汽车排放污染物的检测方法
汽车检测技术教案项目4-1.汽车排放污染物的检测
《汽车检测技术》课程教案__________________________________________________________________（2）汽油完全燃烧产生的产物和汽车排放的尾气为什么不一样？__________________________________________________________________ __________________________________________________________________（3）为什么有些汽车喷白烟，有些汽车喷蓝烟或者黑烟？__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2.汽车行驶过程中需要不断地通过发动机燃烧大量燃油产生动力，并排放出各种燃烧的产出物。
下面的几种化学物质中，哪几种是汽车行驶中会排放出来的呢？请在符合条件的化合物下打√。
3.汽车行驶过程中燃烧大量燃油来产生动力，并释放出各种排放物，其中哪些排放物属于温室气体，会导致地球的温室效应？请在符合条件的化合物下打√。
4.汽车排放的尾气中有多种有毒的气体，其中对人体的呼吸道有强烈刺激作用的气体是哪一种？请在符合条件的化合物下打√。
5. 汽车尾气中污染物的含量主要与发动机燃油的燃烧情况以及排气系统的催化转化相关，请根据下列选项，选出影响汽车排放污染物的相关因素（）。
A.空燃比B.节气门开度C.发动机点火提前角D.三元催化剂的吸收转化效率二、汽车排放污染物的检测标准6.汽车排放标准可分为型式核准试验标准、生产一致性试验标准和在用汽车检测标准三类，请简述下这三种标准的区别和适用条件。
三、汽车尾气污染物的检测7.FID氢火焰离子分析法与NDIR不分光红外线检测法在检测碳氢化合物（HC）方面各有什么优劣？8.以下列出了几种汽车排放尾气中的化学成分和相关的检测方法，请把化学成分和对应检测方法连接起来。
汽车排放污染物的测量方法
汽车排放污染物的测量方法汽车排放污染物测试的发展方向——车载排放测试由于底盘测功机应用的局限性，使得人们开始考虑使用更为先进的汽车排放污染物测试途径——便携式排放测量系统（PEMS， PortableEmission Measure System）。
虽然目前世界上通过政府认证的PEMS还不多，而且很多国家都没有颁布对PEMS的认证制度。
但是从全球范围内广泛使用通过美国和欧洲认证的PEMS的效果来看，这些便携式排放测量系统还是能够真实反映车辆排放情况，设备的精确性和可靠性还是能够满足我们进行道路排放测试的需要的。
由于这些便携式排放测量系统主要是通过直接在车辆上进行安装、测试，所以也被称为车载排放测量系统。
一、车载排放测试技术简介车载排放测试技术是近些年才日益快速发展的新技术。
对于其研究是始于20世纪80年代。
车载排放测试技术的发展是伴随着科技和工业水平的进步，以涌现的更新，更全，更精确，更强大的测试设备的出现为标志的。
便携式排放测量系统通过将排气尾管直接连接到车载气体污染物和微粒测量装置上，对车辆尾气进行直采，实时测量整车排放的体积浓度和质量流量排量，得到气体污染物的质量排放量和微粒排放量。
虽然PEMS采用的是直接采样的取样方法，但是在取样过程中没有对取样气进行冷却，这样就排除样的。
作为一个整体，PEMS按照图1所示的PEMS结构图，将各测量仪器集中到一起，利用PITOT管直采的方法，对尾气进行直接取样，分析各污染物的瞬时排放浓度。
车辆排放的气体，在PEMS的各个分析仪内经过分析之后，和环境参数、GPS参数一起进入数据整合系统，之后输入到记录和存储数据的PC中。
安装PEMS也是相当容易的。
对于乘用车和卡车，可以将系统安装在被测车辆的副驾座位上，这样就使监视屏幕和控制器面向驾驶员，并且所有的连接器面向副驾一侧的车门。
系统也能安装在小轿车的后座上，小型厢式车的地板上，掀背式轿车或者皮卡的货箱里，或者车上其他任何安全、方便的地方。
汽车排气污染物排放限值及测量方法
汽油车排气污染物排放限值及测量方法（稳态工况法）一、测量规程1.车辆准备1.1根据需要在发动机上安装冷却水和润滑油测温计等测试仪器。
