在用点燃式发动机轻型汽车稳态工况法排气污染物排放限值修订方法研究*

张 静 刘宁锴 周 平

(1.江苏省太湖水质监测中心站，江苏 南京 210036；2.江苏省环境监测中心，江苏 南京 210036；3.中国人民政治协商会议江苏省委员会，江苏 南京 210024)

在用点燃式发动机轻型汽车稳态工况法排气污染物排放限值修订方法研究*

张 静1刘宁锴2周 平3

(1.江苏省太湖水质监测中心站，江苏 南京 210036；2.江苏省环境监测中心，江苏 南京 210036；3.中国人民政治协商会议江苏省委员会，江苏 南京 210024)

针对机动车尾气污染物检测现状，提出了对在用点燃式发动机轻型汽车稳态工况法排气污染物排放限值的修订方法，即首先收集在用汽车尾气排放检测数据，依次按照汽车类型、注册登记日期及基准质量进行划分；通过数据整体性分析，确定调整基础、调整档次；再通过各因子不合格贡献率分析，确定检测因子优先调整级别；最后，以江苏省国Ⅰ、国Ⅱ阶段轻型汽车的尾气排放检测数据为例，对提出的修订方法进行了实证研究。结果表明，该方法可很好解决修订排放限值的问题。

在用点燃式发动机轻型汽车 稳态工况法 排放限值 修订方法

近年来，我国机动车引发了严重的大气污染问题。机动车污染物排放标准已成为控制污染的一种有效手段[1-2]。

《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况法)》(GB 18285—2005)要求：“省级有关行政主管部门可根据当地实际情况，选择双怠速法或简易工况法中的一种方法作为在用汽车排气污染物排放检测方法”。全国众多省份均实施了地方标准，其中北京、上海、广东、浙江、江苏、陕西等省、直辖市选择了简易工况法作为在用汽车尾气污染物排放检测方法[3-6]。随着排放控制技术、油品质量的提升，应进一步严格排放限值，以便降低新车排放水平，提高高排放车辆的识别率[7-9]。但截至目前，只有北京、上海修订了地方标准[10-11]，其他省份均未曾修订。以江苏为例，目前采用的是《在用点燃式发动机轻型汽车稳态工况法排气污染物排放限值》(DB32/ 966—2006)，检测合格率明显低于《确定点燃式发动机在用汽车简易工况法排气污染物排放限值的原则和方法》(HJ/T 240—2005)中推荐的10%～25%的高污染车检出比例。因此，未来几年将不可避免地出现修订排放限值的高潮。

本研究通过对在用点燃式发动机轻型汽车尾气检测结果的统计与分析，建立了一套修订标准限值的方法，为江苏乃至其他省市修订轻型汽车污染物排放限值提供理论参考。

1 研究方法

1.1 收集整理数据

(1) 划分汽车类型。根据GB 18285—2005、HJ/T240—2005，将收集到的轻型汽车尾气检测数据划分为第一、第二类轻型汽车两大类。(2)划分阶段。按照车辆注册登记日期，将上述数据划分为国Ⅰ至国Ⅳ阶段。根据地区实际情况，可对各阶段数据组合调整。(3)划分档次。按照汽车基准质量，划分成1～7档：≤1 020、>1 020～1 250、>1 250～1 470、>1 470～1 700、>1 700～1 930、>1 930～2 150、>2 150～2 500 kg。

表1 数据统计及软件计算可信度分析

1.2 统计分析数据

收集整理后的数据采用某排放限值进行整体性分析，并与预设监控比例比较，从而判定各阶段车辆排放限值的调整基础和调整档次。然后分阶段、分档次计算ASM5025、ASM2540两种工况法下碳氢化合物(HC)、CO、NO的不合格贡献率，确定调整因子的优先级别。

1.3 调整排放限值

优先调整不合格贡献率大、灵敏度高的因子。修订后的排放限值与国内相关标准比较修正，并验证是否满足预设不合格率，从而得到最终排放限值。

2 方法应用及分析

以江苏国Ⅰ、国Ⅱ阶段轻型汽车为研究对象，利用收集到的简易工况法下所测的CO、HC、NO排放数据来分析。按照“分类型、分阶段、分区域”治理机动车污染物原则[12]，并考虑到江苏省内在用车辆的年代分布情况及排放水平，拟定国Ⅰ、国Ⅱ轻型汽车的预设不合格率为20%。

2.1 检测结果统计

考虑到江苏省内地区的经济差异和用车情况，从苏州、扬州和徐州随机抽取了国Ⅰ、国Ⅱ轻型汽车的尾气排放检测数据，并开发软件对其处理。以DB32/ 966—2006为标准，以式(1)计算误差比例(P，%)，若P在±5%以内，则认为该软件判定结果可信。由表1可见，1～7档的P=-0.2%，软件计算结果可信。

P=(X-Y)/X×100%

(1)

式中：X为现有样本数据人工判定为不合格车辆数；Y为软件计算不合格车辆数。

2.2 检测结果数据分析

HJ/T 240—2005对稳态工况法提供了最低和最高参考排放限值，而江苏目前实施的DB32/ 966—2006选用了其最低限值。由表2可见，采用DB32/ 96—2006限值时，综合不合格率为20.8%，与预设不合格率基本一致；第3、4档不合格率分别为16.3%、16.2%，需加严排放限值；其他档次不合格率为20%～35%，且检测车辆数较少，可保持原排放限值不变。由表3可见，采用HJ/T 240—2005稳态工况法最高限值时，综合不合格率为38.7%，高于预设不合格率，各档次排放限值均需适当放宽。因此，修订排放限值应以DB32/ 966—2006为基础，适当加严第3、4档排放限值，其他档次保持不变。

