柴油车加载减速法排气污染物检验策略研究

2019-12-20 08:49戴晓锋
汽车与安全 2019年10期
关键词:柴油车检验

戴晓锋

摘 要:GB 3847-2018《柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)》于2019年5月1日起实施。標准实施以来,检测事故时有发生。如何既能保证检测质量,又能减少或消除事故发生,是所有机动车检验机构的愿景。本文从尾气排放检验程序入手,排查风险点,希望对机动车检验机构有所帮助。

关键词:柴油车;加载减速法;排气污染物;检验

Study on the strategy of diesel vehicle exhaust pollutant inspection by lugdown cycle method

DAI Xiaofeng

(Yangzhou Polytechnic Institute, Yangzhou225127, China)

Abstract: GB 3847-2018 "Limits and measurement methods for emissions from diesel vehicles under free acceleration and lugdown cycle" was implemented on May 1, 2019. Since the implementation of the standards, detection accidents have occurred frequently. How to ensure the quality of inspection and reduce or eliminate accidents is the vision of all motor vehicle inspection agencies. Starting from the exhaust emission inspection procedure, this paper investigates the risk points, hoping to be helpful to the motor vehicle inspection institutions.

Keywords: diesel vehicles; lugdown cycle method; emission pollutants; inspection

GB 3847-2018《柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)》于2019年5月1日起实施(5月1日起采用新标准检验方法、排放限值,11月1日检验设备务必配齐,正式实施)。实施新标准方法的这几个月中,整个机动车排放检验行业在排气污染物检验过程中发生了一些问题,比如,江苏某一机动车检验机构在检测一辆路虎揽胜柴油版汽车时,采用自由加速法时,将发动机加速到“飞车”,连杆活塞戳穿缸体,导致发动机报废,赔偿发动机(更换及工时费)高达30多万元,因此,研究检验策略尤其重要。

本文主要研究柴油车加载减速法检验程序要点以及检验程序中的风险点,可以作为机动车排放检验机构作业指导书之用。

1 汽车外观检验

1.1 注册登记检验

1.1.1 要点

注册登记检验时,机动车均是刚出厂的新车,因此关注点主要集中在以下两个方面:

(1)查验环保随车清单是否与信息公开内容是否一致。

(2) 检查车辆污染控制装置和发动机与环保信息随车清单是否一致。

1.1.2 风险点

刚出厂的汽车貌似没有什么风险点,如果深究就会发现主要有以下几种风险点:

(1)国V(或更低档次)发动机冒充国VI发动机。这个现象较多,而且比较隐蔽;

(2)污染控制装置与环保信息随车清单不一致;

(3)污染物控制装置只是一个空壳,不起作用。可以通过拆卸传感器插头,此时应该出现故障码,如果没有故障码,则说明该装置不起作用。

1.2 在用汽车检验

1.2.1 要点

(1)检查被检汽车的车况是否正常。如有异常,应要求车主修复。这里的异常应特别关注:冷却液、润滑油液面高度是否符合规定、散热器电子风扇是否能正常运转、冷却系统是否有故障、发动机运转时冷却系、润滑系故障指示灯是否点亮、发动机是否存在异响等。

(2)检查车辆是否存在严重烧机油、或者严重冒黑烟现象,如有,应要求车主进行维修。

(3)检查发动机排气管、排气消声器和排气后处理装置的外观及安装紧固部位是否完好,如有腐蚀、漏气、破损或松动的,应要求车主进行维修。

(4)检查车辆是否配置有OBD系统。

(5)判断车辆是否适合进行加载减速法检测,如不适合(例如:无法手动切换两驱驱动模式的全时四驱车和适时四驱等),应采用自由加速法。

(6)变更登记、转移登记检验时应查验污染控制装置是否完好。

1.2.2 风险点

在用汽车要检验排查的风险点分为两类:

一类是系关检测过程安全,比如:发动机异响,可能导致发动机在高速运转时损坏;冷却液不足,可能会导致“开锅”,损坏发动机;润滑系故障指示灯异常点亮,可能会导致“拉缸”“烧瓦”等故障现象。四驱汽车检测时,务必注意车辆能否切换到两驱模式?切换到哪轴驱动?切莫大意!

