2 歐洲中重型商用車排放法規(guī)演變
2.1 法規(guī)架構(gòu)
歐洲商用車的排放法規(guī)通常用歐I……歐VI表示,有時(shí)也用阿拉伯?dāng)?shù)字表示(歐1……歐6)。為了易于區(qū)分,對(duì)于中重型車,一般采用羅馬數(shù)字,而對(duì)于輕型車,一般采用阿拉伯?dāng)?shù)字。
這里討論的排放標(biāo)準(zhǔn)適用于所有“技術(shù)上允許的最大滿載質(zhì)量”大于3500kg的汽車,這些汽車必須以壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力或以點(diǎn)燃式天然氣或液化石油氣為動(dòng)力。
這一項(xiàng)法規(guī)首先以Directive(指示)88/77/EEC發(fā)布,隨后增加了一些補(bǔ)充。在2005年,這一法規(guī)被重新制定,并以Directive05/55/EC推出。從歐VI開(kāi)始,這一標(biāo)準(zhǔn)被簡(jiǎn)化,指示(directives--需要被各國(guó)家轉(zhuǎn)換成立法)被規(guī)定(regulations)所取代,規(guī)定可以立即適用。下面是重型發(fā)動(dòng)機(jī)法規(guī)制定的幾個(gè)階段:
(1)歐I標(biāo)準(zhǔn)1992年執(zhí)行,隨后,1996年執(zhí)行歐II標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)用于卡車和城市客車,但是,城市客車標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行是自愿的。
(2)在1999年歐盟執(zhí)行1999/96/EC指示,該指示包括歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)(2000年實(shí)施),以及歐IV和歐V標(biāo)準(zhǔn)(2005年和2008年執(zhí)行)。這一法規(guī)也包含自愿的、更加嚴(yán)格的排放限值,適用于超低排放汽車,被稱為“環(huán)境友好車輛—Enhanced Environmentally Friendly Vehicles”,或者叫EEVs。
(3)2001年,歐盟委員會(huì)出臺(tái)2001/27/EC指示,該指示不允許使用“排放缺陷裝置”和“不合理的排放控制策略”,當(dāng)汽車在正常行駛狀態(tài)下,這些裝置可能降低排放控制系統(tǒng)效率,使得汽車排放高于發(fā)動(dòng)機(jī)在測(cè)試條件下所測(cè)得的排放水平。
(4)歐盟議會(huì)2005年出臺(tái)的2005/55/EC指示中將耐久性和車載監(jiān)測(cè)裝置--OBD納入標(biāo)準(zhǔn)之中,同時(shí),對(duì)1999/96/EC指示中出臺(tái)的歐IV和歐V標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了重新陳述。在該指示中,有關(guān)耐久性和OBD的技術(shù)要求被單獨(dú)闡述,包括排放系統(tǒng)使用的消耗物品的規(guī)定。
(5)環(huán)境友好車輛EEV。早在1999年,當(dāng)確定歐IV和歐V標(biāo)準(zhǔn)時(shí),歐盟也制定了一種推薦(即:非強(qiáng)制)的“超級(jí)清潔汽車”標(biāo)準(zhǔn),其目的是給歐盟成員國(guó)或城市當(dāng)局在制定鼓勵(lì)環(huán)保汽車激勵(lì)政策時(shí)作為依據(jù)。這個(gè)EEV標(biāo)準(zhǔn)包括三個(gè)方面:其一是NOx排放與歐V排放一樣,同為2g/kWh;其二是PM排放低于歐V限制的三分之一,為0.02g/kWh,該值采用ETC循環(huán)測(cè)定;其三是煙度(smoke opacity limit)降低70%。這些要求對(duì)汽車企業(yè)被認(rèn)為是強(qiáng)制發(fā)動(dòng)機(jī)安裝顆粒過(guò)濾(捕捉)器DPF。
(6)歐VI排放標(biāo)準(zhǔn)于2009年7月18日在出臺(tái)的595/2009法規(guī)中推出(2009年7月31日出臺(tái)了一個(gè)勘誤表)。新的排放法規(guī)與美國(guó)EPA2010法規(guī)一樣嚴(yán)格,并將從2013年起生效(2013年新車型,2014年所有注冊(cè)車輛)。后來(lái),一些新的技術(shù)細(xì)節(jié)在執(zhí)行法規(guī)過(guò)程中由歐盟委員會(huì)提出,并在2010年4月1日發(fā)布。
2.2 標(biāo)準(zhǔn)限值及細(xì)則
