稳态工况法尾气检测结果影响因素的探讨

梁德和

（中山市孙东机动车检测有限公司，广东 中山 528403）

1 前言

据相关调查显示，汽车废气的排放是影响大气污染的重要因素之一，随着各城市汽车数量的增长，汽车尾气检测方法应与时俱进，以降低废气对人体的伤害。目前，中国34个省份均采用较有效的稳态工况法（ASM）对汽车尾气进行检测，方法主要对尾气中CO2、CO、HC、NO及O2气体含量检测，其中以CO、HC、NO排放量作为评价指标，检测质量已得到有效控制。但检测过程也发现一些影响检测结果的因素，以下结合具体实际因素进行探讨。

2 检测人员对检测结果的影响方面

2.1 对车辆出厂日期和整备质量的录入失误

在检测技术日益自动化条件下，人为因素影响检测结果的概率大大降低，但也不排除。在ASM检测过程中，根据测功机对车辆自身基准质量（基准质量=整备质量+100kg）的设定检测车辆加载功率值，如果检测人员将车辆整备质量数据录入有误，则会直接影响检测结果。具体表现在：整备质量参数录入小，测功机加载率值减小，车辆排放量检测结果易通过；反之如入数据大，则不易通过。同样对于出厂日期的如入，若出厂日期录入时间在2000年7月1日前，则检测标准极为放宽，汽车易通过检测[2]。

2.2 燃料使用类别录入失误

ASM尾气检测中，若CO、HC和NO含量过大，应通过合理稀释矫正，而稀释系数又与汽车燃料紧密相关。具体相关燃料计算系数分别为：汽油4.664，液化石油气5.39，压缩天然气6.64，燃料计算系数大时，稀释系数变小，检测结果数值也会变小，反之燃料计算系数大检测结果也变大，导致难以通过检测。因此，燃料类别录入应准确无误，尤其注意在检测双燃料过程中，录入的燃料类别与实际检测工况下的燃料要一致，使稀释矫正无误，最终检测结果无误。

3 底盘测功机及尾气分析仪自身性能对检测结果的影响方面

3.1 底盘测功机影响方面

底盘测功机是构成稳态工况法检测的重要部分，检测方式通过加载装置进行模拟不同基准质量的汽车行驶在路面的行驶阻力，真实有效反映各类汽车的排放情况，该检测方式对车辆整体检测结果产生直接的影响。以下就其加载滑行和寄生功率检测对检测结果的影响进行分析。

3.1.1 检测控制系统没有达到底盘测功机的预热和自检要求

对车辆进行检测时，底盘测功机要达到预热规定，开机之后对其检验预热情况，当还处于静态预热状态时，又未进行加载滑行，直接进入寄生功率检测和定载荷滑行实验，严重的有些检测程序并没有将测功机加载滑行自检列入必检科目，导致寄生功率得不到准确检测，影响到定载荷滑行的检测，最终导致检测不能通过。

3.1.2 寄生功率测量不准确

寄生功率在一定的阻力下产生，当底盘测功机运转时，在各个摩擦副间产生一定摩擦阻力，该阻力则为寄生功率。寄生功率的测量值会影响到底盘测功机的加载，是一项关键的衡量指标。机器预热完成后，首先对寄生功率进测试，主要测试测功机性能是否良好以及是否充分预热，若设备出现部分故障或者预热不充分，会导致测功机的寄生功率稍大，或寄生功率曲线不线性的问题，影响到加载滑行的测试不达标进而整体检测不能顺利进行。

3.2 尾气分析仪的影响

尾气分析仪技术近年来发展相对成熟，该设备是稳态工况法检测的重要设备，检测结果十分关键。在操作过程中该设备存在以下几个问题。

3.2.1 泵气量没有统一

在对分析仪的实际应用中，不同分析仪对汽车检测有不同结果，不同型号、不同品牌的分析仪检测结果存在差异，但其测量平台几乎一致，出现该种状况的原因主要是废气吸入量不一致，进而产生进入测量平台的废气量也不一致，最终导致检测结果不一样。现还存在一些采用隔膜泵的分析仪，隔膜泵原理相对较简单，难以达到工业级的高稳定性和可靠性，主要原因是该种泵的气密性较低，密封件较多，泵气量易受缝隙气流影响；另一方面，该泵的抗腐蚀性较低，长期使用会使膜片被腐蚀[3]。因此目前广泛使用交流泵，该泵的不足之处在于噪音和体积较大，橡胶皮碗处易出现裂痕，但拥有较大的泵气量，和较高的可靠性。

