機(jī)動(dòng)車和動(dòng)力總成檢測(cè)認(rèn)證技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展
上海機(jī)動(dòng)車檢測(cè)認(rèn)證技術(shù)研究中心有限公司(以下簡稱SMVIC)始立于2003年,坐落于國際大都市上海,是第三方國家級(jí)機(jī)動(dòng)車產(chǎn)品檢測(cè)機(jī)構(gòu),同時(shí)也是國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)(CNCA)授權(quán)的國家機(jī)動(dòng)車產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心(上海)、國家新能源機(jī)動(dòng)車產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心、國家內(nèi)燃機(jī)質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心,通過中國合格評(píng)定國家認(rèn)可委員會(huì)(CNAS)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可。本期,我們推出《機(jī)動(dòng)車和動(dòng)力總成檢測(cè)認(rèn)證技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展》,對(duì)機(jī)動(dòng)車和動(dòng)力總成檢測(cè)認(rèn)證的市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)做介紹和分析,共同探討內(nèi)燃機(jī)工業(yè)發(fā)展中所呈現(xiàn)出的技術(shù)趨勢(shì)。
1、概述
我國“十三五”制定的目標(biāo)之一是生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的總體改善。近年來,隨著機(jī)動(dòng)車保有量的增長,其尾氣排放成為大氣污染的重要組成部分。針對(duì)機(jī)動(dòng)車的排污控制,國家不斷更新法規(guī)以適應(yīng)新階段對(duì)于生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的需求,以此為新車技術(shù)研發(fā)及檢測(cè)認(rèn)證奠定了發(fā)展方向。機(jī)動(dòng)車排放相關(guān)法規(guī)以車輛用途分為道路與非道路兩大類,其中道路車輛又基于整備質(zhì)量劃分成輕型車與重型車;非道路車輛與重型車由于其使用特性在現(xiàn)有臺(tái)架資源中較難進(jìn)行整車認(rèn)證試驗(yàn),通常針對(duì)其動(dòng)力總成系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)認(rèn)證。
機(jī)動(dòng)車與動(dòng)力總成的檢測(cè)認(rèn)證技術(shù)隨著國家法規(guī)的加嚴(yán)而創(chuàng)新發(fā)展。作為華東華南地區(qū)唯一的第三方國家級(jí)機(jī)動(dòng)車產(chǎn)品檢測(cè)機(jī)構(gòu),SMVIC于2003年9月28日成立,立足于以國家戰(zhàn)略為指引,致力于發(fā)揮行業(yè)第三方的綜合技術(shù)服務(wù)優(yōu)勢(shì),為政府標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)制定、行業(yè)政策制定、企業(yè)核心技術(shù)研究提供全方位支撐。
隨著內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)整體的發(fā)展變革,動(dòng)力總成產(chǎn)品綠色、環(huán)保、節(jié)能的核心戰(zhàn)略始終貫穿于“十三五”發(fā)展期間,產(chǎn)品進(jìn)入流通市場(chǎng)前進(jìn)行的嚴(yán)謹(jǐn)檢測(cè)流程,對(duì)于推進(jìn)產(chǎn)業(yè)科技化向高質(zhì)量發(fā)展發(fā)揮了積極作用。依據(jù)以上分類與最新排放相關(guān)國家法規(guī),分析闡述機(jī)動(dòng)車和動(dòng)力總成檢測(cè)認(rèn)證技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。