另外要注意驱动轮轮胎,务必检查轮胎表面是否有损伤、轮胎气压是否正常、轮胎花纹中是否有石子等等。

另一类是系关检测结果的正确性。比如:排气管、排气消声器和排气后处理装置出现腐蚀、漏气、破损或松动,会导致检验结果数据偏低。如果已经出现烧机油、或者严重冒黑烟现象,证明尾气排放已经严重超标,没有必要再进行线上检测了。

2 车载诊断系统(OBD)检查

2.1 要点

2.1.1 注册登记

检查车辆是否按规定要求设置了OBD接口,OBD通讯是否正常,有無故障代码。

2.1.2 在用汽车

(1)对配置有OBD系统的在用汽车,在完成外观检验后应进行OBD检查。排气污染物检验过程中,不可断开OBD诊断仪。

(2)OBD检验项目包括:故障指示器状态,诊断仪实际读取的故障指示器状态、故障代码、MIL灯点亮后行驶里程和诊断就绪状态值,具体检验流程应按照GB 3847-2018附录E进行。

(3)若车辆存在故障指示器故障(含电路故障)、故障指示器被激活、车辆与OBD诊断仪的通讯故障、仪表板故障指示器状态与ECU中记载的故障指示器状态不一致时,均判定OBD检查不合格。如果就绪状态项未完成项超过2项,应要求车主在充分行驶后再进行复检。

(4)检验机构应使用计算机数据管理系统存储所有被检车辆OBD数据,不得人为篡改数据。

(5)OBD诊断仪应能实现对OBD检查数据的实时自动传输。作为排放检验一部分,OBD获得的信息应自动保存到计算机系统中。

(6)对配置有远程排放管理车载终端的在用汽车,应查验其装置通讯是否正常。

(7)如车辆污染控制装置被移除,而OBD故障指示灯未点亮报警的,视为该车辆OBD不合格。

2.2 风险点

OBD是车载诊断系统的英文缩写,这个系统将从发动机的运行状况随时监控汽车是否尾气超标,一旦超标,会马上发出警示。检查简单说来就是用数采仪读取车辆数据,查看是否存在故障码。

OBD检验检查对象为2011年7月1日以后生产的轻型汽油车;2013年7月1日以后生产的重型汽油车;2018年1月1日以后生产的柴油车。注册登记、在用汽车OBD检查自2019年5月1日起仅检查并报告,自2019年11月1日起也将成为检验是否合格的判别项目。也就是说,2019年11月1日起,OBD检查不合格的将无法通过年检。

3 车辆准备

3.1 要点

试验前应该对车辆的技术状况进行检查,以确定待检车辆是否能够进行后续的排放检测。

如果发现受检车辆的车况太差,不适合进行加载减速法检测,应要求车主对车辆进行维修后才能进行检测。

对紧密型多驱动轴车辆,或全时四轮驱动车辆等不能按加载减速法进行试验的车辆可按自由加速法进行检测,其他装用压燃式发动机的在用汽车应按GB 3847-2018进行排放检测。

检测员仔细检查车辆,确认车辆与车辆行驶证是否相符合。若车辆身份无法确认,不允许参加测试。

安全检查的目的是评估车辆是否适合进行加载减速测试,检测员应彻底检查车辆的状况,如果出现下列情况或缺陷,均不能进行检测:

