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【摘要】文章介绍了I/M制度的主要内容及优越性,并提出了有效治理汽车排放的主要途径。
【关键词】I/M制度;汽车排放;
【中图分类号】U461 【文献标识】A
【文章编号】1671-5969(2007)02-0108-02
近几年来,随着我国汽车保有量的快速增加,汽车尾气对城市造成的污染压力越来越大,据统计,在我国大城市大气污染中,汽车排放的CO分担率占63%,NOX占22%,HC占73%,我国大气污染已由工业废物、煤炭烟气型向机动车尾气排放型转变。特别是北京市成功申办了2008年奥运会,提出了“绿色奥运”的口号,因此,控制汽车排放、治理城市大气污染已成为我国大城市刻不容缓的重要任务。
控制汽车排放污染的途径主要有两种:一是管源头,控制新车排放,即对汽车制造厂家提出生产控制标准,并强制执行标准;二是强化对在用汽车的尾气排放治理。随着环保意识的不断加强,先进加工制造技术的大量应用,新型车大都具备了节能、环保的优势,造成了较大排放污染的往往是少数在用的旧车型。主要表现在:发动机机件的磨损与损坏,发动机性能参数变化或调整不当,排放控制系统性能不稳
定;燃油品质参差不齐;交通控制水平低,车辆怠速、加减速时间长。以上诸多原因,最终都集中体现在在用车排放上。因此,在用汽车的排放控制也就成为控制汽车排放污染的关键环节。
一、在用汽车排放控制的主要途径
(一)限制在用车使用的政策
一些国家为了减少车辆排放对大气的污染,制定出一系列旨在限制车辆使用的政策,诸如公共交通优先通行的原则,提倡高实载率客车优先通行的原则,鼓励多人合乘小客车的原则,车辆限时通行或人口稠密地区通行的原则,单双日接车牌尾数限制使用原则,增加某些区段或时段车来年感通行税收的原则,限制临时停车和随意停车的原则等等,这些政策措施的实施,与车辆用户购车的初衷是明显相悖的,运输经营者和自备交通工具的车主对此更是耿耿于怀,在感情上难于接受,我国倘若借鉴这些措施将其作为短期的权宜之计尚无可厚非,要是长期以此作为对在用车排放的控制手段,显然有所偏颇,与国家发展交通运输事业,鼓励汽车制造业发展生产的产业政策及拉动市场消费需求的政策相互矛盾的。
(二)加快淘汰措施
淘汰旧车一般有三种方式:自然淘汰、强行淘汰、向农村地区转移。在国外,淘汰在用车是很平常之事,而且多属于自然淘汰。政府并没有强制车辆按使用年限或累计行使里程淘汰的政策和规定,但当车辆达不到政府规定的排放标准和安全标准要求时,车主就会自动放弃原有车辆。另外,当超标车辆在规定的时限内一直没有再次进行检测,车辆管理部门将作为自动淘汰处理。
我国由于原有汽车排放控制水平较低,随着车辆的使用时间增长,其排放性能还会进一步恶化,这些老旧汽车在城市空气污染问题中所占比重越来越大,自然淘汰速度太慢,而强制淘汰又难以公平合理,因此,旧车淘汰制度一直不能有效执行。但是从环境角度考虑,加速城市老旧车的更新淘汰还是很必要的,关键是如何合理有效实施。
(三)改进燃料品质
燃料的品质与汽车发动机的燃烧过程和燃烧效果有着直接的关系,改进燃料品质是控制在用车辆排放污染相当重要的途径之一,燃料的改进主要包括使用无铅汽油、控制燃料中硫的含量及向燃料中添加各种添加剂等。
(四)增加排气净化的附加装置
对部分在用车辆进行技术改造,在原车上加装一些净化装置,经过针对性的整车匹配和实施示范取得成功经验后,可以达到减少在用车排放的目的。