3.2.2 气体残留物得不到彻底排放

分析仪上安装有反吹装置，用于及时有效地对两次检测间取样系统以及五气体分析仪内部管路的清洗，保证上一次清洗车辆残留下来的污染物不影响下一次车辆清洗，以提高检测效率和准确率。但往往在实际检测过程中，HC气体仍得不到彻底清除。上一次检测完成要将系统调零，进行下一辆汽车检测，若该车HC排放量小于前一辆车的残留值，则会使检测结果低于零，出现负值。出现该状况的原因在于分析仪反吹设备不够智能，没有灵活根据残留物浓度做出相应调整，使反吹时间和反吹长短不符和实际操作。反吹时间有明确要求，通常在40秒左右，30秒的话不能达到HC残留量清除测定要求，就需要进行再一次反吹工作。智能化的反吹装置能够根据不同天气自动调节，能够高效地提高反吹效率，节省不必要的麻烦。

4 不同检测方法对检测结果的影响方面

4.1 加载恒功率控制在实际检测范围内

加载恒功率在车速稳定的状态下测试。GB18285-2005/B.2.5.2和B2.5.3款都有规定。车速与加载功率呈负相关，当加快车速时，加载力变小，减小车速则加载力变大，以此保持加载功率的平衡，该控制方式并不适于所有车辆，对于少部分车辆必须以油门踏板控制车速，但却导致稳速不稳态，达不到要求。部分车辆采用的自动变速器，车速难以稳定下来，尽管油门位置正确且稳定，仍会使车速发生变化，从而导致测功机加载力不稳定，即当测功机加载力小于规定范围内的加载力时，系统内检测出来的车速就会变大，发动机自动适应性也随之自动增加转速，驱动功率也会增加。要保持测功机加载功率稳定，则需要减小测功机加载力，形成加载力不断减小，车速不断增大的变化趋势，保持测功机加载率稳定。反之，当加载力超出规定范围时，变化趋势也相反。稳态会一直受到测功机加载恒定功率的破坏，无法灵活操控油门，当稳定性被破坏到低端时，车速偏离较大，驾驶员随之调整油门使车速再次保持稳定，车速的调整使检测在非稳态状态下进行，对检测结果造成了极大影响。

4.2 过量空气系数判定

稳态工况法检测系统通常可以使用双怠速检测，当稳态工况法不能进行检测时，可就地使用双怠速法检测。但该种检测法中，对于一些越是高档车辆却越难以通过检测，CO和HC值达标甚至很低，但过量空气系数值（λ）检测结果往往高过标准值大于最高标准1.03，因此检测很难通过。GB18285-2005/4.3规定，使用闭环控制电子燃油喷射系统和三元催化转换器技术的汽车应进行过量空气系数的检测。当发动机转速处于高怠速状态时，λ值要在1.00±0.03或者制造厂商规定范围。但在实际检测中，制造商不易透露规定值，随车资料也没用具体数值，所以都是以1.00±0.03作为检测标准。随着汽车发动机技术的发展，发动机稀薄燃烧技术趋于成熟。高档车越野车大部分采用稀燃技术，该技术按规定比例配比，空燃比要大于理论空燃比14.7:1，通常大于18:1，该情况下过量空气系数值就要高于1.03。若理论空燃比为14.7:1时过量空气系数为1，当采用稀燃技术时空燃比为18:1时的过量空气系数值则为1.225，λ值明显高出一般燃料，此时再采用λ值在1.00±0.03的范围作为检测标准也就明显不合理。

5 检测环境参数对检测结果的影响方面

作为客观外在因素，环境也对检测结果造成一定影响。GB18285-2005/B.2.6有明确规定，CO，HC，NO值排放量浓度，要乘以稀释修正系数（DF）加以稀释改正，检测的NO浓度值要乘以湿度修正系数（KH）加以稀释改正。例如，根据湿度校正系数计算公式，大气压力（PB）变低时，绝对湿度（H）增大，湿度校正系数（KH）也相应增大。此类情况多发生在夏季，湿度变化较大，当湿度校正系数达到1.8左右时，实际测量结果也要放大到1.8倍。因此，检测时要注意环境质量，尽量使环境符合相关测量技术的要求，偏离检测要求则尽量不要进行检测，使用温度计和空盒气压表有利于检测系统的温湿度变送器和大气压变送器的自动校正，可以使环境参数更准确，检测结果符合实际标准。

以上因素对稳态工况法检测结果都产生相关影响，但该检测法相对往常的检测法技术较高，流程较复杂，对检测人员以及检测站管理的要求非常严格，本文研究内容对该项技术的进一步探讨还远远不够。检测机构应慎重把握检测流程的细节，检测人员注意数据的填写，设备使用的注意事项，提高检测质量，保障检测结果客观公正。

[1]张炳兴，何志明.在用机动车排气检测常见问题与处置方法[J].广州环境科学，2011，15（01）：138-139.

[2]环境保护部.中国机动车污染防治年报（2010年度）[J].节能与环保，2010，10（12）：335-336.

[3]张郁森，吴明.汽车工况法废气检测的验证技术[J].公路与汽运，2013，10（01）：312-313.

[4]姚鑫，程瑶.氧传感器的故障检测方法[J].汽车使用技术术，2012，08（02）：238-239.