基于OBD在線監控對機動車尾氣排放污染現狀的分析

摘要：隨著國家環保政策不斷出臺，環保領域的技術創新也在突飛猛進的向前發展。機動車污染防治工作日益成為城市污染治理的關鍵一環。利用技術創新，OBD在線監控技術與監管平臺，實現對高排放機動車污染的實時監控，對超標車輛進行預警與管控，提高其治理水平。

關鍵詞：機動車;OBD在線監控;超標

中圖分類號：X83 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）05-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.05.105

Abstract：With the continuous introduction of national environmental protection policies， technological innovation in the field of environmental protection is also advancing by leaps and bounds. The prevention and control of motor vehicle pollution has increasingly become a key link in urban pollution control. Utilizing technological innovation， OBD online monitoring technology and supervision platform to achieve real-time monitoring of high-emission vehicle pollution， early warning and control of excessive vehicles， improve their governance.

Keywords：Motor vehicle; OBD online monitoring; Exceeding the standard

通過對柴油貨車安裝OBD在線監控裝置，實現對機動車尾氣排放污染情況的實時監測，掌握其加油情況、尿素使用及添加情況，尾氣是否達標。本項目通過在車上安裝OBD通訊控制模塊，實現對車輛OBD的通訊及實時車輛發動機和后處理數據采集，采集數據包括車輛轉速，發動機轉速，發動機噴油量，尿素液位狀態，排氣溫度，車輛位置等。

1 OBD在線監控車型及數據讀取情況

目前在唐山市的主流車型：一汽解放，柳汽，福田，北奔，重汽，上菲紅等車上安裝了汽車尾氣數據采集設備，可以采集到車輛轉速，發動機轉速，發動機噴油量，尿素液位狀態，排氣溫度，車輛位置等信息。經過一個多月的數據采集，數據分析，以及現場的測試調查，市場上的國三排放標準重型車大部分沒有OBD系統，不能有效的讀取車輛數據;而國四國五排放標準車輛都有OBD系統，可以讀取到上述參數信息，具體如下表。

2 NOx采集情況

車輛的NOx值通過原車上安裝的氮氧傳感器發送到CAN總線上的特定信息進行讀取，可以得到以ppm顯示的結果，具體如下圖顯示。

氮氧傳感器測量原理及參數：測量原理：廢氣通過擴散阻擋層1（DB1）進入腔室1，通過能斯托單元的信號識別腔室1的氧氣濃度，多余的氧氣被氧氣泵單元排出，氧氣泵的電流IP1與廢氣中的氧氣濃度呈一定比例;從而可以測量出來O2的濃度。

廢氣通過擴散阻擋層2（DB2）進入腔室2，NOx在腔室2里面被分離成N2和O2，O2被NOX泵單元泵出;泵的電流IP2和廢氣中的NOx呈一定比例。從而可以測量出來氮氧化物的濃度。

傳感器精度：@90ppm： ±12ppm（13%）（new）/ ±17ppm（old）（19%），@1500ppm： ±12%? ?測量結果包括 NOx（NO和NO2），O2

3 車輛氮氧（NOx）測試分析

3.1 監測NOx排放濃度

通過讀取車輛上氮氧傳感器的實際測試值，可以直觀的看到車輛的實際排放氮氧值，可以直觀的監測到哪些車輛處于高排放狀態，哪些處于正常排放狀態，為發現超標車輛提供了依據。如右圖所示為其中一輛車的NOx監測濃度變化。從圖中可以看出，該輛車的NOx濃度一直處于較高的水平，峰值超過了2400ppm，而參考北京地標（DB 11/ 1476—2017）的規定，國四排放標準的車輛氮氧排放值應該在1250ppm以內。在此期間，雖然SCR系統一直處于工作狀態，但NOx的排放始終保持較高水平。

3.2 車輛故障燈的監測

可以通過讀取車輛故障燈的狀態得到當前車輛是否有OBD故障，這樣可以清楚的知道部分車輛存在故障燈點亮后仍然長期處于行駛狀態，未對車輛進行維護保養。

國4及以上標準的重型車都會安裝故障顯示燈（俗稱mil燈）。通過對19輛重型車的監控，發現部分車輛在故障燈點亮后仍然長期處于行駛狀態未對車輛進行維護保養，說明車輛駕駛人未對車輛故障引起足夠的重視。

3.3 車輛工作狀態分析

通過對采集的發動機參數進行分析，發現車輛發動機大部分時間都處于中高負荷運行，這也與物流車輛長期處于運營狀態一致。

3.4 油耗情況分析

通過數據分析發現，物流運輸車輛運營一天，約12個小時，行駛約500km左右，大約需要消耗柴油130L.

另外通過數據分析發現發動機大部分時間處于中等負荷運行，發動機運行的負荷越高，瞬時油耗也相應增加。

參考文獻

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收稿日期：2019-02-27

作者簡介：劉士光（1985-），男，漢族，本科學歷，機電工程師，研究方向為利用機械化、自動化、網絡化等技術手段，加強機動車污染防治能力建設。