目前用于在用车改造的技术主要有:加装尾气催化净化装置、高能电子点火装置、化油器电控补气加闭环三元催化净化装置等等。采用闭环电控喷射加三效催化反应器是普通运用的汽车排放控制技术,但它对汽油的化学成分要求特别高,如果每公升汽油中铅化合物的铅含量大于5MG,电控喷射装置中的氧传感器和排气装置中的三效催化反映器很快就会中毒失效,而我国目前生产的无铅汽油,还很难保持这种纯净度的要求。化油器电控补气技术是通过加大汽车发动机化油器主量孔,调节补气后的发动机空燃比,其结果往往需要付出增加8%~10%的燃油消耗为代价,使车辆用户难以接受。再从工艺加工的角度来考虑,汽车化油器的主量孔是非常精密的关键部件,除少数专业化油器生产企业外,一般单位无专门工艺和从工艺上保证如此高精度的加工质量,一旦化油器的主量孔尺寸出现偏差,很容易使发动机燃烧状况变坏、积碳增多,引起三效催化装置因堵塞而早期损坏。因此在用车改造没有普遍使用的技术,任何改造技术方案,均有相应的适用范围和条件,以及预期削减效果。
此外,由于汽车的核心构造是一个有机整体,在已经匹配好而定型生产的车辆上加装一些控制装置,往往不容易取得预期的排放削减效果,特别是当匹配工作没做好时,还会影响车辆的正常使用性能。因此,采取增加附加装置控制在用汽车排放污染必须慎之有慎。
(五)推行代用燃料
对在用汽车进行技术改造,使用天然气(CNG)或液化石油气(LPG)作为燃料,经过系统合理的匹配调整,其HC和CO的排放量要比同等技术水平的汽油低,而且燃料费用一般也略低。因此,适度推行代用燃料车改造是改善在用车排放污染控制的措施之一。
将在用车改造为双燃料车,须严格遵守有关的规范和标准,针对每一车型,必须首先进行系统的匹配实验,以保障车辆的动力性、安全性和改造技术的可靠性,以及应有的排放削减效果。改造为双燃料车时,应匹配催化净化装置,否则NOX的排放基本没有削减效果,甚至有增加的可能。
目前我国已经建立起一套燃气汽车改装的技术标准体系,但现有的技术水平和技术设备还较落后,改装车辆的技术状况得不到相应的保证,出现了已经改装的车辆动力性下降、排放情况没得到根本的改善、改装费用偏高等问题。有资料显示,该扎成LGP汽车的发动机功率下降5%~15%,而改装成CNG的汽车对于原汽油机而言,会有5%~20%的功率损失。
将在用车改造成燃气燃油两用汽车的做法,仅仅是一种过度技术措施,燃气汽车最终成为匹配专用净化装置使用单一燃料汽车,而这种汽车需要有稳定的气体燃料供应和配套的加气等设施作为使用依托,所以一般汽车仅适用于有相对固定线路或作业范围的车辆实施技术履行,对远离加气站的车辆改装实际意义不大。
(六)加强对在用车的检查和维护,推行I/M制度
汽车排放污染,仅仅是车辆性能指标不稳定或恶化的一种表征,其内在的原因是多方面的,诸如燃料品质不佳、车辆超负荷运作、发动机冷却系不正常,汽车底盘各项参数调整不当导致运行阻力过大,发动机的燃料供给系、点火系和配气机构、曲柄连杆机构等各项技术指标调节不当、发生变化或零件损坏,燃料供给系密封不良,曲轴箱通风装置工作不良,废气再循环装置失灵,发动机某些部位的积碳、以及驾驶员操作不当等均会引起汽车排放污染物的增加。对排放超标的汽车,必须要由有经验的技术人员按作业规范认真对其进行检测、诊断,判明故障点,在消除相应故障的同时,有针对性地对汽车故障的相关部位认真进行检查维护作业,才能使汽车恢复正常的工作状态,减少和消除因故障或参数变化造成的排放超标。
在用车的检查(Inspection)和维护(Maintenance)制度,简称I/M制度,它不是要求在用车强制安装尾气净化装置或进行发动机改造,而是通过立法、标准、科学的质量控制、质量保证体系和管理机制,对在用车进行定期或不定期的排放检测,发现排放超标车和篡改排放控制装置的车辆,责令其限期进行修理,使在用车最大限度地发挥自身的排放净化能力。
二、I/M制度的简介
I/M制度是起源于美国的一种汽车尾气治理制度,它能通过数据管理,对在用车进行强制定期检测,并对出现故障的车辆进行强制车辆的使用,从被动的故障后维修过渡到自觉的预防性维修,把车辆的各项性能指标修复到与出厂时的指标一样。目前,世界上大多数发达国家都采用和实施了I/M制度,并以此作为控制在用车尾气排放的主要措施。
