技术概述
在用车排放检验是指对已经投入使用的机动车辆进行尾气排放检测,以判断车辆是否符合国家或地方规定的排放标准。随着我国机动车保有量持续增长,机动车尾气排放已成为城市大气污染的重要来源之一。因此,在用车排放检验作为机动车环境管理的重要手段,对于改善空气质量、保护生态环境具有重要意义。
在用车排放检验技术起源于20世纪60年代,最初是为了应对美国洛杉矶光化学烟雾事件而发展起来的。经过数十年的发展,排放检验技术不断更新迭代,从最初简单的怠速法逐步发展为今天的工况法、遥测法等多种先进检测技术。我国自2000年开始实施机动车排放检验制度以来,已经建立起较为完善的在用车排放检验体系。
在用车排放检验的核心目的是控制机动车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和颗粒物等污染物的排放量。这些污染物不仅会对大气环境造成严重污染,还会对人体健康产生危害。一氧化碳会降低血液输送氧气的能力,碳氢化合物和氮氧化物在阳光作用下会形成光化学烟雾,颗粒物则会深入人体呼吸系统,引发各种呼吸系统疾病。
目前,我国在用车排放检验主要依据《汽油车污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况法)》(GB18285-2018)和《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)两项国家标准。这两项标准对不同类型车辆的排放限值、检测方法和检测程序都做出了明确规定,为在用车排放检验提供了统一的技术依据。
在用车排放检验技术的发展趋势是向智能化、自动化和大数据化方向迈进。现代检测设备已经能够实现自动采集、分析和传输检测数据,检测结果的准确性和可靠性大大提高。同时,通过与交通管理部门的信息系统联网,可以实现对车辆排放状况的实时监控和追踪。
检测样品
在用车排放检验的检测样品主要是指各类机动车辆。根据车辆类型和燃料类型的不同,检测样品可以分为以下几大类:
- 轻型汽油车:最大总质量不超过3500kg的点燃式发动机汽车,包括轿车、SUV、MPV等乘用车以及轻型货车。
- 重型汽油车:最大总质量超过3500kg的点燃式发动机汽车,主要包括重型货车、大型客车等。
- 轻型柴油车:最大总质量不超过3500kg的压燃式发动机汽车,包括轻型货车、小型客车等。
- 重型柴油车:最大总质量超过3500kg的压燃式发动机汽车,主要包括重型货车、大型客车、工程车辆等。
- 摩托车和轻便摩托车:两轮或三轮的点燃式发动机车辆。
- 新能源混合动力汽车:同时装备两种动力源的车辆,需要根据具体情况进行排放检验。
- 天然气汽车:以天然气为燃料的汽车,包括压缩天然气(CNG)汽车和液化天然气(LNG)汽车。
在进行在用车排放检验时,需要对检测样品进行必要的准备和检查。首先,车辆应处于正常工作状态,发动机运转平稳,无异常响声和故障代码。其次,车辆的排气系统应保持完整,不得有泄漏现象。此外,车辆的进气系统也应正常工作,空气滤清器不得堵塞。
对于不同类型的车辆,检测样品的选择标准也有所不同。对于私人乘用车,一般在车辆年检时进行排放检验。对于营运车辆,如出租车、公交车、货运车辆等,由于使用频率高、行驶里程长,需要更加频繁地进行排放检验,以确保其排放始终符合标准要求。
需要注意的是,某些特殊车辆可能需要采用特殊的检测方法或标准。例如,对于改装车辆、老旧车辆或使用年限较长的车辆,可能需要采用更加严格的检测标准或增加检测频次。此外,对于进口车辆,需要参照我国的排放标准进行检验,必要时可能需要进行改装或调整。
在进行检测样品登记时,检测机构需要详细记录车辆的基本信息,包括车辆识别代号(VIN)、发动机号、车牌号、车辆类型、注册日期、行驶里程、燃料类型等信息。这些信息是进行排放检验和出具检测报告的重要依据。
检测项目
在用车排放检验的检测项目根据车辆类型和检测方法的不同而有所差异。主要的检测项目包括以下几个方面:
汽油车排放检测项目主要包括:
- 一氧化碳(CO):一氧化碳是汽油不完全燃烧的产物,是衡量发动机燃烧效率的重要指标。高浓度的一氧化碳排放表明发动机燃烧不充分,可能存在混合气过浓、点火正时不准确等问题。
