程伦 杨珂 任运征

摘 要：为分析西安市在用汽油车的排放水平，文章对在用汽油车排气污染物浓度与其车龄进行相关性研究。通过对数据的处理分析，得出CO、HC、NO的排放值与车龄的回归公式及各公式的决定系数R2值。结果表明：6年车龄以上的被测车辆，其3种污染物排放值随车龄的增加而快速升高。

关键词：在用汽油车;ASM工况法;排放特性;回归分析

中图分类号：U473.9  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）14-76-03

Abstract： In order to analyze the emission level of gasoline vehicles in Xi'an， this paper studies the correlation between the exhaust pollutant concentration of gasoline vehicles and their vehicle age. Through the processing and analysis of the data， the regression formula of CO， HC， NO emission values and vehicle age and the determination coefficient R2value of each formula are obtained. The results show that the emission values of the three pollutants of the tested vehicles over 6 years old increase rapidly with the increase of the vehicle age.

Keywords： In-use gasoline vehicles; ASM operating conditions method; Emission characteristics; Regression analysis

CLC NO.： U473.9  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）14-76-03

前言

截至于2018年12月底，全国机动车保有量达到3.27亿辆，其中汽车保有量已突破2.4亿辆[1]。随着国民经济发展和人们对出行需求与质量的提高，人们对汽车的需求持续增大，其保有量迅速增加。随着全球汽车保有量的急剧增加，内燃机的大量使用給大气环境带来了严重的负面影响。因此，为了限制这些污染物的排放，我国制定的排放法规越来越严格。

由于在双怠速工况下，无法对汽车的NOx排放情况进行准确的评价，满足不了汽油车排放管理的要求。因此陕西省制定了DB61/439-2008条例规定，从2008年起在陕西省推广ASM稳态加载工况法，减少城市大气污染和提高全省生态环境。本文对西安市在用汽油车尾气排放数据进行研究，为制定在用汽油车排放控制策略，改善西安市空气质量有着重大意义。

1 检测方法与数据处理

1.1 ASM法

ASM稳态工况法[2-3]由美国环保局提出，目前我国使用的是HJ/T240-2005中规定的ASM5025和ASM2540两种加速模拟工况，其稳态加载工况法（ASM）试验循环如图1所示。ASM稳态工况法的原理是将被测车辆热机到规定状态后，将汽车加速至规定车速，依据法规中的负荷要求对车辆进行加载，待车辆达到稳定的等速运转时，在规定时间内测得尾气污染物中的HC、NOX、CO的气体浓度。其中，ASM5025工况指测功机以车辆速度为25.0 km/h、加速度为1.475 m/s2时的输出功率的50%为设定功率对车辆加载。

1.2 数据来源

从2016年1月4号到2017年3月3号，对西安市进站检测的轻型汽油车按照ASM稳态工况法采集排放数据，经筛选处理最终得到91096车次的有效数据样本。

1.3 回归分析模型建立

选取在用汽油车的车龄作为变量，建立HC、CO和NO一元回归模型。分别进行一次到六次函数拟合，对比判定系数R2。一般地，随着函数幂次的增大，R2增大。通常，为了计算简便，拟合的的幂次数在R2达到0.95以上时，就不再用更高幂次数的拟合。

2 在用汽油车排放特性研究

本文在ASM5025工况下取得各车龄内的CO、HC、NO实际测量值的平均值，为分析主要车型和简化计算，统计了基准质量1250 kg

2.1 排放与车龄关系的回归分析

三种污染物随车龄变化的检测结果统计见表1。

由图2-4可以看出，汽车排放污染物与汽车使用时间有显著的联系。随着车龄的增加，汽车的HC、CO、NO排放浓度均随之增大，并在车龄大于6年后开始急剧增长。这主要是由于随着使用时间的变长，汽车总行驶里程增加，三元催化器性能的劣化，对污染物的转化效率显著下降。此外，发动机机械部分的磨损也会使污染物的生成增加：（1）发动机在使用6年后最先磨损的就是内燃机的缸体和活塞环，加剧了狭缝效应和淬熄效应，造成HC排放的快速增长。（2）但是随着在用汽油车车龄增加，内燃机燃烧室的密封性及点火性能均有所变差，这将造成燃烧的效率及速度下降，加剧了不完全燃烧，引起CO浓度的升高。（3）高温是造成NO产生的主要原因。随着使用时间的延长，燃烧室会生成积碳，易产生表面点火，导致高温使NO生成增多。

3 结论

本文对在用汽油车三项排放污染物（碳氢化合物、一氧化碳和一氧化氮）随车龄的变化进行了回归分析。随着车龄的增加，3种污染物浓度排放均显著增加，用三次函数拟合较好。

参考文献

[1]《中国移动源环境管理年报（2019）》[EB/OL]，http：//www.mee.gov.cn/hjzl/sthjzk/ydyhjgl/201909/P020190905586230826402.pdf，2019 -09-04.

[2] GB 18285-2005，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）[S].北京：国家环境保护总局，2005.

[3] 曹家喆，黄文伟.现代汽车检测诊断技术[M].北京：清华大学出版社，2009.