(一)I/M制度的主要内容
1.定期检测:首先对车辆进行外观检查,检查车辆原有的排放装置是否齐全、完好;若车辆的排放装置残缺视为不合格车辆;其次用仪器测试排放性能;
2.强制维修:根究目测和仪器测量的结果依照原厂的技术标准进行调整、维修、更换。
3.I/M制度规定,合格车辆的标准有2个,即装备齐全,排放达标,缺一均认为不合格车辆。
4.I/M制度也有经济方面的条款,例如对违规者的罚款以及对车主的补贴等。
(二)I/M制度的优越性
1.环境效益。I/M制度治理在用车排放效果突出,它通过治理10%~15%的高污染车,控制了在用车50%~60%的排放量。
2.经济效益。在我国实行I/M制度可利用现有的管理系统、检测系统,有的管理软件也可借用,不增加政府开支,不增设政府机构,经济效益比较明显,由于车辆进行了恢复性的排放性能调整维修,使车辆的燃油经济性可提高3%~4%,也给车主带来一定的经济效益。
3.投资少,见效快,可行性和持续性好。与加装净化装置相比,I/M制度治理在用车排放具有更广泛的适用性,无论是电喷车还是化油器车,其尾气排放都可在I/M制度中得到有效控制,另外采用I/M制度控制在用车尾气排放,维修厂投资少,成本低,车主负担也轻。
1999年6月,国家环境保护总局、科学技术部、国家机械工业局联合发布《机动车排放污染防治技术政策》,明确对机动车的排放控制应以I/M制度为主。从I/M制度实施的总体环境看,我国已经具备了实施I/M制度的基本条件和硬件设施,以及I/M制度的大体框架,但我国现行的法规和制度大多数针对整车性能,而且管理上涉及多个部门,各部门职责划分不清,导致检测项目出现重复,同时尚未建立相应的监督评价体系,致使许多制度的执行流于形式,并没有达到预期效果。所以实施I/M制度时一定要建立适合国情的I/M制度管理体系,包括汽车尾气治理管理体系、汽车维修行业和企业的质量保证体系、标准体系、培训体系和尾气治理反馈体系等,来确保I/M制度制度的有效实施,以达到治理汽车尾气的目的。
【关键词】I/M制度;汽车排放;
【中图分类号】U461 【文献标识】A
【文章编号】1671-5969(2007)02-0108-02
近几年来,随着我国汽车保有量的快速增加,汽车尾气对城市造成的污染压力越来越大,据统计,在我国大城市大气污染中,汽车排放的CO分担率占63%,NOX占22%,HC占73%,我国大气污染已由工业废物、煤炭烟气型向机动车尾气排放型转变。特别是北京市成功申办了2008年奥运会,提出了“绿色奥运”的口号,因此,控制汽车排放、治理城市大气污染已成为我国大城市刻不容缓的重要任务。
控制汽车排放污染的途径主要有两种:一是管源头,控制新车排放,即对汽车制造厂家提出生产控制标准,并强制执行标准;二是强化对在用汽车的尾气排放治理。随着环保意识的不断加强,先进加工制造技术的大量应用,新型车大都具备了节能、环保的优势,造成了较大排放污染的往往是少数在用的旧车型。主要表现在:发动机机件的磨损与损坏,发动机性能参数变化或调整不当,排放控制系统性能不稳
定;燃油品质参差不齐;交通控制水平低,车辆怠速、加减速时间长。以上诸多原因,最终都集中体现在在用车排放上。因此,在用汽车的排放控制也就成为控制汽车排放污染的关键环节。
一、在用汽车排放控制的主要途径
(一)限制在用车使用的政策
一些国家为了减少车辆排放对大气的污染,制定出一系列旨在限制车辆使用的政策,诸如公共交通优先通行的原则,提倡高实载率客车优先通行的原则,鼓励多人合乘小客车的原则,车辆限时通行或人口稠密地区通行的原则,单双日接车牌尾数限制使用原则,增加某些区段或时段车来年感通行税收的原则,限制临时停车和随意停车的原则等等,这些政策措施的实施,与车辆用户购车的初衷是明显相悖的,运输经营者和自备交通工具的车主对此更是耿耿于怀,在感情上难于接受,我国倘若借鉴这些措施将其作为短期的权宜之计尚无可厚非,要是长期以此作为对在用车排放的控制手段,显然有所偏颇,与国家发展交通运输事业,鼓励汽车制造业发展生产的产业政策及拉动市场消费需求的政策相互矛盾的。
