关于机动车尾气检测与治理措施研究

关于机动车尾气检测与治理措施研究

陈应烈

身份证号码： 45212319721008****

摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了人们生产生活水平的日益提高，机动车的人均占有量逐渐提高，与此同时，城市中的机动车数量增长速度也越来越快。根据我国公安部的统计，截至2021年6月，全国机动车保有量达3.84亿辆。城市中机动车保有量不断增长，其排放尾气中存在的氮氧化物与碳氢化合物等物质对城市的大气环境产生了严重的污染。在这种情况下，为了实现城市的可持续发展，有必要了解城市机动车排放尾气的主要成分，进而对机动车排放的尾气采取针对性的治理措施。基于此，本文主要对机动车尾气检测与治理措施进行研究，详情如下。

关键词：机动车;尾气检测;治理措施

引言

大气颗粒物（PM）是影响环境空气质量最为重要污染物之一，也是我国乃至全球环境空气质量的重要指标。PM不仅影响能见度等社会问题，而且对人体健康造成严重负面影响，尤其细颗粒物（PM2.5）可透过肺部进入心血管系统，造成中风、心脏病、肺癌和慢性阻塞性肺病等呼吸道疾病。前期研究表明，我国省会城市因大气污染造成的死亡率接近0.09%，即每10万人群近90人因大气污染造成死亡。由此可见，PM污染对于环境空气质量影响至关重要。交通排放是都市区域环境空气中PM的重要来源。机动车排放PM主要通过尾气排放和非尾气排放，尾气排放PM主要来自于化石燃料的不完全燃烧。非尾气排放过程包括轮胎磨损、刹车损耗、路面磨损和道路颗粒物的再悬浮等。但是机动车尾气或非尾气排放的颗粒物对健康影响仍缺乏精准理解。当前我国的汽车检测技术开始推行先进检测设备进行检测，再结合计算机技术、电子技术等多元化的技术类型来提升检测质量，保证检测的精准性。借助各类新型检测技术，可以在短时间内找到汽车运行中存在的问题，明确故障原因，投入的资金很少，且检测的精度较高。

1汽车检测技术的发展历程

随着汽车的发展进步，与汽车相关的检测内容变得日益复杂，不仅要求分析汽车的安全系数，还要求检测其安全性能和环保性能。因此，多种类型的检测技术逐渐发展起来。而在要求节能环保、绿色减排的时代背景下，研发现代化的汽车检测技术，能够顺应经济新常态发展，推动汽车检测行业的有序发展。汽车检测技术起步较早，从20世纪50年代开始，一些发达国家研究出了单项检测技术与设备。20世纪60年代，光机电、理化机电等开始融入到汽车检测技术中，检测技术得到进一步发展。我国的汽车检测技术于20世纪60年代开始发展，进入90年代后，随着科学技术的进步，我国汽车检测技术朝着自动化、多功能、智能化方向发展，国内市场上由此诞生了多种类型的汽车检测硬件设备。与此同时，相关的软件技术也开始成熟，它能够精准地找出故障原因，从而高效地解决问题。当前，我国汽车检测技术已经逐步成熟，越来越多的厂家参与到技术的研发中，在保证检测工作的质量和精度的同时，有效推进了社会的可持续发展。

