Evaluation of the vehicle Inspection/Mai

23、ntenance Program in the Metropolitan Area of Mexico City，Source: Environmental Science and Technology, v 37, n 1, Jan 1, 2003, p 196-200第一章 在用車I/M制度分析及發(fā)展方向1.1 汽車排放對(duì)人體健康和環(huán)境的影響 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車保有量急劇增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)汽車保有量已超過2700萬輛，摩托車4500萬輛，農(nóng)用運(yùn)輸車2400萬輛。車輛的排氣污染己成為當(dāng)今大氣污染的主要貢獻(xiàn)者，這在大城市中表現(xiàn)得尤為突出。進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)汽車生產(chǎn)和銷售增長(zhǎng)

24、速度達(dá)到了兩位數(shù)，汽車對(duì)城市的污染也以驚人的速度增長(zhǎng)。2001年“環(huán)境與交通工作組”指出，一些大城市機(jī)動(dòng)車排放污染物的貢獻(xiàn)率在多項(xiàng)大氣污染指標(biāo)中占到了60%以上。根據(jù)預(yù)測(cè)，到2010年，我國(guó)的汽車尾氣排放量將占空氣污染源的64%1。汽車排放污染己對(duì)城市大氣環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，直接和間接地?fù)p害著人們的健康，破壞著自然界的生態(tài)環(huán)境。衡量機(jī)動(dòng)車尾氣對(duì)城市大氣污染貢獻(xiàn)的一個(gè)重要指標(biāo)就是機(jī)動(dòng)車排放污染物分擔(dān)率，它是用城市機(jī)動(dòng)車污染物排放量占大氣總污染物量的百分?jǐn)?shù)來計(jì)算。表1-12列出了國(guó)內(nèi)部分城市機(jī)動(dòng)車排放污染物分擔(dān)率。從表中可以看出，所統(tǒng)計(jì)城市的CO, HC分擔(dān)率大部分都超過60%，濟(jì)南等少數(shù)城市竟達(dá)

25、90%以上，北京的NOX排放分擔(dān)率己接近55%，而且有繼續(xù)增大的趨勢(shì)。這說明機(jī)動(dòng)車排放污染物已真正成為一些城市大氣環(huán)境的第一大污染源3。表1-1 部分城市的機(jī)動(dòng)車排放污染物分擔(dān)率（%）分擔(dān)率北京天津上海濟(jì)南深圳蘭州CO80.395.461.89637.159.7HC79.1-56.792-81.9NOx54.841.920.92220.326.9汽車排氣是低空排氣，因此氣體排出后首先會(huì)對(duì)人造成傷害，汽車排放的一氧化碳(CO),碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化物(NOx),碳煙、苯并花( BaP )等對(duì)人體都有直接的危害。 CO經(jīng)人呼吸進(jìn)入肺部，被血液吸收后能與體內(nèi)血紅蛋白結(jié)合成一氧化碳-血紅蛋白。C

26、O與血紅蛋白的親和力比氧與血紅蛋白的親和力要大250倍，因而導(dǎo)致人體組織缺氧。當(dāng)大氣中的CO濃度達(dá)7080ppm以上時(shí)，人在暴露幾個(gè)小時(shí)后，一氧化碳-血紅蛋白濃度就可達(dá)10%，它影響氧的輸送，阻礙血液循環(huán)，引起頭痛、心跳等癥狀:當(dāng)人體血.液中一氧化碳-紅蛋白含量為20%左右時(shí)，就會(huì)引起中毒。當(dāng)含量達(dá)60%時(shí)，即可因窒息而死亡4。 烴為各種碳?xì)浠衔锏目偡Q，以符號(hào)HC表示。汽車排出的廢氣中所含的烴類，成分有200多種。其中有苯并花、硝基烯、甲醛、乙烯、丙烯醛等。各種成分對(duì)人類的直接影響，目前還不完全清楚。但可以肯定，苯并花(一種五個(gè)環(huán)的稠環(huán)芳香烴C20H12)和硝基烯是致癌物質(zhì)。甲醛、丙烯醛對(duì)眼