2、“十三五”期間的發(fā)展概況
2.1 輕型車
輕型車污染物排放法規(guī)從中國第五階段進(jìn)入到中國第六階段,以更低的機(jī)動(dòng)車排放量為目標(biāo),法規(guī)再次調(diào)整并細(xì)化相應(yīng)的檢測(cè)認(rèn)證方法和限值,這對(duì)于企業(yè)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)都是新的挑戰(zhàn)。該階段中主要變化涵蓋如下方面:
(1)常溫下冷起動(dòng)后排氣污染物排放試驗(yàn)(I型試驗(yàn))采用全球統(tǒng)一輕型車輛測(cè)試循環(huán)(WLTC)替換原本單一的市區(qū)循環(huán)和市郊循環(huán),WLTC循環(huán)完全由瞬態(tài)工況構(gòu)成,更加符合車輛的實(shí)際行駛狀態(tài),也對(duì)整車轉(zhuǎn)鼓臺(tái)架系統(tǒng)與排放檢測(cè)設(shè)備的響應(yīng)性提出更高的要求。限值的變化詳見表1~表3。污染物排放限值逐步加嚴(yán),這使得排放測(cè)試設(shè)備在低量程時(shí)需滿足更高的精度要求。增加了汽油車排放顆粒物數(shù)量(PN)測(cè)量要求,PN測(cè)試設(shè)備在引入對(duì)汽油車的測(cè)試后,需考慮汽油機(jī)的排放組分特性,增強(qiáng)其適應(yīng)性與測(cè)量準(zhǔn)確性。此外,氧化亞氮(N2O,俗稱笑氣)是氣候變化效應(yīng)很強(qiáng)的溫室氣體,在大氣中的存在周期較長(可達(dá)120年左右),其100年全球變暖潛能值(GWP)高達(dá)298(二氧化碳(CO2)的GWP為1),國六I型試驗(yàn)中首次引入了N2O的限值要求。
表1 I型試驗(yàn)排放限值(國五)
表2 I型試驗(yàn)排放限值(國六a)
表3 I型試驗(yàn)排放限值(國六b)
(2)增加實(shí)際行駛污染物排放(RDE)試驗(yàn)要求,將其定為II型試驗(yàn)并取消原II型試驗(yàn)。國五階段,II型試驗(yàn)僅針對(duì)點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的雙怠速工況,以及壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車自由加速煙度進(jìn)行測(cè)試;國六階段采用的RDE試驗(yàn)包含了車輛實(shí)際行駛涉及到各個(gè)路段特性,通過測(cè)量其實(shí)際排放進(jìn)行判定評(píng)估。相較于試驗(yàn)室內(nèi)穩(wěn)定的測(cè)試環(huán)境,實(shí)際駕駛過程中影響因素很多(如路況、天氣、車況等),過程可重復(fù)性差,故對(duì)于便攜式排放測(cè)試系統(tǒng)(PEMS)的設(shè)備精度與系統(tǒng)測(cè)試不確定度要求更高,同時(shí)排放設(shè)備在道路測(cè)試中需要考慮可能存在的機(jī)械負(fù)荷沖擊與熱負(fù)荷沖擊等,對(duì)其抗振性能與散熱性能等需求更大。
(3)低溫下冷起動(dòng)后排放試驗(yàn)(VI型試驗(yàn))的試驗(yàn)項(xiàng)目除了一氧化碳(CO)和總碳?xì)浠衔铮═HC)外,增加了氮氧化物(NOx)。首次試驗(yàn)結(jié)果若是沒有低于限值的0.9倍,則需進(jìn)行第二次試驗(yàn)且兩次試驗(yàn)結(jié)果的均值滿足限值要求才判定合格。限值的變化詳見表4和表5,呈現(xiàn)加嚴(yán)的趨勢(shì)。
表4 VI型試驗(yàn)排放限值(國五)
表5 VI型試驗(yàn)排放限值(國六)
