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實車道路行駛污染排放量測技術
  • 發布年度:2018
  • 主要類別:環保能源
  • 次要類別:電子報
  • 車輛中心 技術服務處 江岳翰

    車輛從設計、開發階段,一直到上市前的油耗及污染排放法規認證,以及車輛上市後的抽驗、品管召回等測試,長久以來皆是在實驗室裡進行,利用底盤動力計及污染分析取樣設備,以固定的行車型態進行排放量測。這種方法不但行之有年,且因測試環境條件容易控制,測試結果具有公正性及良好的再現性,是為目前各國普遍採納使用的方式。

    然而近年國際間許多研究機構,發現車輛於實際道路行駛的污染排放與實驗室測試結果有明顯差異,主因是實驗室測試方式無法真正反應現實環境中交通狀況、氣候變化等情形,為能更了解車輛於實際道路行駛時的排放狀況,因此催生了以車載型排放量測設備(Portable Emission Measurement Systems,以下簡稱PEMS)進行車輛污染排放量測的新方法。

    車輛中心(ARTC)自2009年起即開始應用PEMS設備進行實車道路廢氣量測,初始目的為評估不同道路型態在不同車流量狀態下的CO2排放情形。所使用之PEMS設備,符合美國聯邦法規 CFR Part 1065 subpart J,並於2016年建置最新的PEMS機型,設備詳細規格如表1,整體車載系統架構請參見下圖配置圖。另因PM2.5的議題已逐漸受到重視,未來也將再新增粒狀污染物排放顆粒數(PN)量測模組,可使設備應用範圍更為廣泛。

    表1. 車載型排放量測設備規格表

    圖. 車載型排放量測設備配置

    近期因國際陸續發生車輛因裝設減效裝置(Defeat Device)或類似之控制策略,也就是媒體報導的車輛排放廢氣造假案例,對此,歐盟於2016年公告PEMS將納入輕型車輛之管制工具,要求車輛除傳統實驗室的檢測外,需再增加以PEMS設備,依據RDE(Real Driving Emission)測試方法進行測試,以彌補傳統實驗室測試無法真實呈現道路行駛實際排放之狀況,當年即要求車廠辦理認證時提報RDE檢測數值,2017年起即須符合管制標準值。

    執行RDE測試時需將PEMS量測設備安裝於測試車輛,車輛依照事先規劃符合表規範的測試路線行駛須符合表2的規範,並針對駕駛行為中的加速度及平均正加速度有相關之規範,避免駕駛員刻意和緩或過度激烈的操控車輛。過程中連續量測車輛排放的CO、CO2、T.HC及NOx等濃度,並紀錄其即時濃度、排氣流量及體積,最後可計算出單位距離排放污染物的重量(g/km),並與實驗室之測試值進行比較或探討其差異。

    表2. 測試路線規範

    因應國際車輛污染管理趨勢,我國環保署亦委託ARTC進行柴油小客車及重型柴油車輛PEMS實車道路污染測試研究,評估將PEMS納入我國法規應用的可行性,期與既有實驗室檢測程序相輔相成,構成更為嚴密的污染管理機制。目前國際已經有相當多利用PEMS結合不同交通狀況的研究結果且歐盟亦將PEMS納入正式法規執行工具,已可預見未來國際對於車輛污染測試的發展趨勢。

    ARTC已建立符合國際規範的PEMS檢測能量及量測技術,並累積豐富的測試經驗,可提供主管機關或車輛業界相關技術服務與諮詢,如有需要進一步了解PEMS,請逕洽ARTC環保能源實驗室(https://www.artc.org.tw/chinese/01_testing/05_01detail.aspx?pid=4) 江岳翰工程師,電話047-811222分機2221。
     

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