27、睛和呼吸器官具有強(qiáng)烈的刺激性，對(duì)肺部防御機(jī)理產(chǎn)生惡劣影響。乙烯在常見濃度下，會(huì)傷害農(nóng)作物和某些觀賞植物4。 氮氧化物有NO, NOZ, N2O3, N2O, N2O5, N2O4及NO3等。從大氣污染的角度來看，最重要的是NO和NO2，其余的氮氧化物除了NO2在環(huán)境中有少量可見外都可以忽略不計(jì)，與環(huán)境污染有關(guān)的NO和NO2總稱NOx。高濃度的NO能引起中樞神經(jīng)的癱瘓及痙攣。NO是一種褐色氣體，有特殊刺激性臭味，是汽車排氣中的惡臭物質(zhì)成分之一，它使人中毒的癥狀是在發(fā)生肺水腫的同時(shí)，引起獨(dú)具特點(diǎn)的閉塞性纖維性細(xì)支氣管炎。對(duì)健康人來說，當(dāng)NOx濃度大約在16ppm時(shí)，暴露10分鐘后，肺氣流阻力有明顯

28、上升4。 黑煙通常在柴油機(jī)大負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生，例如當(dāng)汽車加速、爬坡及大負(fù)荷時(shí)，排氣常常會(huì)冒黑煙:黑煙不但限制了柴油機(jī)的最大輸出功率，影響其動(dòng)力性，而且污染大氣，對(duì)人體健康不利。黑色多孔的碳煙往往吸附有S02和致癌物苯并花等有機(jī)化合物。一般說來，210um的碳煙吸入人的氣管后可排出體外，對(duì)身體影響不大；2um以下的碳煙吸入肺部后會(huì)沉積起來，而0.10.5um的碳煙對(duì)人體肺部危害最大，除了致癌作用外，這種碳煙吸入肺部，還會(huì)導(dǎo)致慢性病、肺氣腫、皮膚病及變態(tài)性疾病5。 此外，大氣中的NOx和HC在太陽照射下會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧產(chǎn)生的真正罪魁禍?zhǔn)资荖O2和HC，當(dāng)空氣中存在這兩種物質(zhì)時(shí)，經(jīng)

29、強(qiáng)陽光照射，在波長(zhǎng)400010-10m以下的紫外線區(qū)內(nèi)會(huì)進(jìn)行一系列的光化學(xué)反應(yīng)，生成臭氧(O3)和過氧化酞基硝酸鹽(PAN)等光化學(xué)過氧化物以及各種游離基醛、酮等成分，形成一種毒性較大的淺藍(lán)色煙霧。光化學(xué)煙對(duì)人的影響主要是對(duì)眼睛和呼吸道產(chǎn)生刺激，使紅眼病患者增加，促進(jìn)哮喘病人發(fā)作，并引發(fā)其它疾病。美國(guó)洛杉磯市在1943年夏季發(fā)生了令人震驚的第一起光化學(xué)煙霧事件，使該市大多數(shù)市民患了眼紅病和頭疼病。又于1955年和1970年兩度發(fā)生光化學(xué)煙霧事件，前一次有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死亡，后一次使全市居民的眼睛受害達(dá)128天之久，3/4以上市民患上紅眼病。日本東京也在1970年發(fā)生過光化學(xué)煙

30、霧，造成6000人死亡，2萬人染上紅眼病6。我國(guó)雖然沒有發(fā)生過光化學(xué)煙霧事件，但在廣州、上海、成都等地出現(xiàn)過多次光化學(xué)煙霧現(xiàn)象5。 汽車排氣對(duì)大城市環(huán)境造成的影響尤為劇烈。因?yàn)榇蟪鞘腥丝诔砻堋⑵嚁?shù)量多、排氣難以擴(kuò)散。而在城市現(xiàn)代化的過程中，政府一般都將工廠搬遷到郊區(qū)。1.2 控制汽車排放的途徑 鑒于日益嚴(yán)重的環(huán)境污染己威脅到人類的生存和發(fā)展，聯(lián)合國(guó)1992年6月在巴西里約熱內(nèi)盧召開了有世界各國(guó)代表團(tuán)參加的環(huán)境與發(fā)展大會(huì)，通過并發(fā)表了名為21世紀(jì)議程的大會(huì)宣言，要求各國(guó)政府制定出各自國(guó)家相應(yīng)的21世紀(jì)議程，以便有效地扭轉(zhuǎn)全球環(huán)境日益惡化的趨勢(shì)，使經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境得以協(xié)調(diào)地持續(xù)發(fā)展9。 隨著我國(guó)

