遥感专题 | （一）汽车尾气遥感检测，了解一下？

从本月起,ICCT将推出「汽车尾气遥感检测」系列短文,为您深入浅出地介绍汽车尾气遥感检测的研究前沿、解读政策应用、分析相关案例。今天推出本系列第一篇,介绍遥感检测的工作原理。

汽车尾气污染物是怎么测量的?

在国五以前的排放法规中,汽车尾气污染物是在实验室中测试的。汽车在一套底盘测功机上原地运转,从尾气管中排放出的污染物通过尾气收集和稀释装置处理后,进入到化学分析仪器中,由此可以测得每辆车在特定行驶工况下的排放量。

实验室测试就像是开卷考

以前的实验室测试就好比监管机构把一整套考题全都透露给考生:发动机怎么跑、跑多久、环境温度是多少,通通规定好了。企业只要按着这套考卷提前认真准备,考试结果通常不会太差。但是,实验室测试并不能完全反映汽车在千变万化的实际使用中的排放水平。在实际道路上运行时,车辆的排放水平可能比实验室测试要高出几十倍。更甚者,某些车企为了通过考试不惜作弊,在「失效装置」的帮助下,排放处理系统仅仅在实验室测试中发挥作用,而在路上跑的时候就会被主动关闭,导致实际道路的污染物排放大幅升高!

那么,实际道路上的机车排放量又该如何测试呢?

RDE测试准确却好贵

从国六标准开始,法规中引入了实际行驶排放要求(Real Driving Emissions)。RDE相当于把实验室的测试设备搬到了车上。它的优点是能够详细、精确地测量这辆车每一秒排放了多少克污染物,但缺点是测试比较耗费时间,成本高昂。

Photo credit: European Commission-Joint Research Centre

遥感测试应运而生

近年来,另一种新兴的尾气检测方法正在快速发展:遥感。和RDE相比,遥感测试的精确性有所欠缺,但在人力和时间成本方面更胜一筹。

遥感是如何工作的呢?我们用通俗易懂的话来解释:遥感设备的光源系统发出一束光,穿透尾气烟羽,照射到另一侧的反射镜上,光束反射回接收器。根据反射回来的光强,可以计算出各种污染物与二氧化碳的相对比例。目前遥感设备能测量的污染物包括一氧化碳,一氧化氮,碳氢化合物等。颗粒物排放可以用不透光度间接估算。

除了遥感设备外,系统中还会有一台照相机用于记录车辆的车牌号,通过和数据库的比对可以获取这辆车的具体信息,包括生产商、车型、燃料类型、注册年份、排放标准、发动机排量等。

另一台设备用于测量车辆的瞬时速度和加速度,判断这辆车测试时的行驶状态。试想,如果司机通过遥感设备时正好在猛踩油门加速,尾气排放高确实情有可原,但如果在低速或匀速状态下行驶还被发现了超高排放,那么这辆车很有可能存在排放问题。另外,遥感系统中还会有其他辅助设备,用于测量环境条件,如温度、湿度、压强等。

目前市面上有两种常见的遥感设备布置方法,分别是设置在马路两边的水平式和设置在龙门架上的垂直式。

除了固定在马路边或龙门架上的固定式遥感设备外,还有可移动的遥感设备,容易装卸,可以经常更换监测地点。

遥感测试的效率非常高,一个小时之内可以检测成百上千辆车。遥感不影响交通,不阻断车流,是一种非常有效的尾气检测方法。

遥感如何应用于机动车达标监管?

我国在2017年发布了《在用柴油车排气污染物测量方法及技术要求(遥感检测法)》,首次规定了全国性的检测方法和排放限值,是世界上第一个国家层面的机动车遥感检测标准。在已经应用了遥感检测法的地区,如果一辆车在6个月内连续两次及以上被检测出排放超标,且超标原因为同一污染物,这辆车会被判定为排放不合格。被判定不合格的车辆,可能会被通知立即修理且禁止行驶,也可能会被要求到机动车检测中心做进一步检查,具体措施因地而异。

遥感除了用于识别高排放车以外,其实还大有用武之地。例如,它可以用于监测某一车队的排放情况,优化排放模型,也可以为政策方案的制订与效果评估提供有效的数据支持,对消费者购买决策提供参考等等。