黃鵬超

（柳州職業(yè)技術(shù)學院汽車工程學院，廣西柳州 545006）

機動車保有量劇增致使車輛尾氣超標排放污染已成為影響人類生存空氣質(zhì)量的主要污染。廣西目前各類機動車保有量達到1100萬輛，其中汽油車占機動車總量比例19%，汽油車尾氣超標排放對本地環(huán)境影響已日趨嚴重。對此有關(guān)部門已加強在用車輛環(huán)保定期檢驗（I/M）力度，構(gòu)建系統(tǒng)?？尚械谋O(jiān)控制度體系［1］。2019年5月1日開始廣西汽車環(huán)保檢測已經(jīng)實施了《汽油車污染物排放限值及測量方法（雙怠速法及簡易工況法）》（GB18285-2018），《柴油車污染物排放限值及測量方法（自由加速法及加載減速法）》（GB3847-2018）兩項新的國家標準，意味著對車輛的尾氣排放管控要求更為嚴格［1-2］。

1 我國機動車污染物排放模型

我國依據(jù)現(xiàn)階段機動車實際排放現(xiàn)狀，自主設(shè)計開發(fā)了中國機動車排放模型China Vehicle Emission Model，簡稱為 CVEM［1-3］。該模型具有十分強大的分析統(tǒng)計功能，通過模型既可以計算出全國、各個省份主要城市各類機動車的排放因子，還可以通過各類車輛的保有量的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，按照需要計算出各種類型機動車污染物排放總量，最后的結(jié)果可以以圖形的形式進行輸出以便監(jiān)控部門分析，便于各地方政府對機動車排放進行監(jiān)控和修訂排放限值。該模型充分考慮到機動車的排放污染物的復雜性，污染物統(tǒng)計計算主要包括CO、HC、NOx、PM四類，并計算出全國365個地級市的機動車排放系數(shù)。通過該模型，我國的機動車排放總量計算可簡單描述為：

式中：TD—排放總量，MVO—機動車保有量，EC—排放系數(shù)

機動車作為一個移動源模型，其車型的分類對排放系數(shù)的確定非常重要，模型把機動車分為了汽車、摩托車、低速載貨汽車3大類，具體劃分如表1所示。按照機動車的類型劃分為12類，細分34小類。

表1 中國排放標準中的汽車分類［3］

我國CVEM模型的目標任務(wù)主要是針對1980—2030年的中國機動車污染物排放狀況進行評估、預測，并為每個省和主要城市的機動車排放清單提供計算功能［3］。CVEM模型是根據(jù)排放類型來計算總排放量：

式中：TD—總排放；EE—蒸發(fā)排放；TGE—尾氣排放；EE—蒸發(fā)排放；UE—城區(qū)排放；HSE—高速路排放；SD—郊區(qū)排放；TGE—尾氣排放；CSE—冷啟動排放；HOD—熱運行排放；NV—車輛數(shù)；VMT—年均行駛里程；EF—排放因子

根據(jù)（1）至（5）計算公式，排放模型劃分一定要根據(jù)機動車不同排放特性進行，才能準確計算不同類型機動車污染物排放總量，再對每一類機動車進行排放系數(shù)的計算［4］。

輕型車和摩托車排放因子計算方法利用平均速度法：

EF=BEF×SCF×TCF×LCF×FCF×ACF （6）式中：BEF—基本排放因子；TCF—溫度修正因子；SCF—速度修正因子；ACF—空調(diào)修正因子；FCF—燃料修正因子；LCF—負載修正因子

CVEM模型計算具有非常強大的樣本數(shù)據(jù)。主要包括以下4方面：（1）全國320個城市的汽車企業(yè)及其售后維修服務(wù)店車隊信息數(shù)據(jù)；（2）全國345個城市公安交通管理局提供的車輛數(shù)據(jù)；（3）20個典型城市機動車行駛工況調(diào)查數(shù)據(jù)；（4）機動車修正因子數(shù)據(jù)和排放因子來源于國檢各級環(huán)保部門機動車排污監(jiān)控中心及其合作研究機構(gòu)［4］。

2 廣西機動車各種污染物排放情況

依據(jù)現(xiàn)有機動車的保有量及環(huán)保部門的監(jiān)控統(tǒng)計，利用我國機動車排放CVEM模型對廣西機動車排放污染總量進行測算。2018年廣西機動車保有量達1168.1萬輛。其中，汽車322.3萬輛，摩托車692.80萬輛，掛車2.73萬輛，拖拉機48.72萬輛，其他類型車輛0.01萬輛。全年機動車排放四種主要污染物為106.04萬噸，其中一氧化碳（CO）80.92萬噸、碳氫化合物（HC）9.99萬噸、氮氧化物（NOx）13.83萬噸、總顆粒物（PM）1.3萬噸。這四種主要污染物的生成者都是汽車，其排放的一氧化碳和碳氫化合物超過了相應(yīng)污染物的67%，氮氧化物和總顆粒物超過了相應(yīng)污染物的94.1%。其中，南寧市和玉林市機動車氮氧化物排放量分別為3.75萬噸和1.87萬噸，兩者合計占全區(qū)總量的41.%［5］。四類主要污染物排放來源情況如圖1所示。