(4)修訂對(duì)車載診斷系統(tǒng)(OBD)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、閾值及監(jiān)測(cè)條件等技術(shù)要求,獲取汽車車載診斷系統(tǒng)和汽車維護(hù)修理信息的相關(guān)要求也有所改進(jìn),生產(chǎn)一致性檢查的判定方法和在用符合性檢查的相關(guān)要求進(jìn)一步細(xì)化。試驗(yàn)用燃料的技術(shù)要求以滿足國六排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行同步更新??紤]到汽油車蒸發(fā)污染物的排放情況,晝間排放測(cè)試的時(shí)間由原來的24 h延長至48 h,提高了測(cè)試溫度。并且新增加油過程污染物排放控制要求。隨著混合動(dòng)力逐漸成為燃油車輛純電動(dòng)化的一個(gè)過渡階段,對(duì)于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車中燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)試要求、混合動(dòng)力系統(tǒng)以及整車的測(cè)試規(guī)范也進(jìn)行初步的定義。
2.2 重型車
重型汽油車的法規(guī)在“十三五”期間并無更新,因此重型車輛的檢測(cè)認(rèn)證技術(shù)發(fā)展以柴油車為主,包括氣體點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。重型柴油車開始執(zhí)行國家第六階段法規(guī),與上一階段的區(qū)別如下:
(1)如表6~表9所示,污染物排放測(cè)試循環(huán)由原先的瞬態(tài)循環(huán)(ETC)、穩(wěn)態(tài)循環(huán)(ESC)和負(fù)荷煙度試驗(yàn)(ELR),變更為全球統(tǒng)一瞬態(tài)循環(huán)(WHTC)、全球統(tǒng)一穩(wěn)態(tài)循環(huán)(WHSC)和發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架非標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)(WNTE)。相互對(duì)應(yīng)的瞬態(tài)循環(huán)與穩(wěn)態(tài)循環(huán)的污染物排放限值也同期降低,這對(duì)檢測(cè)認(rèn)證的方法與設(shè)備精度提出更高的要求。針對(duì)顆粒物排放,將粒子數(shù)量列入檢驗(yàn)項(xiàng)目之一,因此該類污染物的采集設(shè)備與采集方法也同步更新。
表6 ESC和ELR試驗(yàn)限值
表7 ETC試驗(yàn)限值
表8 WHTC和WHSC試驗(yàn)限值
表9 WNTE試驗(yàn)限值
(2)整車實(shí)際道路排放測(cè)試要求和限值在該階段進(jìn)行了定義,同樣是基于PEMS設(shè)備展開檢測(cè)認(rèn)證。實(shí)際道路行駛時(shí)的OBD與NOx控制系統(tǒng)驗(yàn)證納入檢驗(yàn)內(nèi)容。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣需要測(cè)量的組分包括NOx、CO、THC(對(duì)于柴油車為可選項(xiàng))、PN(對(duì)于氣體燃料車為可選項(xiàng))、顆粒物質(zhì)量(PM為可選項(xiàng))等,還應(yīng)測(cè)試CO2排放。
(3)對(duì)排放控制裝置的耐久性要求進(jìn)一步規(guī)范,其有效壽命期(里程或時(shí)間周期)詳見表10。新增排放質(zhì)保期的規(guī)定,其中最短質(zhì)保期詳見表11。
表10 有效壽命期
表11 最短質(zhì)保期
(4)對(duì)OBD的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、閾值及監(jiān)測(cè)條件等技術(shù)要求進(jìn)行了修訂。OBD試驗(yàn)分為故障分類驗(yàn)證和功能性驗(yàn)證,NOx控制試驗(yàn)包括報(bào)警系統(tǒng)激活驗(yàn)證、初級(jí)/嚴(yán)重駕駛性能限制系統(tǒng)激活驗(yàn)證、 初級(jí)/嚴(yán)重駕駛性能限制系統(tǒng)驗(yàn)證、反應(yīng)劑低溫性能驗(yàn)證。OBD試驗(yàn)中需同步進(jìn)行的項(xiàng)目有:永久故障碼驗(yàn)證、激活模式及其 MI 激活消除方案驗(yàn)證、MI 計(jì)數(shù)器驗(yàn)證、排放后處理器凈化性能監(jiān)測(cè)的駕駛性能限制驗(yàn)證、在用監(jiān)測(cè)性能驗(yàn)證、數(shù)據(jù)流和凍結(jié)幀驗(yàn)證。在故障分類驗(yàn)證中,依據(jù)表12中的OBD限值以及表8中的排放限值,將故障分為A類、B1類、B2類和C類。