31、加入WTO，我國(guó)在各方面已融入了國(guó)際社會(huì)，控制汽車排放不僅可以改善國(guó)內(nèi)環(huán)境，還可以改善全球環(huán)境。所以，控制汽車排放對(duì)我們國(guó)家發(fā)展的重要性不言而喻，而且高排放車輛燃燒一般都不完全，自然要消耗更多的能源，從這個(gè)層面上講，制定更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源、提升國(guó)際形象、提高我國(guó)汽車制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力，都有著重要的現(xiàn)實(shí)意義10。有效控制汽車污染需作好以下兩方面的工作：第一、是實(shí)施新車排放法規(guī)，從新車開始就控制好污染物的排放水平；第二、是對(duì)在用汽車執(zhí)行嚴(yán)格的I/M（Inspection/Maintenance/檢測(cè)/維護(hù)）制度，確保在用汽車排放控制系統(tǒng)正常工作，使在用車保持良好的技術(shù)狀況。1

32、.3 I/M制度的主要作用及發(fā)展過程1.3.1 I/M制度的主要作用在用車檢測(cè)與維修工作的順利開展依賴于行之有效的制度。美國(guó)最早以法律的形式建立了在用車檢測(cè)與維修制度，叫做I/M制度。I/M制度或稱I/M計(jì)劃，來源于英語Inspection and Maintenance programme，其含義為檢查/維修制度，簡(jiǎn)稱I/M制度。該制度在美國(guó)、加拿大主要是針對(duì)在用車排放污染物控制的制度，通過立法以及科學(xué)的質(zhì)量控制、質(zhì)量保證體系和管理機(jī)制，對(duì)在用車定期進(jìn)行強(qiáng)制排放檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)排放超標(biāo)車和私自排放控制裝置的車輛，責(zé)令其限期進(jìn)行修理，使在用車最大限度地發(fā)揮自身的排放凈化能力。I/M制度的基本流程如圖

33、1-1所示。 圖1-1 I/M制度的基本流程I/M制度是通過對(duì)在用車進(jìn)行定期(年檢)和不定期(路檢)的排放檢測(cè)，確定排放污染嚴(yán)重的車輛并診斷其產(chǎn)生的故障原因，然后采取相應(yīng)的維護(hù)或修理措施，監(jiān)督檢驗(yàn)車上原有污染控制裝置工作是否正常，充分發(fā)揮汽車的自身排放凈化能力，使車輛最大限度地保持原制造廠的技術(shù)指標(biāo)。實(shí)施I/M制度可以促進(jìn)車輛的正常維護(hù)，使得在整個(gè)車輛使用壽命期中排放控制系統(tǒng)始終能夠保持良好的技術(shù)狀態(tài)，因此，I/M制度是目前國(guó)際上公認(rèn)的在用車排放治理最有效、最快速、最經(jīng)濟(jì)、最合理的措施，主要表現(xiàn)在:a.根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，占汽車總數(shù)10%15%的高排放在用車排出的污染物占機(jī)動(dòng)車污染物排放總量的50%

34、，而這些車輛中絕大多數(shù)是由于沒有進(jìn)行良好的維護(hù)造成的，I/M制度正是著眼于治理這部分高排污車輛的排放。因此它可以使在用車總排污量減少50%以上，這是目前任何一種所謂的凈化器所望塵莫及的。 b.I/M制度治理在用車排放是發(fā)揮自身的凈化潛力，結(jié)合二級(jí)維護(hù)工藝進(jìn)行，無需進(jìn)行大量匹配研究，因此是最快速、最立竿見影的方法。c.隨著汽車技術(shù)水平不斷提高，各種新型車不斷出現(xiàn)，需根據(jù)生產(chǎn)廠家的要求，制定不同的I/M檢測(cè)方法與維修工藝。因此I/M制度治理汽車排放是不會(huì)過時(shí)的，它是非常有效和非常及時(shí)的措施。d.I/M制度的檢測(cè)法規(guī)中，根據(jù)不同車型制定不同的排放限值，制定不同的工況測(cè)試方法，對(duì)控制在用車排放和減少在

35、用車總的排放量比目前怠速法和雙怠速法優(yōu)越得多，因此，特別對(duì)我國(guó)而言是一種非常有效的控制在用車排放的制度。e.I/M制度主要是利用目前現(xiàn)有的檢測(cè)設(shè)施(除需投資測(cè)功機(jī)外)和維護(hù)體制進(jìn)行治理在用車排放，因此投資少。不像采用凈化器那樣，用戶增加費(fèi)用大，凈化效果又不好。 f.如果要采用凈化裝置(如尾氣催化凈化器等)，必須進(jìn)行大量研究和匹配工作，不同機(jī)型要有不同的匹配和產(chǎn)品，費(fèi)用和投資都非常大，而I/M制度用不著這種投資和費(fèi)用。g.I/M制度的管理體制中，十分重要的一條就是全部I/M檢測(cè)站與I/M管理部門聯(lián)網(wǎng)，定期向公眾報(bào)告車主參與I/M制度的情況及I/M制度對(duì)清潔城市大氣的貢獻(xiàn)，使車主直接了解他們參與I