2机动车尾气检测与治理措施

2.1三元催化转换器检修

机动车尾气检测与治理措施之一是三元催化转换器检修。在汽车三元催化器工作中，若是启动发动机后在缓慢加速的过程中真空度降低，则证明排气系统出现了阻塞问题。究其原因，主要是因为三元催化转换器出现阻塞的可能，此时，要对其进行集中检查，观察车辆的三元催化器、消音器及排气管是否存在磕碰的外伤，从而造成排气受阻，在排除消音器和排气管损伤原因的情况下，重点检查三元催化器是否存在内部的蜂窝陶瓷载体开裂、破碎、熔化、或者是其他损伤故障，导致三元催化器内部阻塞引起排气系统出现阻塞，若是无法修补则应及时更换。并且，要在更换元件的基础上检查发动机缺火问题以及燃烧不充分问题产生的原因，从而维持检修工作的合理性和规范性。第一，为了保证催化转换器应用质量，要严格落实标准汽油使用工作，按照规定标号的无铅汽油完成相应的预处理工作，减少铅元素、磷元素、锌元素等杂质沉积造成的影响，提升其应用质量，维持综合管理的规范性。第二，要依据实际情况和质量标准选取适宜的汽油添加剂、机油或者是机油添加剂，以保证能为三元催化器应用提供较为合理的环境，增加机油进入气缸参与燃烧的机率，从而确保表面附着物适当减少。并且，要结合氧传感器等标准提升检修实效性。第三，要尽量避免起动机带动车辆滑行，会对三元催化器的应用效果产生影响，甚至会耗损元件。第四，要尽量避免在有易燃物的路面或者是场地行驶，从根本上规避因为高温环境下三元催化转化器点燃易燃易爆物质造成火灾的情况，提高安全性的同时，也能减少故障问题。第五，针对涡轮增压器漏油问题的处理，要集中了解机油污染的情况和状态，然后在分析机油进入三元催化转化器的原因后更换设备，并且减少污染发生的机率。第六，针对异物进入催化器前端的处理，一般是在安装的过程中进行预处理，确保能从根本上杜绝异物在上游气流通道内留存。

3.2基于Simulink的汽车废热温差发电装置优化设计

机动车尾气检测与治理措施之二是基于Simulink的汽车废热温差发电装置优化设计。能源短缺是当代世界各国面临的战略危机，如何有效使用能源、提高能源的利用率，是急需解决的一个问题。传统汽车尾气温差发电装置只采用热电材料PN结的单独材料设置，未能充分匹配其对应的热电材料适温区间，导致整体的热吸收效率和发电功率并不突出。温差发电技术是通过对多种热电材料的分级组合，使得各材料处于其对应的最合适的工作温度区间，从而获得更高的热电材料优值和温差发电的吸收效率。同时在温差发电装置前部配置以单螺杆膨胀机为做工涡轮的超临界二氧化碳布雷顿循环，以提高整个余热回收装置的发电功率。在综合大量汽车尾气温差发电和布雷顿循环相关文献，以及团队仿真模拟数据的基础上，确定了最终的以布雷顿循环和温差发电相结合的物理模型，同时收集研究热电材料相关参数和汽车尾气温度梯度变化情况。在一定尺寸的热交换器中，布置合适的热电发电器数量，借助Simulink软件构建数学模型，利用已知公式和材料参数推算出废气热交换器的温度梯度中不同材料组合的热电材料ZT值（热电优值），得到最佳的材料组合，从而获得最佳的汽车尾气余热回收整体装置方案。温差发电材料的设计通过在热源冷源间选用适用不同温度区间的半导体热电材料，实现适温区间的梯度发电来提高热电效率和发电功率。温差发电装置单个构型不采用长条形而是最基本的两柱形，节省空间。在温差发电装置前部配置以单螺杆膨胀机为做工涡轮的超临界二氧化碳布雷顿循环，实现了温差发电和超临界二氧化碳布雷顿循环的联合循环余热回收，从而提高了整个余热回收装置的热吸收效率和发电功率。

2.3尾气遥感技术的应用

机动车尾气检测与治理措施之三是尾气遥感技术的应用。汽车尾气遥感监测通过光源向道路对面的光学反光镜发送紫外光和红外光，光学反光镜会将其反射到监测器中。汽车在道路上行驶时要通过这些光束，由于汽车尾气会吸收光线，从而改变透射光的强度，从而通过对监测器中光强的变化进行监测，对道路行驶的汽车排放的氮氧化物、碳氢化合物和一氧化碳的浓度进行监测。汽车尾气遥感监测仪主要对汽车尾气的各相对浓度进行测量，例如NO/CO2，HC/CO2、CO/CO2等。之后再依据一定的公式来进行推导和计算，从而得出尾气中各种气体的绝对浓度。因此如果行驶的车辆处于化学计量空燃比燃烧状态，则能够取得更好的遥测效果。具体监测原理是基于气体对于光的受激吸收。被测气体中穿过一束一定强度的激光，当激光的波长和频率与被测气体的吸收谱线中心频率相同时，激光的光子会被所测量气体吸收，从而被测气体的分子会由于能级升高发生跃迁，能级变高。我国在柴油车出没路段大量铺设遥感监测站点，排污严重车辆将会被实时警告和整改，有利于改善交通污染排放状况。通过简单对比传统检测方法与遥感法。发现遥感监测其检测速度快，但准确性差，可通过同一车辆的多次遥测检测结果的平均值作为最终结果来判断被测车辆的排放情况。由于其快速安全，且所需操作人员少，且能提供大量污染数据，成为政府，目前去监测尾气的最佳选择。