OBD功能性驗(yàn)證中,屬于部件監(jiān)測(cè)和嚴(yán)重功能性故障監(jiān)測(cè)的A類及B1類故障,不需要進(jìn)行排放測(cè)試驗(yàn)證劣化部件;對(duì)于B2類故障,所有監(jiān)測(cè)技術(shù)類型均需進(jìn)行排放測(cè)試;對(duì)于C類故障,所有監(jiān)測(cè)類型均需進(jìn)行排放測(cè)試。柴油機(jī)和雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)必須進(jìn)行 NOx控制試驗(yàn),單一氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)不進(jìn)行NOx控制試驗(yàn)。
(5)排氣管口位置不得朝向右側(cè)和正下方,且便于排放檢測(cè);外側(cè)明顯可見,鼓勵(lì)高于車身;危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車和專項(xiàng)作業(yè)車因結(jié)構(gòu)限制不滿足要求,可向國務(wù)院生態(tài)環(huán)境主管部門報(bào)備。最大程度地降低原機(jī)NOx排放量,并將測(cè)試方法與原機(jī)排放數(shù)據(jù)向國務(wù)院生態(tài)環(huán)境主管部門報(bào)告,因此在實(shí)際檢測(cè)認(rèn)證中應(yīng)按照要求測(cè)試原機(jī)排放,通常采用在后處理前端直接采樣的方式進(jìn)行測(cè)量。整車上進(jìn)行實(shí)際道路車載法排放試驗(yàn)時(shí),新增有效數(shù)據(jù)點(diǎn)中95%以上NOx排放濃度要求小于500×10-6,且在車輛實(shí)際道路行駛時(shí)不能有可見煙度。修訂生產(chǎn)一致性和在用符合性的檢查判定方法,增加新生產(chǎn)車的達(dá)標(biāo)監(jiān)管要求。新增雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)和替代用污染控制裝置的型式檢驗(yàn)要求。
2.3 非道路移動(dòng)機(jī)械
非道路移動(dòng)機(jī)械的排放圍繞柴油機(jī)進(jìn)行展開,目前國家法規(guī)達(dá)到第四階段,相較于上一階段更加關(guān)注整機(jī)排放要求。該階段檢測(cè)認(rèn)證要求的變化主要集中在以下方面:
(1)新增車載法整機(jī)測(cè)試要求,對(duì)37 kW以上機(jī)械實(shí)際使用過程的污染物排放采用PEMS進(jìn)行測(cè)量;規(guī)定90%以上有效功基窗口的CO和NOx比排放量不應(yīng)超過相應(yīng)功率段限值的2.5倍。
(2)新增PN限值以解決非道路移動(dòng)機(jī)械冒黑煙的問題,適用于功率范圍37~560 kW的柴油機(jī),規(guī)定其排放量≤5×1012個(gè)/(kW·h),通用技術(shù)手段為加裝柴油顆粒捕集器(DPF)。標(biāo)準(zhǔn)不對(duì)技術(shù)路線進(jìn)行固化和限制,鼓勵(lì)企業(yè)使用更高效的污染排放控制技術(shù)。
(3)第四階段檢測(cè)認(rèn)證,除了非道路穩(wěn)態(tài)循環(huán)(NRSC)外,也將進(jìn)行非道路瞬態(tài)循環(huán)(NRTC),同時(shí)參考?xì)W洲標(biāo)準(zhǔn)要求,增加了柴油機(jī)非標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)工況的測(cè)試方法及限值要求。NRSC循環(huán)依據(jù)柴油機(jī)是否為恒速機(jī)分為八工況和五工況,其中額定凈功率19 kW以下非恒速柴油機(jī)可采用六工況進(jìn)行認(rèn)證,且循環(huán)每工況須至少運(yùn)行10 min。