1.2应关闭空调、暖风等附属装备。
装备牵引力控制装置的车辆应关闭牵引力控制装置。
1.3车辆预热：进行试验前，车辆各总成的热状态应符合汽车技术条件的规定，并保持稳定。
在试验前车辆的等候时间超过20min或在试验前熄火超过5min，应选以下任一种方法预热车辆：--- 车辆在无负荷状态使发动机以2500r/min转速运转4min；——车辆在测功机上按ASM5025工况运行60s。
1.4变速器的使用安装自动变速器的车辆应使用前进档进行试验。
安装手动变速器的车辆应使用二档，如果二档所能达到的最高车速低于45km/h可使用三档。
1.5车辆驱动轮应位于滚筒上，必须确保车辆横向稳定。
驱动轮胎应干燥防滑。
1.6车辆应限位良好。
对前轮驱动车辆，试验前应使驻车制动起作用。
1.7在试验工况计时过程中，车辆不允许制动。
如果车辆制动，工况起始计时应重新置零（t=0）。
2.设备准备与设置及质量保证2.1排气分析仪预热应在通电后30min内达到稳定。
在5min内未经调整，零位及HC、CO、NO 和CO2的量距读数应稳定在误差范围内。
2.2在每次开始试验前2min内，分析仪器应完成自动调零、环境空气测定和旧。
残留量的检查。
2.6测功机预热测功机每天开机或停机、转速小于25km/h超过30min，应在试验前进行自动预热。
此预热应由系统自动控制完成，如没有按规定完成预热，系统应锁定不能进行检测。
2.7载荷设定在进行每个工况试验前，测功机应根据输入的车辆参数及试验工况按附件AA的要求自动设定对车辆的加载载荷。
3.测试程序3.1车辆驱动轮位于测功机滚筒上，将分析仪取样探头插入排气管中，深度为400mm，并固定于排气管上。
对独立工作的多排气管应同时取样。
3.2ASM 5025工况车辆经预热后，加速至25km/h，测功机根据测试工况要求加载，工况计时器开始计时（t=0s），车辆保持25 km/h±1.5km/h等速5s后开始检测。
汽车尾气检测方法
汽车尾气检测方法汽车尾气检测是对汽车运行时排放的废气进行分析和评估的过程。
尾气排放是汽车污染的主要来源之一，因此对汽车尾气进行监测和控制对保护环境和人类健康至关重要。
目前常用的汽车尾气检测方法包括物理检测和化学检测两种。
物理检测方法主要是通过测量汽车尾气中的某些物理性质来确定其排放含量。
其中最常见的方法是使用速度测量法。
该方法通过测量尾气中污染物颗粒的速度，来推断其大小和浓度。
速度测量法的优点是操作简单，实时性好，而且适用于各种类型的发动机。
然而，该方法也存在一些缺点，例如需要准确的流速计和颗粒发生器，以及对颗粒的尺寸、形状和密度有一定的要求。
化学检测方法则是通过对汽车尾气中的污染物进行化学分析来确定其种类和浓度。
常见的化学检测方法包括气相色谱法、质谱法和荧光法等。
这些方法的基本原理是将尾气中的气体样品经过预处理，分离出其中的污染物，并通过检测仪器对其进行定量分析。
化学检测方法多样性强，可以同时检测多种污染物，而且灵敏度高。
然而，由于化学检测方法需要样品的预处理和仪器的高精度，所以其操作相对较为复杂和比较昂贵。
除了上述物理和化学检测方法外，还有一些其他的汽车尾气检测方法。
例如，红外法是一种常用于检测尾气中CO、CO2等气体的方法。
该方法通过测量尾气中特定波长的红外辐射来确定其中气体的浓度。
此外，还有金属钠蒸汽检测法用于检测NOx的方法。
该方法通过将金属钠加热蒸发，使其与尾气中的NOx反应生成镁化合物，再通过光谱法对其浓度进行测量。
这些方法在特定的气体检测上有一定的优势，但由于其专业性较强，使用范围相对较为有限。
综上所述，汽车尾气检测方法主要包括物理检测和化学检测两种。
物理检测方法主要通过测量尾气中污染物的某些物理性质来得出其含量，操作简单但对仪器要求较高。
化学检测方法则是通过对尾气中污染物的化学分析来确定其种类和浓度，方法多样化且灵敏度高，但操作复杂和昂贵。
此外，还有一些特定气体检测的方法，根据不同的需求选择适用的方法进行汽车尾气检测，可以更好地保护环境和人类健康。
机动车排放污染物检测限值及检测方法
13.额定转速：指发动机发出额定功率时的转速。
14.怠速与高怠速工况：