36、/M制度后，自身及其后代所獲得的好處，從而參與治理在用車排放的I/M制度。安裝凈化裝置是達(dá)不到這種效果。根據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料，實(shí)行I/M制度可使在用車排放污染降低17%25%。北京市從1999年試行了這個(gè)制度之后其效果十分顯著。1998年在用車的排放路檢合格率不到40%, 1999年就上升到了68%, 2000年在用車的排放碳?xì)浠锖细衤示瓦_(dá)到了90%以上。據(jù)中國(guó)汽車維修市場(chǎng)雜志1999年第12期介紹:“上海對(duì)1800臺(tái)桑塔納化油器轎車、300輛解放牌貨車、200輛東風(fēng)牌卡車、900輛柴油車進(jìn)行二級(jí)維護(hù)前后比對(duì)檢測(cè)，經(jīng)過二級(jí)維護(hù)之后，汽車的排放數(shù)值明顯下降。以桑塔納為例，維護(hù)前HC的排放在200p

37、pm。僅有14%，維護(hù)后增加到26.4%；維護(hù)前的CO在3%以下的僅有34.4%，維護(hù)后增加到73.4%。哈爾濱鐵路公安局機(jī)動(dòng)車輛安全技術(shù)檢測(cè)站，自1993年成立以來，共計(jì)受理各種機(jī)動(dòng)車輛檢測(cè)/維護(hù)車輛近一萬輛(次)，經(jīng)過16個(gè)周期檢測(cè)與維護(hù)，絕大部分車輛在沒有經(jīng)過任何“改造”，沒有添加任何附件的情況下，尾氣排放的狀況越來越好。1.3.2 I/M制度的發(fā)展過程美國(guó)是最早實(shí)施I/M制度的國(guó)家，各州中最早開始執(zhí)行I/M制度的是加里福尼亞州(簡(jiǎn)稱加州)。加州的汽車維修局(英文為Bureau of Automotive Repair，縮寫為BAR)從1974年開始執(zhí)行怠速法排放檢測(cè)制度，直到1990年

38、為止，在用車排放檢測(cè)都采用怠速法。1990年，美國(guó)頒布了“清潔空氣法案修正案”，定義了極其嚴(yán)重、嚴(yán)重及適度的空氣質(zhì)量地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，確定了更加嚴(yán)格的新車型式認(rèn)證排放標(biāo)準(zhǔn)，并要求制造廠推行全面的保修制度，即將保修范圍擴(kuò)大到排放。只要用戶沒有使用不當(dāng)?shù)那闆r發(fā)生，制造廠就要對(duì)排放不達(dá)標(biāo)的汽車實(shí)行保修若干年。因此，美國(guó)環(huán)保署(EPA)規(guī)定了基本的和強(qiáng)化的檢測(cè)規(guī)范，以及對(duì)強(qiáng)化檢測(cè)設(shè)備的要求。美國(guó)還第一次應(yīng)用（MOBILE)電腦軟件對(duì)排放控制措施進(jìn)行評(píng)估。所以，美國(guó)從1990年開始在在用車中逐步引入工況法檢測(cè)。起初只是將美國(guó)環(huán)保署用于新車型式認(rèn)證中排氣排放物檢測(cè)的FTP檢測(cè)程序濃縮一下，稱為IM240工況法，用

39、于在用車排放檢測(cè)。IM240所有的檢測(cè)設(shè)備，除了底盤測(cè)功機(jī)比新車型式認(rèn)證用的簡(jiǎn)單以外，排氣分析儀器跟型式認(rèn)證用的差不多，排氣也要稀釋，也用CVS系統(tǒng)收集排氣并采樣。這種檢測(cè)方法的結(jié)果跟FTP檢測(cè)程序的結(jié)果之間存在很高的相關(guān)性。但是，IM240工況法設(shè)備費(fèi)用太大，為一般分散型檢測(cè)/維修所難以承擔(dān)。于是，便提出采用簡(jiǎn)易的底盤測(cè)功機(jī)上額外添加負(fù)荷的方法來模擬加速工況，稱為加速模擬工況法，縮寫為ASM。但是這種方法的誤判率比較高，而且檢測(cè)結(jié)果只能以濃度表述。所以又在ASM的基礎(chǔ)上添加了一種叫做VMAS的傳感器，檢測(cè)結(jié)果以質(zhì)量表述，叫做IG240工況法。IG240跟IM240工況法具有很高的相關(guān)性，誤判