(二)加快淘汰措施
淘汰旧车一般有三种方式:自然淘汰、强行淘汰、向农村地区转移。在国外,淘汰在用车是很平常之事,而且多属于自然淘汰。政府并没有强制车辆按使用年限或累计行使里程淘汰的政策和规定,但当车辆达不到政府规定的排放标准和安全标准要求时,车主就会自动放弃原有车辆。另外,当超标车辆在规定的时限内一直没有再次进行检测,车辆管理部门将作为自动淘汰处理。
我国由于原有汽车排放控制水平较低,随着车辆的使用时间增长,其排放性能还会进一步恶化,这些老旧汽车在城市空气污染问题中所占比重越来越大,自然淘汰速度太慢,而强制淘汰又难以公平合理,因此,旧车淘汰制度一直不能有效执行。但是从环境角度考虑,加速城市老旧车的更新淘汰还是很必要的,关键是如何合理有效实施。
(三)改进燃料品质
燃料的品质与汽车发动机的燃烧过程和燃烧效果有着直接的关系,改进燃料品质是控制在用车辆排放污染相当重要的途径之一,燃料的改进主要包括使用无铅汽油、控制燃料中硫的含量及向燃料中添加各种添加剂等。
(四)增加排气净化的附加装置
对部分在用车辆进行技术改造,在原车上加装一些净化装置,经过针对性的整车匹配和实施示范取得成功经验后,可以达到减少在用车排放的目的。
目前用于在用车改造的技术主要有:加装尾气催化净化装置、高能电子点火装置、化油器电控补气加闭环三元催化净化装置等等。采用闭环电控喷射加三效催化反应器是普通运用的汽车排放控制技术,但它对汽油的化学成分要求特别高,如果每公升汽油中铅化合物的铅含量大于5MG,电控喷射装置中的氧传感器和排气装置中的三效催化反映器很快就会中毒失效,而我国目前生产的无铅汽油,还很难保持这种纯净度的要求。化油器电控补气技术是通过加大汽车发动机化油器主量孔,调节补气后的发动机空燃比,其结果往往需要付出增加8%~10%的燃油消耗为代价,使车辆用户难以接受。再从工艺加工的角度来考虑,汽车化油器的主量孔是非常精密的关键部件,除少数专业化油器生产企业外,一般单位无专门工艺和从工艺上保证如此高精度的加工质量,一旦化油器的主量孔尺寸出现偏差,很容易使发动机燃烧状况变坏、积碳增多,引起三效催化装置因堵塞而早期损坏。因此在用车改造没有普遍使用的技术,任何改造技术方案,均有相应的适用范围和条件,以及预期削减效果。
此外,由于汽车的核心构造是一个有机整体,在已经匹配好而定型生产的车辆上加装一些控制装置,往往不容易取得预期的排放削减效果,特别是当匹配工作没做好时,还会影响车辆的正常使用性能。因此,采取增加附加装置控制在用汽车排放污染必须慎之有慎。
(五)推行代用燃料
对在用汽车进行技术改造,使用天然气(CNG)或液化石油气(LPG)作为燃料,经过系统合理的匹配调整,其HC和CO的排放量要比同等技术水平的汽油低,而且燃料费用一般也略低。因此,适度推行代用燃料车改造是改善在用车排放污染控制的措施之一。
将在用车改造为双燃料车,须严格遵守有关的规范和标准,针对每一车型,必须首先进行系统的匹配实验,以保障车辆的动力性、安全性和改造技术的可靠性,以及应有的排放削减效果。改造为双燃料车时,应匹配催化净化装置,否则NOX的排放基本没有削减效果,甚至有增加的可能。
目前我国已经建立起一套燃气汽车改装的技术标准体系,但现有的技术水平和技术设备还较落后,改装车辆的技术状况得不到相应的保证,出现了已经改装的车辆动力性下降、排放情况没得到根本的改善、改装费用偏高等问题。有资料显示,该扎成LGP汽车的发动机功率下降5%~15%,而改装成CNG的汽车对于原汽油机而言,会有5%~20%的功率损失。
