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機動車污染防治各路出擊

在用車污染物排放的監控和防治、新車排放技術的升級是當下機動車污染防治的主要措施。 為了有效控制機動車污染物排放量, 近年來, 產學研用各領域都在不斷努力, 協同攻關, 以期突破技術難題。 7月6~7日, 2017(第三屆)機動車排放監控與監管技術國際研討會在武漢理工大學舉辦, 來自國內外近200位專業人士就在用車排放監控和新車技術升級等話題進行了深入交流。

■遙感法成為主要檢測手段

至2016年我國汽車保有量已達1.94億輛, 僅靠人工方法對如此龐大數量的在用車進行檢測已不現實, 然而, 在用車污染防治是機動車污染防治任務的重點,

不加以重視就不能從根本上解決機動車污染問題。 也因此, 覆蓋範圍大, 且易操作的遙感檢測法便受到環保部門的高度重視。 以京津冀為例, 為了扼止超標車輛的污染, 環保部決定在“2+26”個城市各安裝10套機動車遙感檢測設備, 利用遙感設備快速排查高排放機動車。

作為機動車遙感檢測標準制定的主要參與者, 北京理工大學機械與車輛學院教授葛蘊珊表示, 遙感檢測法的基本原理是比爾定律, 即一氧化碳、二氧化碳等會改變光譜波形, 據此可以分析出污染物濃度。 葛蘊珊說:“汽車尾氣排出後, 立即被空氣稀釋, 濃度會發生較大變化, 但是, 其成份的比例變化不大, 因此, 理論上對汽車的遙感監測不會造成影響。

葛蘊珊介紹, 遙感檢測法既能快速檢測高排放車輛, 又不影響車輛正常行駛, 是一種比較高效的篩選方法。 目前, 遙感檢測法分為水準和立式兩種方法, 水準遙感檢測法僅適用於單車道, 立式遙感檢測法則適用於多車道, 即把設備安裝在道路上, 每個車道對應一套檢測設備。 為了確保檢測的準確性, 葛蘊珊說, 遙感設備每三個小時自檢一次, 這樣做的原因是, 環境條件發生變化的同時, 污染物濃度比例也會發生變化, 自檢可以保證即時監測的準確性。

■從總量控制轉向控制品質

機動車尾氣檢測的目的在於對污染物進行有效控制, 以往, 我國每年都會發佈機動車污染防治年報,

詳細介紹全國機動車氮氧化物(NOx)、顆粒物(PM)、碳氫化合物(HC)、一氧化碳(CO)等污染物排放情況, 以作為機動車污染控制的重要參考。 不過, 在清華大學特別研究員劉歡看來, 這樣做顯然還不夠。 為了更準確地掌握不同情況下機動車排放物和排放量, 劉歡提出了建立排放清單制度的必要性。 他說:“以往, 我們比較重視機動車污染物排放總量的控制, 現在必須轉變到品質控制上來, 為此, 我們需要建立排放清單制度。 將機動車污染物的排放情況與空間、時間分配緊密聯繫起來。 ”

不過, 排放清單的建立並不容易。 劉歡說, 相對而言, 輕型車主要在城市運行, 各項資訊比較全面, 排放清單的準確度比較高。 但重型車的排放清單建立卻困難得多,

且準確性相對較低。 “大部分貨運車, 特別是從事長途運輸的重型車, 行駛路段複雜, 高速、國道、省道的排放情況並不一致, 測試資料與實際行駛規律難以匹配。 ”劉歡說。

為了建立有效的排放清單, 劉歡引入了路段排放強度概念, 建立了基於路段排放強度的排放清單方法學(REIB法), 通過這種方法, 可以計算貨運車在不同道路類型上的排放情況。 劉歡說:“排放清單的建立將為環保決策提供依據。 ”

■多方探索降低新車排放

相對于在用車污染物的監控與治理, 新車污染物的防治更多在於技術層面的升級, 國六排放標準推出後, 行業各領域都在積極探索技術的升級。 不過與此同時, 通過清潔能源的使用以降低排放物的做法更為行業所關注。

有專家指出, 我國在南海試采可燃冰成功, 天然氣在汽車中的運用將逐漸增多。 但同時, 爆震是天然氣運用中的一大難題, 為解決這一問題, 業內也做了多番嘗試, 目前, 比較被認可的解決途徑是天然氣和柴油的混合使用, 即天然氣直噴入氣道, 然後用柴油點燃。 美國伊利諾大學教授、美國汽車工程師協會高級會員李佳峰說:“柴油點燃時會產生多個火星, 可以避免天然氣的爆震, 並且可得到較高的燃燒效率。 ”據介紹, 柴油的熱效率為42.98%, 混合70%天然氣後的熱效率能夠達到43.05%。

然而, 柴油混合天然氣的方法在我國並不普遍, 原因何在?李佳峰解釋說:“兩者混合後, 需要增加柴油後處理設備, 成本將上升。 為此, 針對中國的實際情況,我們正在研究稀燃技術。”

何為稀釋技術?天津大學機械工程學院教授李志軍給出了詳細說明。他說,稀燃技術就是發動機在空燃比(A/F)大於理論空燃比的情況下燃燒,這樣能實現完全燃燒,且同時,碳氫化合物、一氧化碳排放量比較低,發動機的部分負荷性能也能得到改善。但是,稀燃技術也面臨不少難題:混合氣點火困難、分層時容易形成氮氧化物、迴圈變動較大、容易導致傳統TWC(三元催化轉換器)失效等,其技術還有待進一步升級。

(責編:閆楓、竇明)

針對中國的實際情況,我們正在研究稀燃技術。”

何為稀釋技術?天津大學機械工程學院教授李志軍給出了詳細說明。他說,稀燃技術就是發動機在空燃比(A/F)大於理論空燃比的情況下燃燒,這樣能實現完全燃燒,且同時,碳氫化合物、一氧化碳排放量比較低,發動機的部分負荷性能也能得到改善。但是,稀燃技術也面臨不少難題:混合氣點火困難、分層時容易形成氮氧化物、迴圈變動較大、容易導致傳統TWC(三元催化轉換器)失效等,其技術還有待進一步升級。

(責編:閆楓、竇明)

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