HORIBA OBS-ONE GS Unit车载排放测量系统项目应用实践
随着真实驾驶排放（RDE）测试纳入机动车排放监管与认证体系，具备复杂路况适配能力的车载排放测量设备成为汽车研发、检测及环保监管领域的基础配置。近期，项目团队应用HORIBA OBS-ONE GS Unit车载排放测量系统，完成了12家整车厂、8家发动机研发机构及5家环保监管部门的排放测试能力升级项目。项目实施期间，累计完成30万辆次机动车的RDE测试相关工作，覆盖国六b标准车辆、新能源混动车型及重型商用车等多个品类。本文结合项目实践，梳理该设备的技术特性、应用流程及问题应对方案，为同类项目实施提供参考。
一、项目背景与设备选型依据
本次项目核心需求是解决传统排放测试设备在真实道路场景中存在的三大问题：一是实验室测试数据与实际道路排放存在偏差，无法全面反映车辆实际运行状态下的排放水平；二是设备安装调试流程繁琐，难以快速适配多车型测试需求；三是数据采集、存储及上传环节无法满足法规要求的全链路追溯性。
基于上述需求，项目组选定HORIBA OBS-ONE GS Unit作为核心设备，选型主要依据三点：一是该设备符合GB/T 38146.6、EPA CFR 40等国内外RDE测试相关标准，可满足不同场景下的合规测试要求；二是采用模块化设计，能适配轿车、SUV、重型商用车等多种车型的安装需求；三是支持多组分排放物同步测量，数据采集精度及稳定性经前期台架验证可满足项目要求。
二、设备核心技术参数与功能特性
OBS-ONE GS Unit为OBS-ONE系列车载排放测量系统的气体分析核心单元，其技术参数与功能可匹配真实驾驶排放测试的基础需求，具体如下：
测量参数与精度：可同步测量CO、CO₂、THC、NOₓ、NO₂等气体组分，各组分测量范围及精度符合OIML相关规范：CO测量范围0-10% vol，精度±2% FS；CO₂测量范围0-20% vol，精度±2% FS；THC测量范围0-10000 ppmC，精度±1.5% FS；NOₓ测量范围0-5000 ppm，检出限0.1 ppm，响应时间（T90）≤5秒；
测量原理：采用NDIR（非分散红外）技术检测CO、CO₂，FID（氢火焰离子化检测器）检测THC，CLD（化学发光法）检测NOₓ，不同组分采用针对性检测原理以保障测量准确性；
模块化设计：GS Unit可与OBS-ONE系列的采样单元、控制单元、显示单元快速对接组成完整系统，支持加装NH₃检测模块、PM接口，可适配不同燃料类型（汽油、柴油、CNG）的测试需求，车型切换时参数配置可通过软件一键完成；
环境适应性与稳定性：整机防护等级IP43，工作环境温度范围-10℃～45℃，相对湿度≤95%（无冷凝）；内置减震结构，可适应常规道路颠簸工况；平均无故障工作时间（MTBF）≥12000小时；
运维相关功能：配备自动零点/跨度校准功能，每日开机可自动完成校准，校准耗时≤10分钟，校准记录带时间戳自动存储；采样入口内置0.3μm过滤器，支持检测后自动反吹，可减少滤芯堵塞概率。
三、项目实施流程与关键操作要点
项目实施遵循“场景适配-系统集成-校准验证-操作培训-试运行”的标准化流程，确保设备稳定落地应用，各环节具体内容如下：
（一）场景适配与系统集成
根据不同用户需求，设备部署分为三种场景：一是整车研发场景，配置完整OBS-ONE系统（含GS Unit、PN单元、PM单元），并对接发动机测控系统，实现排放数据与发动机工况参数同步采集；二是认证测试场景，严格按照RDE测试规范配置设备，保障测试数据的合规性与可追溯性；三是环保监管场景，采用便携化配置，搭配车载电源及快速采样组件，适配路检路查的移动测试需求。