(4)配有EGR系統(tǒng)的柴油機(jī)需進(jìn)行NOx控制系統(tǒng)(NCD)驗(yàn)證。采用反應(yīng)劑后處理系統(tǒng)的柴油機(jī)除了進(jìn)行NCD檢驗(yàn)項(xiàng)目外,還需在NRSC循環(huán)和NRTC循環(huán)中檢測(cè)氨(NH3)濃度。裝載顆粒物后處理系統(tǒng)的柴油機(jī)則需進(jìn)行PM控制系統(tǒng)(PCD)驗(yàn)證,同時(shí)還應(yīng)對(duì)其相應(yīng)的再生方式進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)于額定凈功率560kW以上及恒定轉(zhuǎn)速的柴油機(jī),驗(yàn)證循環(huán)為NRSC,其余情況驗(yàn)證循環(huán)采用NRTC。對(duì)于周期再生的驗(yàn)證,排放至少測(cè)量3次熱態(tài)NRTC(或NRSC)。再生前,要求盡量接近再生狀態(tài)(客戶提供滿載件或臺(tái)架現(xiàn)場(chǎng)累碳);再生中,可采用修改實(shí)際碳載量數(shù)值至標(biāo)定觸發(fā)模型值以觸發(fā)再生,但系統(tǒng)再生結(jié)束后需自動(dòng)退出再生,嚴(yán)禁采用手動(dòng)結(jié)束再生的方式;再生后,需等排放穩(wěn)定后再進(jìn)行檢測(cè)。
(5)NCD和PCD的驗(yàn)證項(xiàng)目主要由駕駛員報(bào)警系統(tǒng)激活的驗(yàn)證、初級(jí)限制系統(tǒng)激活的驗(yàn)證(如適用),以及嚴(yán)重限制系統(tǒng)激活的驗(yàn)證構(gòu)成。NCD駕駛員報(bào)警系統(tǒng)激活的驗(yàn)證包括:反應(yīng)劑質(zhì)量差、反應(yīng)劑定量噴射中斷、EGR 閥卡滯、監(jiān)控系統(tǒng)的故障、NOx限值(如適用)。
(6)NCD與PCD試驗(yàn)與重型柴油車第六階段中OBD和NOx控制試驗(yàn)的區(qū)別除了相對(duì)應(yīng)項(xiàng)目的要求不同外,目前只涉及對(duì)報(bào)警系統(tǒng)(駕駛員報(bào)警燈)的驗(yàn)證,未對(duì)指示NCD和PCD之外的故障的報(bào)警系統(tǒng)(或燈)作驗(yàn)證要求,但也要求二者應(yīng)不同。重型柴油車第六階段中OBD循環(huán)為熱態(tài)WHTC,NCD和PCD循環(huán)則因發(fā)動(dòng)機(jī)的類型或功率段的不同而分為熱態(tài)NRTC和NRSC兩種。
(7)為保證排放控制系統(tǒng)在實(shí)際使用過程中始終正常發(fā)揮作用,防止用戶在使用過程中惡意破壞拆除污染控制裝置,參考?xì)WIV法規(guī)提出排放控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控要求,并向監(jiān)管平臺(tái)實(shí)時(shí)發(fā)送排放及定位相關(guān)數(shù)據(jù)。
(8)通過前期標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施而獲取的大量柴油機(jī)劣化趨勢(shì)特征數(shù)據(jù),給出指定的劣化系數(shù),明確企業(yè)可采用指定的劣化系數(shù)代替耐久實(shí)測(cè)劣化系數(shù),大幅降低企業(yè)的測(cè)試費(fèi)用和研發(fā)成本。
(9)為推進(jìn)三輪車行業(yè)技術(shù)升級(jí),同時(shí)考慮三輪汽車與非道路農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)通用的實(shí)際情況,本著減輕企業(yè)研發(fā)和試驗(yàn)負(fù)擔(dān)的原則,將三輪汽車納入非道路移動(dòng)機(jī)械四階段標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一管理。
2.4 適應(yīng)法規(guī)發(fā)展的檢測(cè)認(rèn)證技術(shù)
2.4.1 機(jī)動(dòng)車
SMVIC共有3個(gè)輕型車排放試驗(yàn)室,各試驗(yàn)室底盤測(cè)功機(jī)和環(huán)境倉的參數(shù)如表13所示。試驗(yàn)室3為2019年新建,不但和試驗(yàn)室1、試驗(yàn)室2同樣具備國六試驗(yàn)?zāi)芰?,還具有較大的艙內(nèi)尺寸、溫/濕度控制范圍、汽車慣量和阻力模擬范圍以及陽光模擬輻照度范圍。在檢測(cè)認(rèn)證領(lǐng)域之外,還可承接非標(biāo)研發(fā)、性能開發(fā)、前瞻研究等委托業(yè)務(wù),如圖3所示。試驗(yàn)室3不僅將國六標(biāo)準(zhǔn)四驅(qū)轉(zhuǎn)鼓排放試驗(yàn)產(chǎn)能提高了100%,同時(shí)有力推動(dòng)了上述非認(rèn)證類業(yè)務(wù)的發(fā)展。