里程表失灵、机油压力偏低、冷却液温度表失灵、空气制动阀压力偏低、车辆制动失灵、驾驶员无法在短时间内打开车门、车身的任何部分与车轮或传动轴相接触、在加载和卸载时车身部件有可能损坏检测设备、无法加满冷却液、冷却系统严重泄漏、散热器管路有裂缝、 冷却风扇损坏或无法正常工作、冷却风扇皮带损坏、发动机机油量不足、发动机工作过程中机油严重泄漏、机油泄漏到排气系统上、涡轮增压器的润滑油泄漏、发动机空气滤清器丢失或损坏或中冷器严重堵塞、真空管损坏、供油系统(高压油泵或喷油器)故障、调速器工作不正常、怠速时排气管排出过浓的白烟蓝烟、燃油液位偏低、发动机进排气管松脱、发动机排气系统严重泄漏、发动机有异响、变速器油严重泄漏、变速器异响、驱动轴和轮胎固定螺钉松动或丢失、轮胎损坏、轮胎橡胶磨损超过厂商设定的警告线、轮胎在行驶中不正常膨胀,或轮胎等级低于70km/h、使用了不符合尺寸的轮胎、轮胎有径向或横向裂纹、轮胎间夹杂其他物体等。

除了上述要求外,将车辆驾驶上底盘测功机前,检测员还应对受检车辆进行以下调整:

中断车上所有主动型制动功能和扭矩控制功能(自动缓速器除外),例如中断制动防抱死系统(ABS)、电子稳定程序(ESP)等。对无法中断车上主动型制动功能和扭矩控制功能的车辆,可采用自由加速法进行排放检测。关闭车上所有以发动机为动力的附加设备,如空调系统,并切断其动力传递机构(如果适用)。除检测驾驶员外,受检车辆不能载客,也不能装载货物,不得有附加的动力装置。

必要时,可以用测试驱动桥质量的方法来判断底盘测功机是否能够承受待检车辆驱动桥的质量。

在检测准备工作中,应特别注意以下事项:对非全时四轮驱动车辆应根据车辆的驱动类型选择驱动方式;对紧密型多驱动轴的车辆,或全时四轮驱动车辆等,不能进行加载减速检测,应进行自由加速排放检测。

预检不合格或者存在故障的车辆,维修合格后才能进行检测。

发动机应充分预热,例如:在发动机机油标尺孔位置测得的机油温度应至少为80℃。因车辆结构无法进行温度测量时,可以通过其他方法使发动机处于正常运转温度。若传动系统处于冷车状态,应在测功机无加载状态下低中速运行车辆,使车辆的传动部件达到正常工作温度。

3.2 风险点

在1.2.2 中提及的风险点,在本环节仍然需要注意。车辆准备这一过程很重要。在这个过程中,可以充分发现发动机是否存在异响?冷却系是否正常?润滑系是否正常?也即发动机机械部分技术状况是否正常?如果发动机机械部分存在异常现象,不可进行加载减速法检测,因为在高转速下,带病运行很容易导致发动机损坏。

车辆轮胎,这里要注意的是驱动轮的轮胎:轮胎胎面过度磨损、老化、变形过甚、轮胎表面尤其是胎侧有深度达到帘布层的割裂伤等隐患,在检测过程中会直接导致轮胎损坏;轮胎气压不足、轮胎气压过高、轮胎气压不一致等隐患,会导致在检测过程中实际加载力过大,或者车轮侧滑,引起事故。

发动机务必充分预热,否则会影响排放检验结果。这是因为发动机冷态时,发动机为了快速预热,会加大喷油量,进而影响排放检验结果;发动机预热有助于改善润滑,让发动机内阻回归正常状态;发动机预热有助于让润滑油、柴油粘度恢复至正常工作状态,有效防止“飞车”事故发生;发动机预热有助于甄别发动机是否存在异响,有助于判定是否能够进行排放检验。