2.4 Mn基莫来石催化剂在机动车尾气处理中的应用

机动车尾气检测与治理措施之四是Mn基莫来石催化剂在机动车尾气处理中的应用。催化材料是机动车尾气后处理系统的核心，贵金属是催化材料中的关键组份，也是我国重要的战略资源。其高昂的价格和我国低的储备量将极大限制其在机动车尾气处理中的应用。我国拥有丰富的稀土资源，镧、铈等轻稀土氧化物在汽车催化剂中有重要作用，可以降低贵金属的使用量并改善催化剂的催化性能。丰富的Mn配位体和晶格氧物种致使莫来石的电子结构更加多样化，合理设计并调控其多样化的电子结构有望实现污染物催化燃烧消除反应中活性和选择性的提升。

3城市机动车尾气治理对策

3.1建立健全尾气检查制度

城市机动车尾气治理对策之一是建立健全尾气检查制度。要想提高城市机动车尾气治理质量，需要建立健全相应的尾气检查制度。首先，要对城市中现有的机动车数量及其使用年限等信息进行收集与整合，并在充分了解城市环境发展需求的基础上，制定针对性的机动车尾气检查制度；其次，需要做好交管部门与环保部门的协调工作，确保城市机动车尾气检查工作得到有效的落实；最后，机动车车主也要提升车辆维护保养意识，避免机动车尾气排放超标，对城市生态环境造成严重的影响。

3.2严格把关城市机动车的准入门槛

城市机动车尾气治理对策之二是严格城市机动车的准入门槛把关。首先，强化机动车尾气排放监测管理制度，在日常的机动车排放监测中，如果发现某一型号、某一年限段的机动车尾气排放性能普遍不符合标准，则限制上路，并责令限期修改，必要时实施机动车排放召回管理规定程序，从源头上加强机动车尾气排放性能的控制；其次，环保部门也要提升自身的检测效率，加强在用机动车的排放监测力度，合理利用尾气遥感技术，对道路上行驶的车辆进行尾气排放监测，发现排放不合格的车辆，要求限期整改。加强对新生产机动车执行国家机动车排放标准的监督管理力度，对达到标准的车型和发动机型开展型式核准，加大对新生产机动车排放生产一致性检查的工作力度，对不能通过排放生产一致性检查，而且制造和销售超标机动车和发动机的生产企业，按规定实施处罚，对其已获得的达标车型资格予以撤销并向社会公布。提高违法违规风险管理成本，有效促进机动车和发动机生产企业依法、有序、健康发展；最后，交通部门在机动车转移登记的时候，也要加强机动车尾气排放的检测把关，如果其尾气排放不符合相关标准，则不予以上牌登记，以此来强化城市居民对机动车尾气排放性能的关注；

3.3实施机动车排放检测与强制维护（I/M）制度

实施机动车排放检测与强制维护（I/M）制度，构建汽车排放检测与维护闭环管理模式，依托机动车检测与维护信息管理平台，实现对机动车尾气排放超标治理的闭环控制，形成超标机动车维护治理网络和便民、高效、科学的机动车排放污染超标治理监管体系，不断提高机动车排放污染治理能力。对在用机动车定期进行排放污染检验、监督抽测、遥感监测等，经检验不符合规定排放标准的实行强制限期维修。

结语

总而言之，随着汽车保有量的越来越大，尾气排放污染问题愈加严重，在汽车检测中，尾气排放检测也是其中的重点内容。因汽车尾气排放检测能够有效落实环保要求，所以在国家越来越重视环保的形势之下，严格的汽车尾气排放标准出台。在汽车检验过程中，不仅要重视尾气排放检测，还要加强汽车装配线的检测，新车出厂后也应严格监测其尾气排放量，通过多管齐下的方式来减少尾气排放，减少对大气的污染。

参考文献

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[3]邢星，谭敏秋.探讨机动车尾气对城市大气环境的影响与治理方法[J].当代化工研究，2017（2）：58-59.