圖3 SMVIC輕型車排放試驗(yàn)室3
輕型車國六I型試驗(yàn)系統(tǒng)主要由底盤測(cè)功機(jī)、環(huán)境倉和排氣采樣分析系統(tǒng)組成,如圖4所示。在I型試驗(yàn)中,通過底盤測(cè)功機(jī)進(jìn)行道路載荷模擬,使用環(huán)境倉進(jìn)行環(huán)境條件控制,并由排氣采樣管進(jìn)行排氣采樣后進(jìn)入分析系統(tǒng)進(jìn)行排放結(jié)果分析。
圖4 輕型車國六I型試驗(yàn)系統(tǒng)
為滿足國六I型試驗(yàn)相比于國五I型試驗(yàn)在污染物種類增加、排放限值加嚴(yán)、排放階段數(shù)增加這些方面的變化及更高要求,排氣采樣分析系統(tǒng)進(jìn)行如下升級(jí):
(1)為應(yīng)對(duì)新增N2O污染物的限值要求,在排氣采樣分析系統(tǒng)中新配置一套分析儀QCL-IR分析儀(量子級(jí)聯(lián)激光器—紅外光譜分析聯(lián)用儀),進(jìn)行N2O污染物的濃度分析。
(2)適應(yīng)限值大幅度降低的需求,升級(jí)超低排放分析儀。以CO污染物為例,國六I型試驗(yàn)排放限值為國五的50%。在同等稀釋比和背景氣體水平的采樣條件下,CO濃度大幅下降,需采用超低排放分析儀以確保濃度分析的準(zhǔn)確性。相比于普通分析儀,CO超低排放分析儀的最小量程從50×10-6升級(jí)到10×10-6。
(3)國六I型排放試驗(yàn)循環(huán)(WLTC)分為4個(gè)階段,在配備1組分析儀的條件下要求得到模態(tài)濃度和氣袋濃度2組數(shù)據(jù)的話,則需要在第四個(gè)階段結(jié)束逐一分析各個(gè)氣袋的濃度,耗時(shí)較長。為增強(qiáng)分析系統(tǒng)工作效率,采用2組分析儀同步進(jìn)行氣體分析,即一組進(jìn)行模態(tài)濃度分析,另一組進(jìn)行氣袋濃度分析。
2.4.2 動(dòng)力總成
根據(jù)前文中重型車國六與國五對(duì)比區(qū)別和非道路移動(dòng)機(jī)械國四與國三區(qū)別,同時(shí)為了滿足GB17691—2018《重型柴油車污染物排放限值及測(cè)量方法(中國第六階段)》和HJ1014—2020《非道路柴油移動(dòng)機(jī)械污染物排放控制技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)要求,SMVIC對(duì)動(dòng)力總成相關(guān)的現(xiàn)有檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)和新增。
SMVIC現(xiàn)有9個(gè)動(dòng)力總成試驗(yàn)室,功率涵蓋600kW及以下,包括2個(gè)輕型、2個(gè)中型、2個(gè)重型發(fā)動(dòng)機(jī)排放室,配備了3套全流稀釋采樣分析系統(tǒng),以及3個(gè)耐久試驗(yàn)室。每個(gè)試驗(yàn)室主要由交流電力測(cè)功機(jī)、全流稀釋采樣分析系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、顆粒物計(jì)數(shù)系統(tǒng)、OBD診斷儀、低溫環(huán)境倉等設(shè)備組成。其中,動(dòng)力總成低溫環(huán)境倉、全流稀釋采樣分析系統(tǒng)(見表14)、顆粒物計(jì)數(shù)系統(tǒng)(見表15)、OBD診斷儀、氨分析儀等設(shè)備為“十三五”期間擴(kuò)增的檢測(cè)能力。
動(dòng)力總成試驗(yàn)室已經(jīng)逐步擁有一個(gè)由博士領(lǐng)軍、匯聚了國內(nèi)外人才的團(tuán)隊(duì)。該團(tuán)隊(duì)人員結(jié)構(gòu)合理,專業(yè)配備齊全,具有較強(qiáng)研發(fā)能力。以科技開發(fā)為主線,本著科學(xué)、客觀、創(chuàng)新和求實(shí)的宗旨,主要從事發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制、節(jié)能、發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定與發(fā)動(dòng)機(jī)排放試驗(yàn)等方面的研究。試驗(yàn)室自主每年投入的科研經(jīng)費(fèi)高達(dá)500多萬元,近三年累計(jì)發(fā)表論文20多篇,同時(shí)積極參與政府及企業(yè)委托的發(fā)動(dòng)機(jī)及關(guān)鍵零部件研發(fā)工作。