- 碳氢化合物(HC):碳氢化合物是未燃烧或部分燃烧的燃油成分,是形成光化学烟雾的前体物质。碳氢化合物排放过高通常表明存在点火故障、气缸密封不良或燃油蒸发控制系统故障等问题。
- 氮氧化物(NOx):氮氧化物是空气中的氮气和氧气在高温高压条件下反应生成的产物。氮氧化物排放过高通常与发动机工作温度过高、燃烧室温度过高或废气再循环系统故障有关。
- 过量空气系数(λ):过量空气系数是实际空燃比与理论空燃比的比值,反映发动机燃烧时混合气的浓度状态。对于装有闭环控制电子燃油喷射系统和三元催化转化器的车辆,过量空气系数是重要的检测指标。
柴油车排放检测项目主要包括:
- 烟度:烟度是柴油车排放的主要检测指标,反映排放烟气中颗粒物的浓度。烟度检测分为自由加速烟度和加载减速烟度两种,后者更能反映车辆在实际行驶工况下的排放状况。
- 氮氧化物(NOx):对于配备选择性催化还原(SCR)系统的柴油车,氮氧化物是必须检测的项目。通过检测氮氧化物排放,可以判断SCR系统是否正常工作。
- 颗粒物(PM):颗粒物是柴油车排放的主要污染物之一,对空气质量和人体健康影响较大。某些先进检测方法可以对颗粒物进行定量检测。
除了上述主要检测项目外,在用车排放检验还包括一些辅助性检测项目,如:
- 发动机转速:发动机转速是判断发动机工况的重要参数,不同检测方法对发动机转速有不同的要求。
- 排气温度:排气温度可以反映发动机的工作状态和催化转化器的工作效率。
- 氧传感器信号:氧传感器信号可以判断发动机闭环控制系统是否正常工作。
- 车载诊断系统(OBD)检查:通过读取车辆OBD系统的故障代码和就绪状态代码,判断车辆排放控制系统是否正常工作。
在进行检测项目选择时,需要根据车辆的具体情况和检测方法的要求确定。例如,采用双怠速法检测汽油车时,主要检测一氧化碳和碳氢化合物;采用简易工况法检测时,则需要增加氮氧化物的检测。对于柴油车,采用自由加速法时主要检测烟度,采用加载减速法时则需要进行更全面的检测。
检测方法
在用车排放检验的检测方法是保证检测结果准确可靠的关键。根据车辆类型和技术条件的不同,检测方法主要分为以下几种:
汽油车检测方法:
- 双怠速法:双怠速法是最基础的汽油车排放检测方法,包括高怠速和低怠速两个检测工况。高怠速工况下发动机转速为2500±200r/min,低怠速工况下发动机转速处于正常怠速状态。该方法操作简便,成本较低,适用于不具备工况法检测条件的地区或车型。
- 简易工况法:简易工况法是在底盘测功机上模拟车辆实际行驶工况进行检测的方法,主要包括稳态工况法(ASM)和瞬态工况法(VMAS、IG195)。简易工况法能够更真实地反映车辆在实际行驶条件下的排放状况,检测结果的准确性和可靠性更高。
- 瞬态工况法(IM195):瞬态工况法采用与新车型式认证相同的检测循环,能够全面反映车辆在各种行驶工况下的排放水平,是目前最为准确的在用车排放检测方法,但检测成本较高,设备要求严格。
柴油车检测方法:
- 自由加速法:自由加速法是最基本的柴油车烟度检测方法。检测时,车辆处于静止状态,发动机怠速运转后,驾驶员迅速将油门踏板踩到底,维持一定时间后松开,记录烟度峰值。该方法操作简单,但检测结果受操作者影响较大。
- 加载减速法:加载减速法是在底盘测功机上进行的柴油车排放检测方法。检测时,测功机对车辆施加一定的负荷,使发动机在全负荷工况下运转,测量各转速点的烟度值。该方法能够真实反映柴油车在实际行驶工况下的排放状况,检测结果的准确性更高。
- 不透光烟度法:不透光烟度法使用不透光烟度计测量排放烟气的光吸收系数,适用于检测柴油车在各种工况下的烟度排放,特别是对于安装颗粒捕集器(DPF)的车辆,不透光烟度法能够检测到更细微的颗粒物排放。
新型检测方法:
- 遥感检测法:遥感检测法是一种非接触式的排放检测方法,通过在道路旁设置遥感监测设备,对行驶中的车辆进行实时排放检测。该方法能够实现大规模、快速的车辆排放筛查,是传统年检方法的重要补充。
- 车载诊断(OBD)检测:OBD检测是通过读取车辆OBD系统的数据,判断车辆排放控制系统工作状态的方法。该方法能够实时监测车辆的排放控制状态,对于判断车辆是否存在排放相关故障具有重要参考价值。
在进行检测方法选择时,需要综合考虑车辆类型、检测目的、检测条件等因素。对于大多数在用汽油车,建议优先采用简易工况法进行检测;对于柴油车,优先采用加载减速法进行检测。在特殊情况下,如检测条件受限,可以采用双怠速法或自由加速法进行检测。