表2 采用DB32/ 966—2006限值的整体分析情况

表3 采用HJ/T 240—2005稳态工况法最高限值的整体分析情况

以DB32/ 966—2006为基础，分析ASM5025、ASM2540两种工况下CO、HC、NO的因子不合格贡献率，结果见表4，其中因子不合格贡献率为单项因子不合格车辆数与不合格车辆总数(本研究中即25 895)的比值。ASM5025工况下NO因子不合格贡献率最高，为82.5%。因此，需重点修订其排放限值。

2.3 排放限值修订

由表5可见，通过对第3、4档ASM5025工况下NO排放限值进行修订，即可使该两档的车辆不合格率分别调整为19.8%、20.1%，相应的车辆综合不合格率也调整为22.7%，基本符合预设不合格率的要求。

表4 采用DB32/ 966—2006的因子不合格贡献率分析

表5 修订排放限值前后不合格车辆对比统计1)

注：1)CO、HC、NO排放限值均为体积分数；2)与DB32/ 966—2006相比，未变化的数据不再重复列出。

3 结 语

本研究提出的对轻型汽车稳态工况法排气污染物排放限值的修订方法，是在统计在用汽车尾气排放检测数据的基础上，依次通过数据整体性分析、各因子不合格贡献率分析，确定调整的基础、档次及检测因子调整优先级别，从而修订排放限值。将该方法应用于江苏省国Ⅰ、国Ⅱ阶段轻型汽车的尾气排放检测数据，确定修订排放限值以DB32/ 966—2006为基础，并需适当加严第3、4档次ASM5025工况下NO的排放限值。结果表明，该方法可很好解决修订排放限值的问题。

[1] RHYS TYLER G A，LEGASSICK W，BELL M C.The significance of vehicle emissions standards for levels of exhaust pollution from light vehicles in an urban area[J].Atmospheric Environment，2011，45(19)：3286-3293.

[2] 路宗敏，王炜.成都市轻型车尾气污染物排放趋势预测[J].环境污染与防治，2012，34(2)：102-104.

[3] 刘娟.上海机动车排放污染与控制对策[J].质量与标准化，2012(6)：20-22.

[4] 张小雯.广州市在用机动车排气监管工作状况分析[J].广州环境科学，2012，27(4)：22-25.

[5] 朱莉.在用汽车尾气排放污染物超标分析与控制[D].南京：南京林业大学，2012.

[6] 吴晓林.在用汽油车稳态工况法排气污染物检测和标准修订[D].西安：长安大学，2012.

[7] 陈泳钊，刘永红，黄晶，等.在用轻型汽油车排放随行驶里程劣化规律分析[J].环境污染与防治，2015，37(4)：21-25，29.

[8] U.S.EPA.Inspeciton &maintenance (I/M)-regulation[EB/OL].(2013-12-05)[2016-08-01].http：//www.epa.gov/OMSWWW/epg/regs.htm.

[9] 马冬，尹航，丁焰，等.基于大数据的中国在用车排放状况研究[J].环境污染与防治，2016，38(7)：42-48，55.

[10] DB11/ 946—2013，轻型汽车(点燃式)污染物排放限值及测量方法(北京Ⅴ阶段)[S].

[11] DB31/ 357—2015，在用点燃式发动机轻型汽车简易瞬态工况法排气污染物排放限值[S].

[12] 姜欢欢，李瑞娟，高颖楠.美国机动车污染控制经验及其对中国的启示研究[J].环境污染与防治，2015，37(10)：104-110.

Researchonthemethodofreviselimitsforexhaustpollutantsfromin-uselight-dutyvehicleequippedignitionenginewithsteady-statemodeconditions

ZHANGJing1，LIUNingkai2，ZHOUPing3.

(1.JiangsuTaihuWaterQualityMonitoringCenterStation，NanjingJiangsu210036；2.JiangsuEnvironmentalMonitoringCenter，NanjingJiangsu210036；3.JiangsuProvincialCommitteeoftheChinesePeople’sPoliticalConsultativeConference，NanjingJiangsu210024)

According to the presence of the exhaust pollutants detection from in-use light-duty spark ignition vehicles under steady-state mode conditions，a pollutant emission limits revision method was presented. At the first stage，the gathered detection data of the exhaust pollutants was classified based on the vehicle type，registered time and reference quality. Then integrity analysis was used to confirm the adjusted base and lever，and the analysis of the unqualified contribution rate of factors was used to confirm the adjustment rank. Finally，detection data of the exhaust pollutants from the stage CHINA Ⅰ and Ⅱ in Jiangsu Province was taken as a case study. The result showed that the method could solve the problem of revising the emission limits perfectly.

in-use light-duty vehicle equipped ignition engine; steady-state mode; emission limits; revision method

张 静，女，1983年生，硕士，工程师，主要从事环境管理工作。

*美国能源基金第四期机动车污染防治研究；江苏省环保科研课题(No.2013065)。

10.15985/j.cnki.1001-3865.2017.12.022

2016-09-09)