怠速工况指发动机无负载运转状态。1.即离合器处于接合位置，变速器处于 空档位置〔对于自动变速箱的车应处于“停车〞或“P〞档位〕；2.采用 化油器供油系统的车，阻风门应处于全开位置；3.油门踏板处于完全松 开位置。
类别
车辆类型
高怠速
怠速
CO% HC10-6 CO% HC10-6
1995年7月1日前生产的轻型汽车
4.5
1200
3.0
900
1995年7月1日起生产的轻型汽车
4.5
900
3.0 900
2000年7月1日起生产的第一类轻型汽车① 0.8
150
0.3 100
2001年10月1日起生产的第二类轻型汽车
1.0
过量空气系数〔λ〕的要求：
对于使用闭环控制电子燃油喷射系统和三元催化器技术的汽车进 展过量空气系数〔λ〕的测定。发动机转速为高怠速转速时， 〔λ〕 应在1.00±0.03或制造厂规定的范围内。进展〔λ〕测试前，应按照 制造厂使用说明书的规定预热发动机。
〔提示：但在实际操作中，由于现时车辆新技术的革新，局部高档 车辆发动机具有稀薄燃烧功能。 “λ〞 值可能会超出该标准范围。 遇到该种情况时，建议按照制造厂提供的“λ〞值要求考核。〕
术语和定义：
学习要点：检测方法和判定标准按不同车型不同生产年份划分，要求掌握从行驶证、登记证书、车辆 合格证得到的资料，判别被检车辆使用什么检测方法和什么判定标准的重要依据。
在用汽车排气污染物限值及测试方法
在用汽车排气污染物限值及测试方法随着城市化的不断扩大和汽车数量的日益增多，汽车排放的污染物成为影响大气环境质量的主要因素之一。
为了控制汽车排放污染物的数量和种类，各国制定了不同的排放标准和测试方法，以确保汽车排放的污染物在合理范围内。
一、汽车排放污染物种类及影响汽车排放污染物主要包括：氮氧化物（NOx）、二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、挥发性有机物（VOC）、颗粒物（PM）等。
其中，NOx 和CO2 是影响大气环境质量的两大重要因素。
NOx 是空气中形成臭氧的主要原材料，臭氧是一种强氧化剂，对人体健康和作物生产具有很大的影响；CO2 是温室气体之一，是导致全球气候变暖的主要原因之一。
二、汽车排放污染物限值世界各国根据自己的环保标准和经济发展情况，制定了相应的汽车排放标准，并对各种污染物设置了不同的限值。
以欧洲为例：欧洲委员会制定了欧洲排放标准（Euro），限制了汽车尾气中SOx、NOx、CO、PM 和HC 等污染物的排放。
2005年以后，欧洲已经发展到Euro6 标准。
三、汽车排放污染物测试方法车辆排放量的测定方法是汽车排放管理中最重要的一环。
常见的测量方法主要有以下几种：1. 静态测试法：这种测试方法是在静止状态下，通过测量车辆排放物质与空气的混合物的浓度差，来计算车辆的排放量。
此方法是最传统的方法之一，在研究车辆排放问题时，已经被证实是一种可靠的方法，但也存在局限性，不能反映车辆行驶过程中排放物的实际情况。
2. 动态测试法：这种方法是通过给车辆加上负载，让车辆进行一系列动态行驶测试，利用排气遥测和滑板法等技术来进行测量。
相较于静态测试法，动态测试法更能反映车辆行驶过程中的排放状况。
3. 车道测试法：这种方法是通过在车道上布置测试单元，用遥感系统检测车辆尾气中各种污染物的含量，进而推算出车辆的排放量。
车道测试法可以有效地测试大量车辆的排放情况，还可以有效地解决测试过程中排放物质的挥发问题，具有测量效果显著、测试速度较快等优点。
汽车排气污染物排放限值及测量方法
汽车排气污染物排放限值及测量方法1.欧洲标准：-等级1：重型商用车限值为3.5g/kWh；轻型商用车限值为0.6g/kWh；-等级2：重型商用车限值为2.0g/kWh；轻型商用车限值为0.5g/kWh；-等级3：重型商用车限值为1.5g/kWh；轻型商用车限值为0.3g/kWh。
欧洲采用了稀释尾气测量法来测量NOx的排放。
该方法是通过将发动机排气稀释后与特定化学药剂反应，从而测量NOx的浓度。
2.美国标准：- 2004年之前：限值为5.0g/mile；- 2004年至2024年：限值为1.2g/mile；- 2024年之后：限值为0.2g/mile。
美国使用了稀释尾气测量法和气相色谱法来测量NOx的排放。
