排放法规与测试方法的研究分析开题报告

1. 研究目的与意义

世界第一辆汽车问世已经有一个多世纪了，它的出现使我们的生活有了显著的改变，也推动社会经济和生产力的快速发展。但随着世界人口的不断增多，工业的不断发展，自然环境日趋被破坏，人类生存的环境大气层也开始受到了严重的挑战。全世界汽车保有量的不断大幅度提高，汽车文明的产物即汽车尾气所造成的环境污染问题也日益突出。

　　汽车尾气中的有害污染物主要是：一氧化碳（co）、碳氢化合物（hc）、氮氧化合物（nox）以及柴油车排放的颗粒物（pm）这4类。另外二氧化碳（co2）在逆温光照条件下可以形成光化学烟雾，从而损害人们的呼吸系统，燃油中的苯化合物是一种强致癌物质，颗粒物会吸入人体并沉积，其中的有害成分也会进入人体而产生损害。

基于环境污染的日益严峻，机动车排放控制问题受到世界各国的普遍重视。在对国外的排放标准法规进行整合的基础上,阐述机动车排放标准体系的概念与构成，并对国外的排放标准体系及测试方法和我国排放标准体系及测试方法进行全面的比较与分析。

2. 国内外研究现状分析

国外研究概况目前国际上汽车排放法规主要分为三大体系，即美国排放法规、欧洲排放法规和日本排放法规，其他各国基本上是按照或参考这三大体系来制定本国的排放法规，我国主要参照的是欧洲排放法规，因此在此主要对欧洲的汽车排放法规做一介绍。 　　欧洲汽车排放法规是由欧洲经济委员会（ece）的排放法规和欧盟的排放指令来控制的。排放法规是ece参与国根据协议自愿采用并相互认可的，排放指令则要求参与国强制执行。 　欧洲汽车在排放控制上按车重将车型分为总质量不大于3.5t和总质量超过3.5t两类。总质量不大于3.5t的汽车包括柴油车和汽油车；而总质量超过3.5t汽车只控制柴油车，不控制汽油车的排放（欧洲这样的车几乎没有或很少）。欧洲排放法规体系采取的是型式认证制度，排放法规包括了新车的型式认证试验和车辆的生产一致性检查试验，2000年实施欧iii排放法规后，又新增了在用车一致性的检查。

我们平常所谈论的欧i、欧ii等实际是从1992年以后开始实施的，各排放阶段执行的时间表为：1992～1996年为欧i标准；1996～2000年为欧ii标准；2000～2005年为欧iii标准；2005年以后执行欧iv标准。从法规的技术内容上看欧i和欧ii、欧iii和欧iv相同，但限值却在逐步严格。

