确定机动车排放因子的几种方法

确定机动车排放因子的几种方法郭丽辉,高原(昆明市环境监测中心,云南昆明650028摘要:介绍了确定机动车排放因子的几种方法,即台架测试法、模式计算法、实际行驶工况测试法、公路隧道法,并简要介绍了它们的特点、应用的范围。机动车排放因子是指单辆机动车行驶单位里程排放的污染物量,一般以g/km为单位来表示。它是反映机动车排放状况的最基本参数,也是确定机动车污染物排放总量及其环境影响的重要依据。因此确定机动车排放因子的意义,在于量化机动车的污染状况,为进行机动车污染控制的科学决策提供重要依据。11台架测试法此方法是在试验室采用国家标准的工况测试规程,用常见车种、车型的在用车在底盘测功机上模拟道路行驶工况(加速、减速、匀速、怠速)进行排放测试而得到各车型的平均排放因子。轻型车的测试规程等同于欧洲十五工况法,重型汽油发动机的测试规程等同于美国九工况法。用台架测试法测试得到的排放因子能反映出我国实际使用中的机动车的平均排放水平,而且其测试结果是机动车综合排放因子模式计算重要的基本输入参数。21模式计算法目前世界上应用最广泛的计算排放因子的模式是MOBILE模式,它最初是美国环保局开发的计算车队排放水平的程序,它的数据来源是各种不同的在用车排放水平的检测结果和联邦测试程序FTP建立过程中测得的排放结果。它作为基于试验数据的计算程序,随着试验数据的不断积累而不断地进行改进,现在MOBILE系列模式已经发展到第五版,第六版正住开发之中。中国的MOBILE5修正模式的基本计算公式可归结为以下2个。在一定的环境条件下,车辆的基本排放与其使用里程呈线性关系：Cipn=Aip+Bip×YinCipn-基本排放因子;Aip-新车排放因子;Bip-排放因子劣化率;L-累积行驶里程;下标i,p,n-分别表示车型的出产年代,污染物类型,计算年代。在计算出基本排放水平后,考虑各种因素对其排放因子进行修正,得到实际排放因子E:E=(C+T-M)×F×A×L×U×H式中:C-FTP-75平均排放因子;T-车辆其它部件老化造成的排放增量;M-车辆由于进行维修保养减少的排放;F-包括温度,速度,热启动/冷启动工况等综合的环境修正参数;A-空调装置修正参数;L-负载修正参数;U-拖车修正参数;H-湿度修正参数以上各种修正参数均根据当地实际调查情况确定,进行模式计算后就可以得到实际运行条件下机动车的平均综合排放因子。该计算模式综合考虑了机动车排放控制水平、运行的工况条件、使用年限、累积行驶里程,车辆的维护保养状况、油料特征以及运行的环境条件等各种因素对实际排放的影响,能较全面地反映机动车的排放水平,因此被广泛应用于大中城市机动车的污染控制对策研究中。国家环保局为了将各城市的机动车污染排放量计算方法统一起来,使其具有可比性,建立了机动车污染数据库,其排放因子的确定方法就选择了棋式计算法。31实际行驶工况测试法实际行驶工况曲线法确定排放因子的步骤是行车调查-行驶工况解析-确定典型行驶工况-台架模拟实际工况曲线-得出排放因子。行车调查就是在选定行车道路后,汽车按常规方式随该道路的车流行驶,在行驶过程中,每隔015S自动测定—次速度并记录和储存在记忆卡中;行驶工况解析又包括数据转换、15至20min单位的区间数据制作、区间数据特性值的计算、代表行驶工况候选数据的抽取几个步骤;经解析后得到实际行驶工况图,就可以将实际工况曲线数据输入到底盘测功工况的计算机控制系统中,使道路工况曲线再现在底盘测功机上。此方法和台架测试法都是在底盘测功机上完成测试,不同之处在于工况曲线不—样,前者采用实际行驶工况曲线,后者采用ECEl5工况曲线;而且前者的工况数远多于后者:在工况特征上,两者除等速比例外,怠速、加速、减速比例相差较大。随着机动车保有量的增加,城市道路网络等基础设施的建设和机动车实际排放因子的关系就更加密切了,实际行驶工况法充分考虑了实际行驶工况对排放因子的影响作用,因此可以应用于城市交通和机动车污染控制方面的研究中。41公路隧道法公路隧道法是在交通隧道内,通过监测过往隧道的机动车排入隧道内的污染物浓度分布和隧道内风速等环境和气象要素,再通过计算,得出在—定机动车组成和流量下污染物的排放因子。其方法的基本原理是扣除隧道外本底的影响,而隧道内除了机动车行驶所造成的污染外又没有其他的污染源,在这种情况下,将隧道看成一个理想的圆柱状活塞,在一定时间内活塞进出的污染物浓度差与通风量的乘积等于通过隧道的机动车污染物的总排放质量。M=Σi(c2×v2)i-Σj(c1×v1)j式中:M-隧道内在一定时间某种机动车排放污染物的总质量,g;c1,c2-隧道入口和出口该污染物的浓度,g/m3;v1,v2-隧道入口和出口空气的流通体积,m3在一般情况下,隧道的入口和出口应尽可能少,最好是只有一个入口和出口,即I和j均为1,这样可以减少监测点的数目,并使计算结果准确。如果在进行实验期间隧道内通过风机换风,还必须记录风机的开启时间和通风量,同时应在风机的入口布设监测点,也就是将风机当成一个出口。对于所监测的污染物,通常情况下不考虑其沉降和发生化学变化造成的浓度差别。在得到机动车排放污染物的总质量后,可以利用以下公式计算机动车的平均排放因子;Q=M(N×L)式中:Q-机动车排放污染物的排放因子,g/m3;N-计算时间内通过隧道的机动车总数量,辆;L-隧道的总长度,km。利用此方法得出的机动车污染物排放因子代表车流在真实道路和真实行驶状态下污染物的整体排放水平,具有很强的实际应用价值,因此20世纪80年代以来这种方法被发达国家广泛采用。