无论采用何种检测方法,都需要严格遵守相关标准的操作规程,确保检测结果的真实性和准确性。检测人员应经过专业培训,取得相应的资格证书后方可上岗操作。同时,检测设备应定期进行校准和维护,保证设备处于良好的工作状态。
检测仪器
在用车排放检验所使用的检测仪器是保证检测结果准确可靠的重要基础。根据检测项目和检测方法的不同,检测仪器主要分为以下几类:
气体分析仪:
- 不分光红外线分析仪(NDIR):不分光红外线分析仪是检测一氧化碳和碳氢化合物的主要仪器,其工作原理是利用不同气体对特定波长红外线的吸收特性进行定量分析。该仪器测量精度高、稳定性好,是汽油车排放检测的核心设备。
- 化学发光分析仪(CLD):化学发光分析仪是检测氮氧化物的专用仪器,其工作原理是利用一氧化氮与臭氧反应产生激发态二氧化氮,在返回基态时释放出光子,通过测量发光强度来确定氮氧化物浓度。
- 氢火焰离子化检测器(FID):氢火焰离子化检测器是检测总碳氢化合物的精密仪器,检测精度高,主要用于科学研究和高精度检测场合。
烟度计:
- 滤纸式烟度计:滤纸式烟度计是传统的柴油车烟度检测仪器,通过抽取一定量的排气通过滤纸,测量滤纸的黑度来确定烟度值。该方法简单直观,但只能反映采样瞬间的烟度状态。
- 不透光烟度计:不透光烟度计是现代化的烟度检测仪器,通过测量光线穿过排烟后的衰减程度来确定烟度。该仪器能够连续测量烟度变化,检测精度高,是柴油车排放检测的主流设备。
底盘测功机:
- 轻型车底盘测功机:轻型车底盘测功机主要用于轻型汽车的工况法排放检测,能够模拟车辆在道路上行驶时的各种阻力,包括滚动阻力和空气阻力。根据结构形式的不同,可以分为单滚筒测功机和双滚筒测功机。
- 重型车底盘测功机:重型车底盘测功机主要用于重型汽车的加载减速法排放检测,功率承载能力更大,能够满足重型车辆的检测需求。
辅助设备:
- 发动机转速计:发动机转速计用于测量发动机的转速,是进行排放检测时不可缺少的辅助设备。现代发动机转速计多采用非接触式测量方式,通过测量点火信号或振动信号来确定发动机转速。
- 温度计:温度计用于测量环境温度和排气温度,是进行排放检测和结果修正的重要参数。
- 湿度计:湿度计用于测量环境湿度,湿度对氮氧化物的检测结果有一定影响,需要进行相应的修正。
- 气压计:气压计用于测量大气压力,大气压力对排放检测结果有直接影响,需要进行压力修正。
- OBD诊断仪:OBD诊断仪用于读取车辆OBD系统的数据,包括故障代码、就绪状态代码、实时数据流等,是现代排放检测的重要辅助设备。
检测仪器的日常维护和管理是保证检测质量的重要环节。检测机构应建立健全的仪器设备管理制度,包括设备采购、验收、使用、维护、校准、报废等全生命周期管理。特别是对于气体分析仪等精密仪器,需要定期使用标准气体进行校准,确保测量结果的准确性。
随着技术的发展,检测仪器也在不断更新换代。现代检测仪器普遍采用模块化设计,具有自动化程度高、检测速度快、数据传输便捷等特点。同时,智能化检测设备能够实现故障自诊断、数据自动采集和分析等功能,大大提高了检测效率和检测质量。
应用领域
在用车排放检验的应用领域十分广泛,涵盖了机动车管理的各个环节。主要应用领域包括:
机动车年度检验:
机动车年度检验是在用车排放检验最主要的应用领域。根据我国相关法律法规,机动车所有人应当定期将车辆送至具备资质的检测机构进行安全技术检验和排放检验。排放检验不合格的车辆,不得上路行驶,需要维修后重新进行检测。
机动车年度检验的周期根据车辆类型和使用年限有所不同:
- 非营运小微型载客汽车:6年以内每2年检验1次(免上线检测),超过6年不满10年的每2年检验1次,10年以上每年检验1次。
- 营运载客汽车:5年以内每年检验1次,超过5年的每6个月检验1次。
- 载货汽车和大型、中型非营运载客汽车:10年以内每年检验1次,超过10年的每6个月检验1次。
- 摩托车:6年以内每2年检验1次,超过6年的每年检验1次。
机动车过户检验:
机动车在办理转移登记(过户)时,需要进行排放检验。过户检验的目的是确认车辆排放是否符合现行标准要求,防止高污染车辆通过过户方式继续使用。过户检验不合格的车辆,需要维修达标后方可办理过户手续。