40、率明顯降低。美國(guó)的在用車排放檢測(cè)發(fā)展完善，現(xiàn)在不僅僅局限于排氣排放物的檢測(cè)，而且已經(jīng)擴(kuò)展到了一些附加檢測(cè):包括車載故障診斷OBD II ,油箱蓋檢測(cè)燃油系蒸發(fā)控制裝置檢測(cè)等。此外有些檢測(cè)線還可以進(jìn)行全面的安全檢測(cè)。1.4 I/M制度主要內(nèi)容及實(shí)施I/M制度的基本要求 我國(guó)的在用車維護(hù)制度是根據(jù)汽車的安全性、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和壽命來強(qiáng)制維護(hù)檢測(cè)的，因此它的維護(hù)周期不一定與排放控制要求吻合，同時(shí)維護(hù)和檢測(cè)的內(nèi)容比I/M制度廣泛得多，但是其中很多內(nèi)容與控制汽車排污的維護(hù)內(nèi)容是一致的，例如:點(diǎn)火系統(tǒng)維護(hù)、燃油系統(tǒng)維護(hù)、配氣系統(tǒng)維護(hù)、EGR和PCV閥的檢測(cè)等。 國(guó)外I/M制度涉及的內(nèi)容有所不同，歐

41、洲、日本的汽車檢測(cè)/維修體系包括汽車安全性和排放，實(shí)施方式與我國(guó)汽車年檢相似。美國(guó)、加拿大的I/M制度只是針對(duì)汽車排放的檢測(cè)/維修制度，是一套獨(dú)立的體系，制定了相應(yīng)的法律、法規(guī)，例如美國(guó)的清潔空氣法明確規(guī)定在用車實(shí)施I/M制度控制污染物排放。此外，還有詳細(xì)的I/M制度的技術(shù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，明確了I/M制度的各項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容。I/M制度的實(shí)施由各州政府負(fù)責(zé)，環(huán)保局只是審查州執(zhí)行計(jì)劃，采用特定的模型評(píng)價(jià)各州的執(zhí)行計(jì)劃是否能取得預(yù)期的效果。如美國(guó)加州法規(guī)條例中規(guī)定了加州汽車維修管理局負(fù)責(zé)實(shí)施在用車的排放檢測(cè)/維修工作。無論是針對(duì)排放的I/M制度，還是針對(duì)汽車行駛性能的I/M制度，基本上包含2部分內(nèi)容:其一是

42、管理支持，包括法律法規(guī)依據(jù)、質(zhì)量控制和質(zhì)量保證體系以及宣傳教育等:其二是技術(shù)支持，包括檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)、維修診斷規(guī)范、檢測(cè)/診斷/維修設(shè)備供應(yīng)、數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸及人員的培訓(xùn)。 I/M制度是一項(xiàng)十分嚴(yán)格而完善的制度，通常實(shí)施I/M制度應(yīng)滿足以下基本要求： a.立法。立法是實(shí)施I/M制度的根本保障，通過立法能夠:明確在用車排放治理的主管部門:建立在用車的I/M管理體制;確定檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、方法和應(yīng)采用的檢測(cè)設(shè)備:制定科學(xué)合理的在用車排放控制質(zhì)量保證期;規(guī)定檢測(cè)站、維修站的認(rèn)證條件:規(guī)定在用車必須進(jìn)行定期檢測(cè)、強(qiáng)制維護(hù)、明確車主、檢測(cè)站和維修站的責(zé)任、義務(wù)，以及與機(jī)動(dòng)車輛排放治理有關(guān)的處罰條款等等。 b.建立檢測(cè)

43、、維修和監(jiān)督評(píng)價(jià)的管理體系。 c.建立完善的I/M網(wǎng)絡(luò)。 d.人員培訓(xùn)。對(duì)從事汽車排放治理的檢測(cè)、維修及監(jiān)督評(píng)價(jià)體系的人員必須經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)，并考核合格，取得資格證書后方可上崗。 e.主管部門對(duì)檢測(cè)、維修企業(yè)和其所使用的檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行資格認(rèn)定。f.建立完善的質(zhì)量保證體系。1.5 我國(guó)I/M制度的發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)對(duì)在用車的尾氣檢測(cè)，汽油車過去通常用的檢測(cè)方法為怠速法，(或雙怠速法)，都屬于無負(fù)載檢測(cè)法，測(cè)試價(jià)格便宜，試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單快捷。 怠速法突出的弊端是檢測(cè)時(shí)車輛無載荷，檢測(cè)結(jié)果的代表性與真實(shí)性差。因此逐步趨向于向工況法方向發(fā)展。北京市于 2002 年對(duì)機(jī)動(dòng)車排放檢測(cè)設(shè)備實(shí)施了核準(zhǔn)測(cè)試，2003 年率