4 检测系统检查

4.1 要点

检测系统检查的目的是判断底盘测功机是否能够满足待检车辆的功率要求,同时检查检测系统的工作状态是否正常。

如果待检车辆通过了上述第3节规定的预检程序,检测员应按以下步骤将待检车辆驾驶到底盘测功机上:

a)举起底盘测功机升降板,并检查是否已将转鼓牢固锁好。

b)小心将车辆驾驶到底盘测功机上,并将驱动轮置于转鼓中央位置。

注意:除底盘测功机允许双向操作外,一定要按底盘测功机的规定方向驶入,否则有可能损坏底盘测功机,当驱动轮位于转鼓鼓面上时,严禁使用倒挡。

c)放下底盘测功机升降板,松开转鼓制动器。待完全放下升降板后,缓慢驾驶使受检车辆的驱动车轮与试验转鼓完全吻合。

d)轻踩制动踏板使车轮停止转动,发动机熄火。

e)按照底盘测功机设备厂家的建议将受检车辆的非驱动轮楔住,固定车辆安全限位装置。对前轮驱动的车辆,应有防侧滑措施。

f)应为受检车辆配备辅助冷却风扇,掀开受检车辆的动力仓盖板,保证冷却空气流通顺畅,以防止发动机过热。

4.2 风险点

a)如果驱动轮停放位置歪斜,不能与转鼓完全吻合,则在车轮高速旋转时,会在转鼓上产生侧滑,严重时会从转鼓侧向滑出,导致事故发生。

b)对非驱动轮如果不能可靠楔紧,一旦受检车辆从台体前向或侧向滑出,驾驶员来不及制动处理,将会导致严重事故发生。

c)采用加载减速法检测时,受检车辆高速运转,但受检车辆原地静止,无空气流过车辆,加载时发动机产生的热量不能及时散发,严重时会导致机动车“开锅”“拉缸”等事故发生。因此应为受检车辆配备辅助冷却风扇,掀开动力仓盖板,有助于发动机冷却。

5 排气试验

5.1 要点

5.1.1 试验前的最后检查和准备

在开始检测以前,检测员应检查排放检测系统通讯是否正常。

在车辆散热器前方1m左右处放置强制冷却风机并开启,以保证受检车辆在检测过程中发动机冷却系统能有效地工作。

除检测员外,在检测过程中,其他人员不得在测试现场逗留,尤其不能在受检车辆前方、后方以及驱动轮两侧。受检车辆安置到位将测功机举升机放下后应对车辆进行低速运行检测,确保车辆运行处于稳定状态。

发动机应充分预热,例如:在发动机机油标尺孔位置测得的机油温度应至少为 80℃。

因车辆结构无法进行温度测量时,可以通过其他方法使发动机处于正常运转温度。若传动系统处于冷车状态,应在测功机无加载状态下低中速运行车辆,使车辆的传动部件达到正常工作温度。

发动机熄火,变速器置空挡,将不透光烟度计的采样探头置于大气中,检查不透光烟度计的零刻度和满刻度。检查完毕后,将采样探头插入受检车辆的排气管中,注意连接好不透光烟度计,采样探头的插入深度不得低于400mm。不应使用尺寸太大的采样探头,以免对受检车辆的排气背压影响过大,影响输出功率。在检测过程中,应将采样气体的温度和压力控制在规定的范围内,必要时可对采样管进行适当冷却,但要注意不能使测量室内出现冷凝现象。

5.1.2 试验步骤

正式检测开始前,检测员应按以下步骤操作,以使控制系统能够获得自动检测所需的初始数据:

a)启动发动机,变速器置空挡,逐渐加大油门踏板开度直到达到最大,并保持在最大開度状态,记录这时发动机的最大转速,然后松开油门踏板,使发动机回到怠速状态。

b)使用前进挡驱动被检车辆,选择合适的挡位,使油门踏板处于全开位置时,测功机指示的车速最接近70km/h,但不能超过100km/h。对装有自动变速器的车辆,应注意不要在超速挡下进行测量。

