VMAS195工况法尾气检测系统软件开发-电气工程专业毕业论文.docx

第一章绪论
§1-1 论文研究的目的和意义
随着汽车工业的快速发展,汽车保有量的急剧增加,引发了环境污染、交通事故和噪声污染等负面问题。而在这些问题中,汽车排放污染环境可说是位于首位,交通事故和噪声污染涉及到的是肇事者和受害者,而汽车排放污染的是全球环境和整个人类。它涉及面之广,危害之大,人们早有认识, 世界各国专业技术、科研人员正从汽车制造技术到燃料的选择等为切入点,积极寻求如何减轻污染物的排放,并致力于制造出低排放甚至零排放汽车的研究。
汽车排出气体中的有害成分有CO、HC、NOx、铅化物、碳烟和油雾等,其中CO、HC、NOx和碳烟是主要污染物。而且HC与NOx在强烈的日光作用下会进一步发生化学反应,形成一种毒性较大的浅蓝色光化学烟雾,主要成分是臭氧、醛类和硝酸酯类等多种复杂化合物,这些光化学烟雾滞留在大气中时,会使人感到呼吸困难,头昏目眩,眼红咽痛,甚至引起中枢神经的瘫痪、痉挛[1]。
日益严重的汽车排放污染问题已经引起了各个国家的高度重视,有必要采取相关的措施。而对于汽车排放污染的控制最有效的手段是实施 I/M 制度。I/M 制度又称 I/M 计划,来源于英语“Inspection and Maintenance Program”,中文简称即检查/维护制度,简称 I/M 制度。I/M 制度是在用汽车排放控制体系的重要组成,制度中的在用汽车排放检查主要有年检和道路抽检。通过对汽车的检查/维护,识别出由于系统故障导致排放超标的车辆,确定故障的原因和位置,并进行维修,使其处于良好的工作状态,保证各种净化装置工作的正常,使整车的技术状况得到改善。实施 I/M 制度,被认为是最经济、合理、科学、有效的控制在用车排放的措施。
减少汽车排放污染首先要从源头控制,即抓好新车生产的排放控制。发达国家早在 20 世纪 60 年代就开始采取措施,对各类车辆制定了日益严格的排放法规,对主要有害排放物规定了严格的排放限值标准。为达到排放法规的要求,各发达国家投入了大量的人力物力,开展研究工作。目前,美国、欧洲和日本的汽车排放法规是世界三大主要的法规标准体系[2,3]。
美国是世界上汽车排放控制最早、也是最严格的国家。美国的汽车排放标准分为加利福尼亚和美联邦两大类,一般以加州制定的标准最严格。美国联邦政府从 1970 年开始制订一系列车辆排放控制标准,见表 。由此看出,美国联邦排放法规越来越严格,目前执行的标准限值与控制前相比,单车排放的CO、HC和NO分别降低 98%、99%和 95%[4]。
表 美国联邦政府轿车、小客车排放法规(g/mile)
Table Emission regulations for cars, small passenger car of the . federal government
实施年限
CO
HC
NOX
-1970
84


1971~1972
34

无规定
1973~1974
28


1975~1980
15


1981~1994



1995~2005



2005-



欧洲经济委员会从 1970 年开始控制轻型汽油车排气污染物,以后限值每 3~4 年修订加严一次, 自 20 世纪 90 年代推行了更加严格的排放法规,对汽车排放的限制也越来越严厉,相继出台了欧Ⅰ、
Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ标准。欧洲汽油车排放标准限值如表 所示。与欧洲Ⅰ号排放法规相比,欧洲Ⅳ号排放法规各种污染物的排放限值降低了 63%~82%[4]。
表 欧洲汽油车排放标准限值
The European emission limits standards for petrol vehicles
控制阶段 实施时间
CO
排放极限(g/k
HC
m)
NOX
欧Ⅰ
1994


欧Ⅱ
1998


欧Ⅲ
2000



欧Ⅳ
2005



欧Ⅴ
2008 中期



我国机动车排放标准法规建立和实施相对比较晚,较完整的 I/M 制度刚刚开始,且仅限于北京、上海、广州等少数几个大城市。我国目前在用汽车排放尾气检测主要采用怠速法,该方法属于无负载检测法,价格便宜,试验方法简单快捷。但是这类检测方法的缺点是不能反映车辆在道路上行驶的实际排放特征,所以无法适应新车发展的需要。另外随着环保要求的提高,越来越多的高新技术如:电控燃油喷射、三效催