稀释尾气测量法的原理与欧洲标准一致，而气相色谱法则是通过气相色谱仪分析尾气中NOx的浓度。
1.欧洲标准：-等级1：重型商用车限值为0.66g/kWh；轻型商用车限值为0.30g/kWh；-等级2：重型商用车限值为0.50g/kWh；轻型商用车限值为0.20g/kWh；-等级3：重型商用车限值为0.40g/kWh；轻型商用车限值为0.14g/kWh。
欧洲采用了稀释尾气测量法来测量HC的排放。
2.美国标准：- 2004年之前：限值为0.41g/mile；- 2004年至2024年：限值为0.12g/mile；- 2024年之后：限值为0.01g/mile。
美国使用了恒流量尾气测量法和气相色谱法来测量HC的排放。
恒流量尾气测量法是通过将发动机尾气稀释后与特定化学药剂反应，从而测量HC的浓度。
1.欧洲标准：-轻、重型柴油车：限值为0.015g/kWh；-轻、重型汽油车：限值为0.005g/kWh。
欧洲采用了重力沉降法或光散射法测量PM的排放。
重力沉降法是通过将发动机尾气中的颗粒物采集到滤纸上，然后称重来测量颗粒物的质量，而光散射法则是通过激光束的散射来测量颗粒物的浓度。
2.美国标准：- 柴油车：限值为0.01g/mile；- 汽油车：限值为0.005g/mile。
汽车排放污染物的检测
3．烟度法
烟度法是指对柴油车排烟浓度进行检测的 方法。它可分为稳态和非稳态两种。
(1)稳态烟度测量 柴油车冒黑烟在全负荷时较为严重。因此稳态烟 度测量通常是在柴油车全负荷稳定运转时进行。 我国自行制定的柴油机全负荷烟度测量方法规定： 由最低转速至额定转速之间选取6—7个转速对车 用柴油机进行全负荷烟度测量，其中包括最大扭 矩转速和最大功率转速。最低转速是指45％额定 转速或l000r／min中较高的一个。每一转速的烟度 测量必须在柴油机稳定运转后进行，任何一次测 量结果都不得超过限值。 加载减速工况法 稳态烟度测量适用于在台架上进行，较难在汽车 上测定。
（2）不分光红外线气体分析仪 不分光红外线气体分析仪由废气取样装置、废气分析装 置、浓度指示装置和校准装置构成。可从其次排气管内 收集取出汽车所排放的废气，并对废气中所含CO和HC 的浓度进行连续测定。 废气取样装置由取样探头、滤清器、导管、水分离器和 泵等组成。通过取样探头、导管和泵从车辆排气管中收 集取出废气，经滤清器和水分离器除去废气中的碳渣、 灰尘和水分后，送入气体分析装置。
(3)氮氧化物 排放中的氮氧化物主要是NO2和NO，通常可概括 表示为NOX。主要是高温燃烧过程中空气中的氧 和氮化合而成，燃料中的含氮化合物也会部分形 成氮氧化物排放。汽车尾气中直接排出的氮氧化 物基本上都是NO。汽油车排出的氮氧化合物中， NO占99％，而柴油车排出的氮氧化合物中NO2的 比例较大。NO从发动机刚排出时，其毒性较小， 但排出后NO在大气中被氧化成剧毒的NO2，这一 过程一般需要几个小时。若空气中有强氧化剂如 臭氧，则氧化过程变得很迅速。NO2是一种刺激 性很强的污染物。它能刺激眼、麻醉嗅觉，甚至 引起肺气肿。
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刍议汽车排放污染物的检测方法
【摘要】文章介绍了汽车尾气和成份及危害，排放的影响因素及多种检测方法。
【关键词】汽车排放污染物；尾气；工况法；烟度法；怠速法
汽车尾气中有水蒸气、氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳等化合物和微粒物质等，其中把对人体有害和影响自然环境增长的成分称为污染物。
尾气分析是检查汽车排放污染物治理效果的唯一途径，同时还可对发动机工作状况及性能进行诊断，通过检测汽车尾气排放中不同成份气体的含量，对发动机的燃烧状况进行综合评价，为诊断发动机各系统的故障提供依据。
1.汽车尾气的主要成分
汽车排放的尾气，除空气听氮和氧以及燃烧产物，水蒸气为无害成分外，共余的都为有害成分。
主要污染物有一氧化碳，碳氢化合物，氮氧化物，铅等有毒有害物质，这些污染物中本身就有很强的毒性，有的又通过想到作用形成二次污染。
汽车尾气排出的污染物，给予人类赖以生存的大气环境带来了严重的污染。
