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PEMS便携式排放检测系统:测量车辆实际行驶过程中污染物排放量 在国六标准以前,新型发动机或新车型在型式认证阶段,主要是基于实验室数据验证尾气排放是否达标,但发动机在实验室中的运行状态与实际道路行驶状态存在较大差异,实验室数据可能并未真实反映发动机的实际排放情况。为解决上述问题,我国重型车国六标准均增加发动机便携排放检测系统(PEMS)测试,即将发动机便携排放检测系统安装在实际道路行驶的整车上,测量得到车辆在实际行驶过程中的污染物排放量。国六标准要求所有需进行型式检验的发动机及汽车进行前述检测,且只有通过检测的新车才能生产、进口、销售和投入使用或注册登记。 2020年12月28日发布的HJ 1014-2020《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求》要求,从2022年12月1日起,所有生产、进口和销售的560KW(含560KW)的非道路移动机械及装用的柴油机,必须符合本标准。该标准是对2014年颁布的GB 20891-2014《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三、四阶段)》第四阶段内容的补充。该标准的发布,为国内非道路机械主机厂设定了闹钟,国四产品的准备正式步入倒计时阶段。相较于原标准,其中很重要的一项是增加了车载法检验的限值及检测规程,并对车载便携式排放检测系统(PEMS)的相关技术要求进行了规定。 针对国内急需的便携式排放检测系统(PEMS)需求,四方光电快速组织研发技术团队攻关,实现了便携式排放检测系统(PEMS)的国产化。Gasboard-9805系列是四方光电基于自主研发的核心气体分析技术专门开发的一款便携式排放检测系统(PEMS),用于非道路、道路(轻型车及重型柴油车),产品可实现CO、CO2、NO、NO2、THC排放物浓度测量,以及颗粒物、排气流量、GPS数据、环境温湿度、大气压力的测量,并具备测试过程引导、自动计算排放总量、导出测试报告等功能。此外,产品采用模块化设计,便携电池支持6小时以上续航,满足在用车车载排放检测要求。
图:四方光电便携式排放检测系统(PEMS)Gasboard-9805 车载O2/NOx传感器:发动机燃烧和污染物检测控制 燃油发动机运行会释放NOx,这类气体形成的硝酸盐是造成空气污染的重要原因之一,NOx近年来已成为大气污染治理的重点关注对象。SCR作为NOx氮氧化物的主要控制技术,在国六柴油机上全面普及。氮氧传感器参与喷氨系统的闭环控制,是发动机排放系统的核心传感器。 针对汽油车排气污染物的主流净化方法是使用三元催化器,将CO、NOx、HC等有害气体转化为无害气体和水,其净化效率的高低取决于混合气浓度是否保持在理论空燃比附近。由于空燃比的变化会引起排气中氧浓度相应的变化,通过在排气管中设置O2传感器,可实现O2传感器对氧浓度的检测,并向汽车的电子控制单元反馈信号。电子控制单元根据反馈信号及时调整喷油量,使得混合气的空燃比保持在理论值附近。 随着“国六”标准的颁布及逐渐实施,O2及NOx传感器前装及后装市场持续扩容,仅前装市场年需求量就达百亿元规模。但目前主要市场份额由境外厂商占据,国内需求严重依赖进口。现在为降低对境外厂商的依赖程度,国内企业必须自主研发发动机燃烧和污染物检测控制用的O2、NOx以及SOOT传感器。 四方光电凭借多年在智能气体传感器领域的技术创新、精益生产、质量管控等硬实力,基于高温共烧陶瓷(HTCC)、高温传感器封装等自有技术平台,已经实现传感器所需核心元器件芯片的自制,建成传感器所需的元器件芯片、封装及传感器生产线,并实现批量生产。四方光电通过上下游供应链整合,核心关键零部件自主生产,为客户提供最优化的发动机配套O2、NOx及颗粒物传感器产品解决方案,实现进口替代。
图:四方光电O2/NOx/SOOT传感器 四方光电的创业团队来自于华中科技大学。副总经理董鹏举毕业于华中科技大学内燃机专业,在汽车和发动机行业拥有丰富的工作经验。董鹏举告诉记者,作为科创版上市公司,四方光电的发展战略一直围绕服务国家重点行业以及重要需求。未来,四方光电将继续加大发动机排放检测设备和车用核心气体传感器的研发及产业化力度。一方面,公司将继续完善发动机实验室定容采样CVS和直采系统、PEMS便携检测系统、以及I/M站排放检测设备的国产化替代方案;另一方面,四方光电将为售后市场提供更高可靠性能的O2、NOx和SOOT传感器产品,打赢发动机排放检测设备“突围战”。 编辑：蓝枫 |