机动车维修后检验:
当车辆的排放控制系统出现故障或排放检验不合格时,需要对车辆进行维修。维修完成后,应当进行复检,确认排放符合标准要求。对于安装了排放控制关键部件(如催化转化器、氧传感器、颗粒捕集器等)的车辆,必须进行排放检验。
环保监管执法:
在用车排放检验是环保部门实施机动车排气污染监管的重要手段。通过遥感监测、路检路查等方式,环保部门可以对道路上行驶的车辆进行排放监测,发现超标排放车辆后,责令其限期整改并进行处罚。
高排放车辆淘汰:
为改善空气质量,各地政府纷纷出台高排放车辆淘汰政策。在用车排放检验结果是判断车辆是否属于高排放车辆的重要依据。对于排放严重超标、无法通过维修达标的车辆,应当依法予以淘汰。
交通管理应用:
在用车排放检验结果也是交通管理部门进行车辆管理的重要参考。部分城市实施机动车限行政策时,以排放标准作为限行依据;在发放绿色环保标志时,也需要以排放检验结果作为依据。
二手车交易评估:
在二手车交易过程中,排放检验结果是评估车辆价值的重要因素。排放达标、环保性能好的车辆,市场价值更高;而排放超标或接近限值的车辆,其价值会受到影响。
企业车辆管理:
对于拥有大量车辆的企业,特别是物流运输企业、公交公司等,定期进行在用车排放检验是车辆管理的重要内容。通过排放检验可以及时发现车辆故障,降低运营成本,同时履行企业环保责任。
常见问题
在进行在用车排放检验的过程中,车主和检测人员经常会遇到各种问题。以下是一些常见问题及其解答:
问:车辆排放检验不合格怎么办?
答:车辆排放检验不合格时,首先应当查看检测报告,了解具体的超标项目和超标程度。然后,将车辆送至具备资质的维修企业进行维修。维修完成后,应当要求维修企业出具维修结算清单和维修合格证明。之后,将车辆送回检测机构进行复检,复检合格后方可上路行驶。
问:为什么车辆平时开起来正常,年检时排放却超标?
答:这种情况可能有以下几方面原因:一是检测工况与日常行驶工况不同,某些故障只在特定工况下表现出来;二是检测设备更加灵敏,能够检测到日常驾驶中不易察觉的问题;三是车辆排放控制系统存在潜在故障,需要通过专业检测才能发现;四是检测前车辆未进行充分预热,发动机和催化转化器未达到最佳工作温度。
问:年检前需要做什么准备?
答:年检前的准备工作主要包括以下几个方面:一是确保车辆处于良好状态,无故障代码,发动机运转平稳;二是进行必要的保养,如更换机油、空气滤清器、火花塞等;三是检测前充分预热车辆,使发动机和催化转化器达到正常工作温度;四是检查排气系统,确保无泄漏;五是确保车辆燃油充足,避免检测过程中燃油耗尽。
问:汽油车和柴油车的排放检测有什么区别?
答:汽油车和柴油车的排放检测在检测项目、检测方法和检测标准方面都有所不同。汽油车主要检测一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物,采用双怠速法或简易工况法;柴油车主要检测烟度和氮氧化物,采用自由加速法或加载减速法。两者的排放限值标准也不同,分别执行GB18285和GB3847两项国家标准。
问:OBD检查不合格会影响排放检测结果吗?
答:会的。根据现行标准,OBD检查是排放检验的重要组成部分。如果车辆的OBD系统存在与排放相关的故障代码,或者就绪状态代码未完成项超过规定数量,排放检验将被判定为不合格,即使尾气检测结果达标也不例外。因此,在进行排放检验前,应当先清除车辆故障代码,完成充分的行驶循环,使OBD系统完成各项自检。
问:老旧车辆的排放标准是否会越来越严格?
答:不会。排放标准是针对新车型的准入要求,在用车的排放标准相对稳定。老旧车辆只需满足其注册登记时执行的排放标准即可,不需要满足现行的新车排放标准。但是,各地可能会根据空气质量状况,对老旧车辆采取限行或淘汰等措施。
问:排放检验结果可以复检吗?
答:可以。如果车主对排放检验结果有异议,可以申请复检。复检可以在原检测机构进行,也可以选择其他具备资质的检测机构。复检时应当向检测机构说明情况,并提供上次的检测报告。
问:新能源车辆需要进行排放检验吗?
答:纯电动汽车不需要进行排放检验。混合动力汽车根据其类型和燃料类型,需要进行相应的排放检验。燃料电池汽车目前暂不需要进行常规排放检验,但需要进行安全检测。具体规定可能因地区而异,建议咨询当地车辆管理部门。