44、先實(shí)施了機(jī)動(dòng)車工況法排放檢測(cè)，對(duì)改善北京市大氣質(zhì)量起到了很好的作用。上海市于 2003 年開始對(duì)排放檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行性能測(cè)試和研究工作，取得了一定數(shù)據(jù)，做了很多準(zhǔn)備工作，并于 2006 年在全市范圍內(nèi)進(jìn)行排放檢測(cè)設(shè)備的核準(zhǔn)測(cè)試工作和實(shí)施機(jī)動(dòng)車工況法排放檢測(cè)。廣州、深圳、南京、濟(jì)南、沈陽、呼和浩特等城市已建立了機(jī)動(dòng)車排放檢測(cè)中心站，對(duì)排放檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行性能測(cè)試和對(duì)當(dāng)?shù)貦C(jī)動(dòng)車的排放狀況進(jìn)行摸底研究，取得了很多成績(jī)。其它大城市和旅游城市也都在進(jìn)行工況法排放檢測(cè)的準(zhǔn)備工作。1.6 在用車尾氣污染物檢測(cè)方法對(duì)在用車尾氣污染物檢測(cè)方法，過去汽油車通常采用怠速法(或雙怠速法)，而現(xiàn)在趨向于采用簡(jiǎn)易工況法，其包括瞬

45、態(tài)加載法（IM240，IM195）、簡(jiǎn)易瞬態(tài)加載法（VMAS）、穩(wěn)態(tài)加載加速模擬法（ASM）。 一、怠速檢測(cè)法怠速工況是汽車多種工況的一種，指車輛變速箱位于空檔、離合器為接合位置、發(fā)動(dòng)機(jī)油門松開、低速空轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在汽車啟動(dòng)后的穩(wěn)定、暖機(jī)時(shí)，十字路口等紅燈及交通堵車時(shí)，汽車為怠速工況。雙怠速測(cè)量方法要求發(fā)動(dòng)機(jī)由怠速工況加速至0.7額定轉(zhuǎn)速，維持60s后降至高怠速（0.5的額定轉(zhuǎn)速）保持15s，讀取30s內(nèi)最高值和最低值的平均值為高怠速測(cè)量結(jié)果，然后降至低怠速15s后用同樣方法測(cè)量低怠速的檢測(cè)值。怠速檢測(cè)法的特點(diǎn)是只能反映車輛怠速狀態(tài)下空負(fù)荷排放情況，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)為貧氧偏濃燃燒，主要產(chǎn)生CO和HC，

46、產(chǎn)生少量或不產(chǎn)生NOx。其存在著以下弊端： a、怠速法不能全面反映出汽車真實(shí)的排放狀況。一些排放達(dá)到歐或歐標(biāo)準(zhǔn)的車輛行駛了僅兩萬多公里，用有負(fù)載的工況法檢測(cè)表明其排放已超標(biāo)，但怠速檢測(cè)的CO和HC結(jié)果卻仍然很低，達(dá)標(biāo)并遠(yuǎn)有富余。一些新車作排放匹配試驗(yàn)時(shí)，也出現(xiàn)過怠速排放很好，工況法檢測(cè)卻達(dá)不到歐或歐標(biāo)準(zhǔn)?；推鬈囈灿蓄愃魄闆r：工況法檢測(cè)CO很高，超出了新車標(biāo)準(zhǔn)，但怠速檢測(cè)結(jié)果卻正常。 b.怠速法檢測(cè)車輛無負(fù)荷，不能反映NOx的排放。對(duì)于那些NOx排放已經(jīng)很高的車，怠速法檢測(cè)卻無能為力。 c.對(duì)于化油器車留下作弊機(jī)會(huì)。檢測(cè)超標(biāo)的車本應(yīng)通過維修、保養(yǎng)，使車況正常，從而降低CO、HC濃度。但一些車主