将在用车改造成燃气燃油两用汽车的做法,仅仅是一种过度技术措施,燃气汽车最终成为匹配专用净化装置使用单一燃料汽车,而这种汽车需要有稳定的气体燃料供应和配套的加气等设施作为使用依托,所以一般汽车仅适用于有相对固定线路或作业范围的车辆实施技术履行,对远离加气站的车辆改装实际意义不大。
(六)加强对在用车的检查和维护,推行I/M制度
汽车排放污染,仅仅是车辆性能指标不稳定或恶化的一种表征,其内在的原因是多方面的,诸如燃料品质不佳、车辆超负荷运作、发动机冷却系不正常,汽车底盘各项参数调整不当导致运行阻力过大,发动机的燃料供给系、点火系和配气机构、曲柄连杆机构等各项技术指标调节不当、发生变化或零件损坏,燃料供给系密封不良,曲轴箱通风装置工作不良,废气再循环装置失灵,发动机某些部位的积碳、以及驾驶员操作不当等均会引起汽车排放污染物的增加。对排放超标的汽车,必须要由有经验的技术人员按作业规范认真对其进行检测、诊断,判明故障点,在消除相应故障的同时,有针对性地对汽车故障的相关部位认真进行检查维护作业,才能使汽车恢复正常的工作状态,减少和消除因故障或参数变化造成的排放超标。
在用车的检查(Inspection)和维护(Maintenance)制度,简称I/M制度,它不是要求在用车强制安装尾气净化装置或进行发动机改造,而是通过立法、标准、科学的质量控制、质量保证体系和管理机制,对在用车进行定期或不定期的排放检测,发现排放超标车和篡改排放控制装置的车辆,责令其限期进行修理,使在用车最大限度地发挥自身的排放净化能力。
二、I/M制度的简介
I/M制度是起源于美国的一种汽车尾气治理制度,它能通过数据管理,对在用车进行强制定期检测,并对出现故障的车辆进行强制车辆的使用,从被动的故障后维修过渡到自觉的预防性维修,把车辆的各项性能指标修复到与出厂时的指标一样。目前,世界上大多数发达国家都采用和实施了I/M制度,并以此作为控制在用车尾气排放的主要措施。
(一)I/M制度的主要内容
1.定期检测:首先对车辆进行外观检查,检查车辆原有的排放装置是否齐全、完好;若车辆的排放装置残缺视为不合格车辆;其次用仪器测试排放性能;
2.强制维修:根究目测和仪器测量的结果依照原厂的技术标准进行调整、维修、更换。
3.I/M制度规定,合格车辆的标准有2个,即装备齐全,排放达标,缺一均认为不合格车辆。
4.I/M制度也有经济方面的条款,例如对违规者的罚款以及对车主的补贴等。
(二)I/M制度的优越性
1.环境效益。I/M制度治理在用车排放效果突出,它通过治理10%~15%的高污染车,控制了在用车50%~60%的排放量。
2.经济效益。在我国实行I/M制度可利用现有的管理系统、检测系统,有的管理软件也可借用,不增加政府开支,不增设政府机构,经济效益比较明显,由于车辆进行了恢复性的排放性能调整维修,使车辆的燃油经济性可提高3%~4%,也给车主带来一定的经济效益。
3.投资少,见效快,可行性和持续性好。与加装净化装置相比,I/M制度治理在用车排放具有更广泛的适用性,无论是电喷车还是化油器车,其尾气排放都可在I/M制度中得到有效控制,另外采用I/M制度控制在用车尾气排放,维修厂投资少,成本低,车主负担也轻。
1999年6月,国家环境保护总局、科学技术部、国家机械工业局联合发布《机动车排放污染防治技术政策》,明确对机动车的排放控制应以I/M制度为主。从I/M制度实施的总体环境看,我国已经具备了实施I/M制度的基本条件和硬件设施,以及I/M制度的大体框架,但我国现行的法规和制度大多数针对整车性能,而且管理上涉及多个部门,各部门职责划分不清,导致检测项目出现重复,同时尚未建立相应的监督评价体系,致使许多制度的执行流于形式,并没有达到预期效果。所以实施I/M制度时一定要建立适合国情的I/M制度管理体系,包括汽车尾气治理管理体系、汽车维修行业和企业的质量保证体系、标准体系、培训体系和尾气治理反馈体系等,来确保I/M制度制度的有效实施,以达到治理汽车尾气的目的。