動(dòng)力總成試驗(yàn)室目前主要服務(wù)能力有:重型車用發(fā)動(dòng)機(jī)中國第五、第六階段及歐洲同等階段排放檢測(cè);重型汽油車用發(fā)動(dòng)機(jī)中國第四階段排放檢測(cè);中國/歐洲非道路三、四階段排放檢測(cè);美國、日本等排放法規(guī)相關(guān)檢測(cè);發(fā)動(dòng)機(jī)及相關(guān)零部件的性能、耐久測(cè)試。隨著新增設(shè)備的投入使用,夯實(shí)SMVIC在動(dòng)力總成行業(yè)中的地位,進(jìn)一步擴(kuò)大影響力并帶來相應(yīng)的業(yè)務(wù)增長。
3、總結(jié)與展望
目前,全國范圍內(nèi)首要污染物仍以PM2.5為主,臭氧超標(biāo)其次,部分重點(diǎn)地區(qū)的臭氧超標(biāo)已超過PM2.5超標(biāo)。揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)是生成PM2.5的重要前體物之一,而NOx與VOC在陽光下通過一系列光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生臭氧。部分VOC也是大氣二次有機(jī)氣溶膠(SOA)的主要前體物。因此,對(duì)于VOC和NOx的強(qiáng)化控制是下一階段排放法規(guī)的重點(diǎn)研究對(duì)象,同時(shí)也是未來檢測(cè)認(rèn)證技術(shù)的發(fā)展方向。
發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火不是道路車輛顆粒排放的唯一來源。輪胎、制動(dòng)器、離合器和路面的磨損也是超細(xì)顆粒的重要來源。其中一些顆粒很輕,能夠在空氣中傳播,而其他顆粒則沉積在路面上。沉積顆??赡軙?huì)由于駛過的車輛和氣流而重新懸浮。特別是制動(dòng)器磨損被公認(rèn)為是非排氣顆粒的主要來源,占車輛相關(guān)所有PM10排放量的21%。未來法規(guī)將努力將非廢氣排放納入監(jiān)管框架中,特別是制動(dòng)器磨損顆粒。相應(yīng)的控制和檢測(cè)技術(shù)也會(huì)隨之發(fā)展。
新的排放控制技術(shù)引入使得常規(guī)氣體排放不斷降低,同時(shí)一些非常規(guī)氣體排放逐漸占據(jù)較大的比例,例如N2O。針對(duì)這類排放污染物,同樣需要開發(fā)或引進(jìn)新的檢測(cè)設(shè)備,以及制訂新的檢驗(yàn)方法細(xì)則。目前在溫室效應(yīng)下,全球變暖導(dǎo)致的自然災(zāi)害與生態(tài)破壞日益嚴(yán)重,因此我國對(duì)于“碳達(dá)峰”和“碳中和”已提出相應(yīng)的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)。機(jī)動(dòng)車排放中主要的溫室氣體CO2已成為下一階段國家法規(guī)重點(diǎn)控制對(duì)象。相應(yīng)的油耗法規(guī)以及CO2排放量計(jì)算研究已經(jīng)逐步開展,包括新的油耗測(cè)試循環(huán),以及參考?xì)W洲CO2排放量計(jì)算軟件VECTO進(jìn)行相應(yīng)的本地化研究等。燃量消耗量以及CO2排放計(jì)算相關(guān)的檢測(cè)設(shè)備與規(guī)范化檢驗(yàn)方法將成為檢測(cè)認(rèn)證技術(shù)綠色創(chuàng)新發(fā)展的重要一環(huán)。
未來,上海汽檢以“數(shù)字化、平臺(tái)化、多元化、國際化”的“十四五”發(fā)展戰(zhàn)略為目標(biāo),加速公司數(shù)字化科技創(chuàng)新型服務(wù)企業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型,助力汽車產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
作者 上海機(jī)動(dòng)車檢測(cè)認(rèn)證技術(shù)研究中心有限公司
編輯 姜文玲
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