系统集成阶段核心工作包括：接入车辆CAN总线，同步采集发动机转速、负荷等参数；配置HJ 212等数据传输协议，保障测试数据可实时上传至监管平台；导入车型基础参数，完成设备与测试车型的适配调试。
（二）校准验证与操作培训
校准验证分为三步：一是采用标准气体完成零点及跨度校准，确保各组分测量误差符合规范要求；二是在底盘测功机上开展台架对比测试，验证车载测试数据与台架测试数据的相关性≥99%；三是选取城市、高速、乡村三种典型路况开展实车测试，验证设备在复杂工况下的测试重复性，变异系数≤0.8%。
操作培训聚焦设备安装、校准维护、数据处理及RDE测试规范等核心内容，确保操作人员可独立完成全流程操作，培训后通过实操考核方可上岗。
（三）RDE测试执行流程
标准化测试流程包括：一是测试前准备，检查车辆状态及设备安装情况，完成系统初始化与零点校准，输入车辆基础信息；二是道路测试，按照RDE规范规划测试路线，系统自动同步采集排放数据、排气流量、GPS轨迹及环境参数；三是数据处理，测试完成后系统自动核算质量排放量，生成标准化测试报告，按要求完成数据存档与上传；四是设备维护，清洁采样管路及过滤器，检查设备状态并完成电池充电。
（四）关键操作要点
一是采样探头插入排气管深度需≥40cm，且确保密封良好，避免外界空气干扰；二是测试前需完成系统气密性检查，保障测量准确性；三是长时间测试过程中，每30分钟需人工核查一次设备运行状态及数据存储情况，确保数据完整性。
四、项目实施中的问题与应对措施
项目推进过程中，针对真实驾驶排放测试的复杂场景，梳理出四类典型问题并形成对应解决方案：
1. 瞬态排放捕捉不精准：车辆急加速、爬坡等工况下排放浓度骤变，易出现数据滞后。解决方案：启用设备高频采样模式（采样频率10Hz），优化采样管路布局以缩短气体传输路径，减少数据延迟；
2. 长时间测试设备稳定性不足：RDE测试时长通常为90-120分钟，设备易受环境温度、振动影响出现漂移。解决方案：启用设备自动零点校准功能（每30分钟自动校准一次），配备专用减震支架及保温防护套件，减少环境因素干扰；采用电池热插拔设计，保障长时间测试的电力供应与数据连续性；
3. 多参数数据同步性差：排放数据、车辆工况及GPS轨迹等多源数据时间戳不一致，影响分析准确性。解决方案：采用高精度同步时钟，确保各参数时间戳误差≤10ms；优化数据传输链路，采用高速CAN总线与以太网接口保障实时传输；通过软件算法修正数据传输延迟；
4. 重型商用车适配难度大：重型商用车安装空间有限、振动剧烈，影响设备安装与稳定运行。解决方案：基于模块化设计优化设备安装布局，利用车辆预留空间合理布置；选用加强型减震部件提升抗振动能力；配置大容量备用电池组，满足长时间测试电力需求。
五、项目实施成效与经验总结
本次项目历时七个月，通过标准化实施流程，实现了各用户单位排放测试能力的有序升级，具体成效包括：一是优化了测试流程，设备安装调试时间从传统设备的60分钟缩短至30分钟，车型切换准备时间从10分钟缩短至1分钟；二是提升了数据可靠性，经台架与实车验证，测试数据与标准值相关性≥99%，满足合规测试要求；三是降低了运维成本，设备自动校准功能减少了60%的人工校准工作量，过滤器自动反吹功能延长了滤芯使用寿命。
结合项目实践，总结三点经验：一是设备选型需严格匹配应用场景与合规要求，前期台架验证是保障设备适配性的关键；二是标准化实施流程可有效降低人为误差，提升项目推进效率，从设备部署、校准验证到测试执行，每环节均需建立明确的操作规范；三是设备运维需常态化，定期校准、清洁维护可保障测量精度，延长设备使用寿命，降低长期运营成本。
后续，项目组将持续跟踪设备在不同车型、不同工况下的应用表现，积累测试数据，为设备参数优化及后续项目实施提供更完善的参考。