47、在年檢前自己將化油器怠速螺釘、節(jié)氣門螺釘向混合氣偏稀調(diào)整，偏離正常的怠速濃混合氣設(shè)計(jì)狀態(tài)。混過年檢后，為不使車輛啟動(dòng)困難，再將化油器調(diào)整恢復(fù)到原狀態(tài)。二、簡(jiǎn)易工況法 針對(duì)上述情況，一些發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展了車輛有載荷檢測(cè)法。即將車輛置于底盤測(cè)功機(jī)上，車輛按規(guī)定車速在底盤測(cè)功機(jī)上“行駛”。驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒并非處于自身無阻力可旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，底盤測(cè)功機(jī)會(huì)按照檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的事先設(shè)定向滾筒、最終向驅(qū)動(dòng)輪施加一定的負(fù)荷，來模擬汽車道路行駛阻力。車輛按一定的速度、克服一定的阻力，走完試驗(yàn)工況，同時(shí)測(cè)量尾氣中污染物含量。由于在用車的有載荷檢測(cè)法與新車試驗(yàn)的完全工況法相比，設(shè)備、儀器做了簡(jiǎn)化，試驗(yàn)時(shí)間也縮短很多，故稱為

48、“簡(jiǎn)易工況法”。 1、瞬態(tài)加載法（IM240，IM195）美國(guó)的瞬態(tài)工況法IM240，IM240試驗(yàn)工況采用美國(guó)聯(lián)邦新車型式認(rèn)定用測(cè)試規(guī)程FTP曲線前0333秒的兩個(gè)峰，經(jīng)修改縮短為240秒，如圖1-2所示。IM240測(cè)試結(jié)果與FTP結(jié)果有很好的相關(guān)性，捕捉高排放汽車的錯(cuò)判率很低。但I(xiàn)M240是一種技術(shù)含量高的檢測(cè)方法，設(shè)備費(fèi)用昂貴，維護(hù)比較復(fù)雜，檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)檢測(cè)人員有較高的要求，因此不容易普及。圖1-2 IM 240試驗(yàn)工況另外，由于我國(guó)汽車型式論證試驗(yàn)采用ECE試驗(yàn)循環(huán)，因此，瞬態(tài)工況法采用IM195，試驗(yàn)循環(huán)采用了GB 18352輕型汽車排氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中試驗(yàn)工況的市區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)的一

49、個(gè)單元，見圖1-3所示。 圖1-3 IM 195試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)2、簡(jiǎn)易瞬態(tài)加載法（VMAS）VMAS是一種瞬態(tài)加載簡(jiǎn)易工況法。它使用與IM240相同的底盤測(cè)功機(jī)，它吸取了IM240瞬態(tài)工況、測(cè)量稀釋排氣量最終可得出污染物排放質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)，也吸取了ASM直接利用簡(jiǎn)便式尾氣分析儀就可對(duì)各個(gè)污染物濃度測(cè)試的長(zhǎng)處，采用一個(gè)被稱為“氣體流量分析儀”的裝置來測(cè)得汽車的排氣流量（經(jīng)稀釋），經(jīng)處理計(jì)算，最終也可得出每種污染物每公里的排放質(zhì)量。該試驗(yàn)循環(huán)包含了怠速、加速、勻速和減速各種工況，能反映車輛實(shí)際行駛時(shí)的排放特征，與新車檢測(cè)有高的相關(guān)性，準(zhǔn)確率高，誤判率僅為5%以下（以IM240準(zhǔn)確率為100%計(jì)）。但其價(jià)

50、格要比ASM貴。3、穩(wěn)態(tài)加載加速模擬法（ASM）國(guó)際上I/M制度執(zhí)行較成功的國(guó)家(主要是美國(guó))采用瞬態(tài)短工況多年之后發(fā)現(xiàn)，這種方法盡管有很多優(yōu)點(diǎn)(主要是與FTP-72相關(guān)性極好)，但是操作較復(fù)雜，費(fèi)用高。另外，一些污染不特別嚴(yán)重的地區(qū)偏愛更為簡(jiǎn)便的方法，因此提出了穩(wěn)態(tài)短工況測(cè)試方法7。穩(wěn)態(tài)加速模擬工況(ASM)將車輛放置在底盤測(cè)功機(jī)上,模擬汽車以一定車速(一般為15mile/h或25mile/h)上坡時(shí)的道路負(fù)荷,穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘后,測(cè)試汽車尾氣排放的HC、CO、NOx的濃度,對(duì)機(jī)動(dòng)車排放廢氣中的HC、CO及CO2濃度進(jìn)行檢測(cè)采用不分光紅外吸收法原理，對(duì)O2及NO濃度進(jìn)行檢測(cè)采用電化學(xué)傳感器。雖