　国外的在用汽车i/m制度管理体系的建立经过几十年的发展，已取得了很多经验，其检测方法和检测规范也日益成熟。这对我们国家在用汽车排放检测方法和检测规范的研究都十分有利。怠速法、双怠速法和自由加速烟度试验方法也被称为无负荷检测方法、其中的汽油车怠速检测法虽然易于操作、检测便捷、费用低廉。但其不足亦十分明显。同样，柴油车自由加速度烟度试验方法自由加速度烟度具有检处处长简便易行，测试仪器价格便宜和便于携带，以及检测时间短等优点。广泛用于柴油车的年检，路检。但也存在弊端。 无负荷的突出弊端是在车辆无负荷时进行检测。因此检测结果与车辆实际运行时的排放存在较大差距，同时检测结果的代表性和真实性也较差。为此美国率先开发了简易工况法，将车辆置于底盘测功机上，车辆按规定车速在底盘测功机上行驶，驱动轮带动滚筒转动，底盘测功机按检测标准事先设定的程序通过滚筒向驱动轮施加一定的负荷，来模拟汽车道路行驶阻力，同时溉量汽车排气中的污染物。简易工况法与新车捧放认证t况试验相比，简化了设备、仪器，试验时间也缩短了很多。1、汽油车稳态加载模拟工况法(asm)稳态加载模拟工况法又称加速模拟工况(acceleration simulation mode，简称asm)，是美国西南研究所和sierra研究所于1988年共同研究开发的试验方法。1996年美国epa认可了asm，并规定了试验方法、设备要求等。 该方法是将车辆放置在底盘测功机上，模拟汽车以一定车速(一般为25,okm/h和40.okm/h)加速时的道路负荷，测试排放中的hc、co nox的浓度，检测结果以浓度表示。 国外研究表明asm检测结果与美国联邦新车实验程序yrp结果相关性较差，这主要是由于asm是等速等负荷的稳态行驶工况，而im240和ftp是变速变负荷的瞬态行驶工况，显然对排放有不同影响。另外，排放污柒物分析原理也不相同。asm与新车试验的相关性较差，使得asm方法误判率偏高，尤其是对电喷加三元催化器的车辆，误判率最高可达35%左右，准确率最差时可低到65%。 asm法可识别出nq捧放高的车辆，但由于工况单一，与汽车实际行驶时的排放状况仍有一定差别。asm的另一不足之处是该方法基于排放浓度而不是排放质量。发动机排量小的车辆排放质量少，排量大的车辆排放质量多，但其持放浓度却有可能相同。因而asm对不同发动机排量的车辆是欠公允的。2、汽油车瞬态工况法(im240)1 990年，美国提出了加强型的瞬态排放检测方法im240，该方法所用试验仪器设备基本与美国联邦试验法fip（新车排放试验方法）相同。im240试验工况采用fip曲线前0～333秒的两个峰，并将测试时间缩短为240秒。 im240试验要求底盘测功机的控制精度更高，排放结果以mile表示。im240是一种技术含量高的检测方法，与ftp的相关性较好，测试精度和重复性也较好，但设备费用昂贵，维护比较复杂，检测时间较长，对检测人员也有较高的要求。 国外研究表明，im240特点测试结果与ftp结果有很好的相关性，．同时im240对3种污柒物的测试结果相对于vrp结果的离散性很小，所以im240的错判率很低。3、汽油车简易瞬态工况法(vmas)为了克服asm与fip相关性差，但费用太高、不利于推广的困难，一种被称作vmas(vehicle mass analysis system)的检测方法在美国出现，vmas是美国sensors公司于1998年研发的用于一般型在用汽车排放检测的简易瞬态排放测试方法。美国epa在2001年认可了用的vmas检测方法。 相对于im240工况法，vmas工况法要求的设备仪器条件要求低，但略高于asm法。 当vmas采用与im240相同的测试工况时，两者测试结果的相关性非常好。1998年美国epa进行了vmas和im240对比的试验，试验对随机选取的846辆车做了vmas、im240的同步测试。三种污染物的相关因子可达到：co为99.3%: hc为93%;nox为99.2%。，表现出极好的相关性。4、柴油车加载减速法(lug-down)该方法源自香港，香港环保署于2000年6月颁布了修订后的柴油车加载减速排放限值和测量方法，对柴油车分为5.5t以下级和5.5t以上级两个级别。 该方法在3个加载工况点测试烟度。3个测量点分别是最大功率点、最大功率对应转速的90%转速点和最大功率对应转速的80%转速点。只有最大轮边功率、发动机转速范围和3个工况点测得的光吸收系数k或烟度值均满足标准限值，排放测试才判定为合格。 该方法的目的是寻找车辆最大功率点的实际车速并测量该点的排放烟度，它从发动机的功率和烟度两方面来判定受检车是否达标，因此它在排放检测技术上有效地防止了车辆维修时单纯追求烟度低而过多地牺牲功率或为应付检测有意调整怠速的假达标现蒙。 该方法还能检测黑烟的烟度，也能检测排气中白烟、蓝烟等可见排放污染物。由于可以连续检测且在低烟度时有较高的分辨率，故可进行受检车辆的瞬态碳烟捧放检测，也可观察烟度的变化曲线。国内研究概况　我国目前执行的排放标准为相当于欧ii排放标准（局部城市可能要提前执行欧Ⅲ标准），而欧洲现在则执行欧iii标准，由此可看出，我国的排放控制限值和水平与欧洲还有一定的差距。我国政府的目标是在2010年将排放法规与国际接轨，汽车排放控制任务还很艰巨。

3. 研究的基本内容与计划

一.研究内容

查阅欧美汽车废气排放标准体系的形成过程，分析比较各个阶段测试方法的优劣。在此基础上，分析我国排放标准及排放测试技术的现状，从而提出如何使我国排放标准及排放测试技术尽快与国际接轨的可行性方案。

收集国内外相关政府部门为控制汽车废气排放所制定的各阶段排放法规与检测标准；收集国内外各阶段对汽车排放污染的测试技术等,并对收集的相关数据进行统计分析。

4. 研究创新点

目前国际上汽车排放法规主要分为三大体系，即美国排放法规、欧洲排放法规和日本排放法规，其他各国基本上是按照或参考这三大体系来制定本国的排放法规，我国主要参照的是欧洲排放法规。我国目前执行的排放标准为相当于欧II排放标准（局部城市可能要提前执行欧Ⅲ标准），而欧洲现在则执行欧III标准，由此可看出，我国的排放控制限值和水平与欧洲还有一定的差距。我国政府的目标是在2010年将排放法规与国际接轨，汽车排放控制任务还很艰巨。

查阅欧美汽车废气排放标准体系的形成过程，分析比较各个阶段测试方法的优劣。在此基础上，分析我国排放标准及排放测试技术的现状，从而提出如何使我国排放标准及排放测试技术尽快与国际接轨的可行性方案。