在交通干一等人口密集区，其排气高度接近人体呼吸带，给人体健康造成了严重的危害。
因此，必须采取有效措施，减少消除汽车尾气的排污量。
2.汽车尾气排放的影响因素
2.1空燃比的影响
汽车尾气排放主要与发动机混合气形成，燃烧过程及燃烧结束后
在排气过程中的化学反应有关，汽油发动机在怠速运转时，理想的空燃比为14.7：1，由于空气中的主要成分为氧和氮，汽油中的主要成分为碳和氢，最理想的结果是发动机排放出二氧化碳，水及氮，但发动机无法达到百分之百的燃烧效率，因此会产生一睦不平衡燃烧气体，其中包括：一氧化碳，碳氢化合物，氮氧化物，二氧化碳，氧。
碳氢化合物有未参加燃烧的燃油碳氢化全物分子，有燃烧过程中高温分解和合成的中间产物和部分氧化物，如醛，烯及芳香烃等，有不完全燃烧产物以及润滑油的碳氢化合物等成分。
2.2点火正时的影响
点火提前角对co的排放没有太大的影响，过分推迟点火会co没有时间完全氧化而引起co排放量增加，但适度推迟点火可减小co 排放，实际上当点时间推迟时，为了维持输出功率不变需要开大节气门，这时co排放明显增加，随着点火提前的推迟，hc的含量降低，因为增高了排气温主工，促进了co和hc的氧化。
2.3点火能量的影响
火花塞电及间孙影响点火能量，hc的排放浓度常随着火花塞电极间隙的增加而减少，而co的排放则随着火花塞电极间隙的增大而增加，但当火花塞电极间隙继续增大时，co的排放浓度则又随之降低。
2.4气缸密封性的影响到
进排气门，气缸衬垫的密封性，活塞，活塞环，缸套的磨损与密封性等，都会影响汽车尾气的排放，如气缸压力过低会使燃烧不良，
不仅使燃油经济性下降，而且hc和co的排放量增加。
3.排放污染物的检测方法
3.1工况法
是将汽车若干常用工况和排放污染较重的工况结合在一起测量
排放污染物的方法，工况法的循环试验模式应根据汽车的排放性能，行驶特点，交通状况，道路条件，车流密度和气候地形等因素，对大量统计数据进行科学分析后制定，这样可最大限度地重视汽车运行时的排放特性，工况法是当今世界最为科学并得以广泛的百放试验方法，是汽车排放检测的必然发展趋势。
3.2烟度法
是指对柴油排烟浓度进行监测的方法，它可分为稳态和非稳态两种。
（1）稳太烟度测量。
我国自己制定的车用柴油机全负荷烟度测量方法：由最低转速至额定转速之间选取6或7个转速对各种车用柴油机进行全负荷烟度测量，其中包括最大转矩转速和最大功率转速，最低转速是指45%额定转速或1000r/min中较高的一个，每一转速的烟度测量必须在柴油机运转稳定后进行，任何一次测量结果都不得超过允许值。
目前，非稳太烟度测量有自由加速法和控制加速法两种规范。
我国使用的是自由加速法，自由国宪法规定提指柴油机从怠速状态加速至高速空载速过程中进行烟气烟度测量的一
种方法，由于自由加速法不需对柴油机加载，因此该法适用于检测站对用柴油器的年检以及环保部门对柴油车的监测。
（2）怠速法。
怠速法是测量汽油车在怠速工况下排气的污染方法，检测一氧化碳
和碳氢化合物，测量仪采用便携式排气分析仪，这种方法具有简便易行，测试装置价格便宜和便于携带以及检测时间短等优点，因而怠速法极适用于汽车检测站对于用车排放性能的年检测试，环保部门对在用车的百放监测，但由于怠速时间占汽车运行时间的比例并不大，因而怠速工况下排出的污染物总量并不高，且怠速是稳态工况，而对于汽车排放影响最大的是非稳态工况，因此，怠速法的测量结果缺乏全面代表性。
4.检测结果分析
尾气检测方法包括怠速法，双怠速法，稳态工况法，瞬态工况法，简易瞬态工况法等，在以上的检测中，二氧化碳和氧气对人体无害的气体，了解它的排放浓度可以判断发动机燃烧性能好坏，在理想燃烧时排出的二氧化碳浓度大约处于12.5-14.5%之间，氧在没有二次宽气喷射的情况下氧浓度低于15%，有二次空气喷射时应在3-4%之间，如果尾气排放中某种成分偏高，则可能是发动机有故障。
5.结束语
通过对尾气各成份的分析，用gb18285-2005的尾气检测方式的检测结果对发动机工作状态进行评估是可行的，根据检测结果分析判断出发动机的故障，及时准确地进地调修，能朋交往地调整发动机到最佳的工作状态，减少污染。
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