表5為歐盟排放標(biāo)準(zhǔn)匯總和執(zhí)行日期。表中日期為新車型實(shí)施日期,在大多數(shù)情況下,所有車型執(zhí)行日期比新車型日期晚一年左右。
表5:歐盟重型柴油機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)(單位:g/kWh,煙度:m-1)
排放 |
日期 |
測(cè)試 |
CO |
HC |
NOx |
PM |
煙度 |
歐I |
1992,<85kW |
ECER-49 |
4.5 |
1.1 |
8 |
0.612 |
|
1992,>85kW |
4.5 |
1.1 |
8 |
0.36 |
|
||
歐II |
1996.1 |
4 |
1.1 |
7 |
0.25 |
|
|
1998.1 |
4 |
1.1 |
7 |
0.15 |
|
||
歐Ⅲ |
1999.10,僅對(duì)于EEVs |
ESC&ELR |
1.5 |
0.25 |
2 |
0.02 |
0.15 |
2000.1 |
ES&ELR |
2.1 |
0.66 |
5 |
0.1 |
0.8 |
|
0.13a |
|||||||
歐IV |
2005.1 |
1.5 |
0.46 |
3.5 |
0.02 |
0.5 |
|
歐V |
2008.1 |
1.5 |
0.46 |
2 |
0.02 |
0.5 |
|
歐VI |
2013.01 |
1.5 |
0.13 |
0.4 |
0.01 |
|
注:a–適用于每缸排量小于0.75dm3并且額定功率轉(zhuǎn)速超過(guò)3000rpm。
從歐Ⅲ階段開(kāi)始,早期穩(wěn)態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試SSET已經(jīng)被以下兩種工況測(cè)試取代,即歐洲固定循環(huán)試驗(yàn)ESC(European Stationary Cycle)和歐洲瞬態(tài)循環(huán)試驗(yàn)ETC(European Transient Cycle)。不透光煙度依據(jù)歐洲負(fù)荷煙度試驗(yàn)ELR(European Load Response)測(cè)試方法來(lái)測(cè)試,即需要滿足下列試驗(yàn)要求:
(1)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)(柴油機(jī)):
●歐Ⅲ:
a、傳統(tǒng)柴油機(jī):ESC/ELR測(cè)試;
b、帶有“高級(jí)后處理系統(tǒng)” (NOx后處理或DPFs) 的柴油機(jī)和EEVs:ESC/ELR+ETC;
●歐IV及以后:ESC/ELR+ETC。
(2)正極點(diǎn)火氣體(天然氣,液化石油氣)發(fā)動(dòng)機(jī),歐Ⅲ及以后:ETC循環(huán)。
依據(jù)ETC測(cè)試循環(huán)測(cè)試的柴油機(jī)以及重型氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的排放標(biāo)準(zhǔn)匯總?cè)绫?:
表6:柴油機(jī)和氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn),ETC測(cè)試(單位:g/kWh)
排放標(biāo)準(zhǔn) |
日期 |
測(cè)試 |
CO |
NMHC |
CH4a |
NOx |
PMb |
歐Ⅲ |
1999.10,僅對(duì)于EEVs |
ETC |
3 |
0.4 |
0.65 |
2 |
0.02 |
2000.1 |
ETC |
5.45 |
0.78 |
1.6 |
5 |
0.16 |
|
0.21c |
|||||||
歐Ⅳ |
2005.1 |
4 |
0.55 |
1.1 |
3.5 |
0.03 |
|
歐Ⅴ |
2008.1 |
4 |
0.55 |
1.1 |
2 |
0.03 |
|
歐Ⅵ |
2013.01 |
4 |
0.16d |
0.5 |
0.4 |
0.01 |
注:a–僅適用于氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)(歐Ⅲ-Ⅴ:僅適用于天然氣;歐VI:天然氣+液化石油氣);
b–在歐Ⅲ–IV階段不適用于氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī);
c-適用于每缸排量小于0.75dm3并且額定功率轉(zhuǎn)速超過(guò)3000rpm;
d–用于柴油機(jī)的碳?xì)淇偭?THC)。
(3)歐VI法規(guī)的補(bǔ)充規(guī)定
●用于測(cè)試柴油機(jī)(ESC+ETC)和氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)(ETC)的氨水濃度限制為10ppm;