51、然IM240和VMAS240的測(cè)試結(jié)果與FTP結(jié)果有很好的相關(guān)性，捕捉高排放汽車的錯(cuò)判率低，但檢測(cè)費(fèi)用相對(duì)較高。IM240和VMAS240的測(cè)試結(jié)果與FTP結(jié)果相關(guān)性好并不能說明IM195和VMAS195的測(cè)試結(jié)果與ECE結(jié)果相關(guān)性就一定好，其測(cè)試結(jié)果有待進(jìn)一步研究驗(yàn)證。IM和VMAS測(cè)試工況控制復(fù)雜，測(cè)試設(shè)備核心技術(shù)我國(guó)尚未掌握，設(shè)備依賴進(jìn)口。成功申辦2008年奧運(yùn)會(huì)后，2001年起，北京市開始實(shí)施IM制度，到目前為止，汽油車的尾氣污染物檢測(cè)方法采用的仍是穩(wěn)態(tài)工況法?？梢灶A(yù)見，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，穩(wěn)態(tài)工況法是我國(guó)在用汽油車尾氣污染物檢測(cè)的主要方法之一。1.7 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容自2000年以來北

52、京市采用ASM法檢測(cè)在用車，初期設(shè)備完全依賴進(jìn)口，目前北京、廣東、四川等地企業(yè)開始生產(chǎn)測(cè)試設(shè)備，但處于模仿階段，核心技術(shù)沒有完全掌握，有必要開展穩(wěn)態(tài)加載測(cè)試系統(tǒng)的研究和開發(fā)。根據(jù)論文開題報(bào)告的要求，本論文重點(diǎn)開發(fā)穩(wěn)態(tài)加載工況下汽車排放檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集。本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)和內(nèi)容是：1、通過熟悉在用車I/M制度，了解在用汽車排放測(cè)試方法發(fā)展方向。2、了解汽油車排氣污染物生成機(jī)理和影響因素，介紹汽油車排氣污染物穩(wěn)態(tài)工況測(cè)試方法，明確ASM測(cè)試過程中汽車運(yùn)行工況控制的必要性。3、根據(jù)ASM測(cè)試要求，設(shè)計(jì)ASM測(cè)試系統(tǒng)。4、運(yùn)用虛擬儀器技術(shù)，開發(fā)測(cè)試軟件，實(shí)現(xiàn)ASM測(cè)試過程中加載力矩和試驗(yàn)車速的測(cè)量。第

53、二章 汽車排放污染物生成機(jī)理及影響因素2.1 汽車排放污染物的生成機(jī)理 人們對(duì)汽車排氣污染大氣的重視始于1943年4，半個(gè)多世紀(jì)以來人們?yōu)榱丝刂破湮廴?，深入研究了汽車尾氣污染物的形成機(jī)理并達(dá)成了一些共識(shí)，考慮到其成分復(fù)雜，下面重點(diǎn)介紹三種主要污染物的形成機(jī)理。2.1.1 碳?xì)浠衔锏纳蓹C(jī)理 汽車HC排放又稱未燃烴UHC排放，是由汽車排放的沒有燃燒或部分燃燒的碳?xì)浠衔锏目偡Q。汽油車的UHC包括排氣甲的未燃烴、燃油供給系統(tǒng)和燃燒室的蒸發(fā)排放和泄漏排出的HC。由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱排出的氣體混合物其組成大約為85%的未燃燃料空氣混合氣和15%的廢氣(由燃燒室泄漏的燃燒產(chǎn)物)，泄漏量隨發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損而增

54、加。在沒有控制的汽車上從曲軸箱通風(fēng)管排入大氣的泄漏氣體大約為汽車HC化合物排放量的25%。在發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)汽車泄漏氣體己全部進(jìn)行了控制，使泄漏氣體由曲軸箱循環(huán)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒掉。 燃燒室中HC的生成主要有下列幾條途徑2,5。第一類是由于多種原因造成的不完全燃燒所生成的HC；第二類是燃燒室壁面的淬熄作用形成的HC；第三類是潤(rùn)滑油及燃燒室壁面的多孔性積碳等的吸附及釋放所形成的HC排放；第四類是由于燃燒過程中狹縫效應(yīng)所生成的HC。具體有下面幾種原因: 1、烴的氧化反應(yīng)終止 碳?xì)淙剂系难趸S著其溫度、壓力、混合比、燃料種類及分子結(jié)構(gòu)的不同而有著不同的特點(diǎn)。各種烴燃料的燃燒其實(shí)質(zhì)是烴的一系列氧化反應(yīng)，這一系列的氧化反應(yīng)有隨著溫度而拓寬的一個(gè)濃限和稀限。混合氣過濃或過稀以及溫