计算机对按上述步骤获得的数据自动进行分析,判断是否可以继续进行后续的检测,被判定为不适合检测的车辆不允许进行加载减速检测。

在确认机动车可以进行排放检测后,将底盘测功机切换到自动检测状态。注意:

a)加载减速测试的过程必须完全自动化。在整个检测循环中,均由计算机控制系统自动完成对测功机加载减速过程的控制。

b)自动控制系统采集二组检测状态下的检测数据,以判定受检车辆的排气光吸收系数k和NOx是否达标,二组数据分别在 VelMaxHP点和80%VelMaxHP点获得。

c)上述二组检测数据包括轮边功率、发动机转速、 排气光吸收系数k和NOx,必须将不同工况点的测量结果都与排放限值进行比较。若测得的排气光吸收系数k或NOx超过了标准规定的限值,均判断该车的排放不合格。

d)加载减速过程中经修正的轮边功率测量结果不得低于制造厂规定的发动机额定功率的40%,否则判定为检验结果不合格。

检测开始后,检测员应始终将油门保持在最大开度状态,直到检测系统通知松开油门为止。特别注意:在试验过程中检测员应实时监控发动机冷却液温度和机油压力。一旦冷却液温度超出了规定的温度范围,或者机油压力偏低,都必须立即暂时停止检测。冷却液温度过高时,检测员应松开油门踏板,将变速器置空挡,使车辆停止运转。然后使发动机在怠速工况下运转,直到冷却液温度重新恢复到正常范围为止。

检测过程中,检测员应时刻注意受检车辆或检测系统的工作情况。检测结束后,打印检测报告并存档。

5.2 风险点

检验过程的风险点主要有:

(1)预热。本文限于篇幅的原因,未涉及所采用的检验设备的预热及日常检查等,待以后文章中阐述。这里的所指的预热,仅指受检车辆预热。

受检车辆如果停驶时间较长,发动机、传动系处于冷态,应进行预热。前文第3.2节介绍了不进行发动机预热的危害,这里不再赘述。如果传动系统预热不充分,无疑消耗了发动机输出动力,相当于额外加载,导致检测失真。

(2)不透光烟度计的零刻度和满刻度检查。如果不进行不透光烟度计零刻度和满刻度检查,无法确定不透光烟度计的技术状况,极有可能导致检测结果失真。

(3)发动机冷却液温度和机油压力监测。在检测全过程中,务必时刻监测发动机冷却液温度和机油压力,一旦机油压力指示灯亮,或水温指示灯亮,则应立即停止检测,切莫大意,否则将会导致发动机损坏。

6 排放限值

6.1 要点

注册登记和在用汽车检验时,有手动选择行驶模式功能的混合动力电动汽车应切换到最大燃料消耗模式进行测试,如无最大燃料消耗模式,则切换到混合动力模式进行测试,在测试时若发动机自动熄火自动切换到纯电模式,无需中止测试,可进行至测试结束。其检验结果应小于表1规定的排放限值。

(1)如果污染物检测结果中有任何一项不满足限值要求,则判定排放检验不合格。

(2)车辆排放有明显可见烟度或烟度值超过林格曼1级,则判定排放检验不合格。

(3)对于2018年1月1日以后生产车辆,如果OBD检验不合格,也判定排放检验不合格。

(4)检验完毕后,应签发机动车环保检验报告。

(5)禁止使用降低排放控制装置功效的失效策略。所有针对污染控制装置的篡改都属于排放检验不合格。

6.2 风险点

本标准规定限值是小于,不同于GB 3847-2005的表述(不应大于),所以,即使是刚刚好等于標准限值,也应判不合格。

7 总结

本文通过对柴油车加载减速法排气污染物检验过程研究,分析其风险点,旨在帮助机动车检验机构正确进行柴油车加载减速法排气污染物检验,消除检测事故,正确获取检验结果。GB 3847-2018实施以后,检测事故频发,影响了机动车检验机构与车主之间的关系,降低了机动车检验机构的社会公信度。希望通过本文研究,为机动车检验机构提供一个新思路,更好地为社会提供优质检测服务。

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