●除了質(zhì)量限制以外,顆粒數(shù)量限值將在執(zhí)行排放法規(guī)中被加入。這一數(shù)量限值可以防止為了滿足歐VI質(zhì)量限值而采用的一些不合適技術(shù)(例如“開(kāi)式過(guò)濾器”),這一技術(shù)可能會(huì)讓大量的超細(xì)顆粒通過(guò)過(guò)濾器排放到大氣之中;
●世界統(tǒng)一測(cè)試循環(huán)WHSC(世界穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)循環(huán))和WHTC(世界瞬態(tài)試驗(yàn)循環(huán))將被用來(lái)做歐VI測(cè)試。
●WHSC/WHTC的限值將在執(zhí)行基于現(xiàn)有的ESC/ETC測(cè)試相關(guān)要素的法規(guī)之中被引入;
●在執(zhí)行這一法規(guī)中,NOx排放物中的NO2最大限值將被定義;
●排放耐久性要求:對(duì)于新車型2005年10月起生效,對(duì)所有車型2006年10月起生效。
(4)其它規(guī)定
汽車制造商必須根據(jù)其汽車級(jí)別保證其汽車在一定有效壽命期內(nèi)都能滿足排放限值要求,詳見(jiàn)下表7:
表7:排放耐久期限
汽車類別a |
期限b |
|
歐IV-V |
歐VI |
|
N1和M2 |
100000km/5年 |
160000km/5年 |
N2N3≤16 t |
200000km/6年 |
300000km/6年 |
M3 I級(jí),II級(jí),A級(jí),以及B級(jí)≤7.5 t |
||
N3>16 t |
500000km/7年 |
700000km/7年 |
注:a-質(zhì)量是指(單位公噸)“最大技術(shù)允許質(zhì)量”;
B-年限或km以最先到為準(zhǔn)。
新車型核準(zhǔn)從2005年10月開(kāi)始,所有車型核準(zhǔn)從2006年10月開(kāi)始,車型核準(zhǔn)還需要確認(rèn)汽車在正常使用條件下的正常壽命期內(nèi),排放控制裝置能正常運(yùn)行(在用汽車正常維修和使用的一致性)。表7中汽車類別參見(jiàn)表8。
表8:歐洲汽車分類(70/156/EEC指令確定,2001/116/EEC修訂)
級(jí)別 |
描述 |
細(xì)分級(jí)別 |
載客數(shù)量 |
質(zhì)量限值 |
|
M |
用于乘用, |
M1 |
9人及以下 |
GVW≤3500kg* |
|
最少4輪 |
M2 |
多于9人 |
GVW≤5000kg |
||
|
M3 |
5000kg<GVW |
|||
N |
用于載貨, |
N1CL1 |
NA |
最大GVW≤3,500kg |
N |
最少4輪 |
N1CL2 |
|
|||
|
N1CL3 |
|
|||
|
N2 |
3500kg<GVW≤12000kg |
|||
|
N3 |
12000kg<GVW |
注:* 歐IV之前M1有兩個(gè)細(xì)分級(jí)別:即GVW≤2500kg和2500kg
此外,對(duì)于提前使用清潔發(fā)動(dòng)機(jī),歐盟成員國(guó)被允許采用稅收激勵(lì)措施,目的為了加速那些滿足新排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車在標(biāo)準(zhǔn)生效期以前進(jìn)入市場(chǎng)。這些激勵(lì)措施必須符合下列條件:
●適用于在成員國(guó)銷售的新車,其排放提前滿足歐盟指示中的法定限值;
●新的排放法規(guī)生效時(shí),這些措施自動(dòng)終止;
●對(duì)于任意一款新車,稅收激勵(lì)金額不超過(guò)為了實(shí)現(xiàn)新排放標(biāo)準(zhǔn)所采用的技術(shù)解決措施所產(chǎn)生的附加成本;
●企業(yè)提交的達(dá)標(biāo)歐VI車型,其核準(zhǔn)必須在2009年8月完成,激勵(lì)措施也在當(dāng)日起生效。歐VI激勵(lì)措施也適用于一小部分現(xiàn)有汽車或者翻新的現(xiàn)有汽車,這些汽車排放控制系統(tǒng)能夠滿足歐VI排放限值;
●提前銷售的更清潔發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過(guò)更優(yōu)惠的公路收費(fèi)予以鼓勵(lì)。在德國(guó),公路收費(fèi)優(yōu)惠從2005年開(kāi)始,用來(lái)鼓勵(lì)先于歐V標(biāo)準(zhǔn)生效日期推出的歐V機(jī)型。
(未完待續(xù))
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