圖1 四類主要污染物排放來源

2018年廣西機動車排放一氧化碳80.92萬噸。其中，汽車排放56.91萬噸，占70.3%；低速載貨汽車排放0.16萬噸，占0.20%；摩托車排放23.85萬噸，占29.5%。2018年廣西機動車排放一氧化碳量前三位的城市依次是南寧市、柳州市、桂林市。2018年廣西各市機動車一氧化碳排放量如圖2所示。

圖2 各市機動車一氧化碳排放量

2018年廣西機動車排放碳氫化合物9.99萬噸。其中，汽車排放6.66萬噸，占67.0%；低速載貨汽車排放0.10萬噸，占1.0%；摩托車排放3.23萬噸，占32.0%。2018年廣西機動車排放碳氫化合物量前三位的城市依次是南寧市、柳州市、桂林市。2018年廣西各市機動車碳氫化合物排放量如圖3所示。

圖3 各市機動車碳氫化合物排放量

2018年廣西機動車排放氮氧化物排放量13.83萬噸，其中，汽車排放13.0萬噸，占94.1%；低速載貨汽車排放0.16萬噸，占1.2%；摩托車排放0.65萬噸，占4.7%。2018年廣西機動車排放氮氧化物量前三位的城市依次是南寧市、玉林市、桂林市。2018年廣西各市機動車氮氧化物排放量如圖4所示。其中，南寧市和玉林市機動車氮氧化物排放量分別為3.76萬噸和1.87萬噸，兩者合計占全區(qū)總量的40.7%。

圖4 各市機動車氮氧化物排放量

3 在用輕型汽油車ASM排放限值

3.1廣西I/M檢測維護制度

2013年廣西頒布了最新的《廣西壯族自治區(qū)機動車排氣污染防治辦法》，推行機動車排氣污染定期檢查與維護制度（I/M制度）和工況法排氣檢測工作。按照該辦法制定了機動車環(huán)保分類標志管理辦法，從制定標志、核發(fā)、管理和執(zhí)行做出了規(guī)定。廣西從2015年6月1日起，在全區(qū)開始實施機動車排氣污染檢測，對不達標的黃標車和無環(huán)保合格標志車輛實施限行禁行等強制措施，同時實施汽油車執(zhí)行穩(wěn)態(tài)工況法檢測即ASM檢測。全區(qū)按照“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)標準、統(tǒng)一排放限值標準、統(tǒng)一檢測方法、統(tǒng)一標志管理、統(tǒng)一安裝操作軟件（即聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控）”的原則，機動車環(huán)保檢測站建設(shè)（包括新建和改造）達到41個，檢測線達到220條，建成一套全區(qū)聯(lián)網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

3.2在用輕型汽油車穩(wěn)態(tài)工況法（ASM）檢測

穩(wěn)態(tài)工況法檢測是最簡單的有負荷測試方法，主要由5025和2540兩個穩(wěn)態(tài)工況組合而成，我國的HJ/T240－2005排放標準中提出點燃式發(fā)動機簡易工況法檢測限值原則和方法，提出了采用ASM作為在用汽油車排放監(jiān)測方法包括ASM5025和ASM2540加速模擬工況［6-8］。底盤測功器上運轉(zhuǎn)檢驗的具體要求如表2所示。

表2 穩(wěn)態(tài)工況法試驗運轉(zhuǎn)循環(huán)

3.3 穩(wěn)態(tài)工況法（ASM）檢測排放限值

遵照“新車新標準、老車老標準”的原則，依據(jù)汽車的基準質(zhì)量劃分，2000年7月1日以前生產(chǎn)的第一類輕型汽車，2001年10月1日以前生產(chǎn)的第二類輕型汽車適合表3所示的Ⅰ類限值。

表3 穩(wěn)態(tài)工況（ASM）排氣污染物排放限值Ⅰ類限值

對于2000年7月1日以后生產(chǎn)的第一類輕型汽車和2001年10月1日以后生產(chǎn)的第二類輕型汽車適合表4所示的Ⅱ類限值［9-10］。

表4 穩(wěn)態(tài)工況（ASM）排氣污染物排放限值Ⅱ類限值

4 結(jié)語

以廣西2018年機動車保有量數(shù)據(jù)為核算基礎(chǔ)，利用我國機動車污染物排放CVEM模型對廣西在用汽油車排放總量進行計算，并根據(jù)不同區(qū)域、不同車型比例進行各城市汽油車尾氣污染物排放分量計算，獲得客觀準確的廣西汽油車排放現(xiàn)狀相關(guān)數(shù)據(jù)。對比分析區(qū)內(nèi)外I/M檢測維修制度實施進展情況，表明廣西建設(shè)和完善I/M檢測維修制度的迫切性，提出構(gòu)建包括排放標準檢測方法、實施監(jiān)管制度等系統(tǒng)建設(shè)措施。