3 日本中重型商用車排放法規(guī)演變
日本國土交通省和環(huán)境省規(guī)定,將從2009年10月起對新銷售的柴油動力車實施新的尾氣排放標準。新標準的嚴格程度為世界之最。實施新標準后,氮氧化合物(NOx)排放量根據車型不同減少40%~65%;顆粒物質(PM)排放量減少53%~64%。國土交通省在研究了汽車廠商的技術開發(fā)動向后作出了上述決定。
日本中重型柴油商用車的排放標準匯總如表9。重型柴油機的測試程序為JE05工況法(熱啟動版)。2005年以前,重型柴油機用13工況法和6工況法測試。從2005年開始,汽車和發(fā)動機用硫含量為50ppm的燃料測試。
表9:日本重型柴油商用車排放標準GVW>3500kg(2005年以前>2500kg)
年度 |
測試 |
單位 |
CO |
HC |
NOx |
PM |
均值(最大) |
均值(最大) |
均值(最大) |
均值(最大) |
|||
1988/89 |
6工況 |
ppm |
790(980) |
510(670) |
DI:400(520) |
|
IDI:260(350) |
||||||
1994 |
13工況 |
g/kWh |
7.40(9.20) |
2.90(3.80) |
DI:6.00(7.80) |
0.70(0.96) |
IDI:5.00(6.80) |
||||||
1997a |
7.40(9.20) |
2.90(3.80) |
4.50(5.80) |
0.25(0.49) |
||
2003b |
2.22 |
0.87 |
3.38 |
0.18 |
||
2005c |
JE05 |
2.22 |
0.17d |
2 |
0.027 |
|
2009 |
2.22 |
0.17d |
0.7 |
0.01 |
注:a-1997:GVW≤3500kg;1998:350012000kg;
b-2003:GVW≤12000kg;2004:GVW>12000kg; c-2005年年末完全實施; d-非甲烷烴類。
4 中國中重型商用車排放法規(guī)演變
4.1 國I和國II標準實施進程
由于歐美日三大汽車排放標準體系中,歐洲法規(guī)在標準的松嚴程度、道路交通情況等方面相對較適用于我國的實際情況,故中國在充分吸收歐洲的經驗后,全面等效采用歐盟(EU)指令、ECE技術內容和部分采用前歐共體(EEC)法規(guī)的基礎上形成了中國汽車排放法規(guī)體系。
為適應我國加入WTO后與國際接軌的需要,為兌現2008年在北京舉辦的奧運會的承諾,為我國國民經濟的持續(xù)迅速發(fā)展和改善環(huán)境、提高人民生活質量的需要,我國對制定、公布和實施車用柴油機的排放標準十分重視,并不斷加嚴。國家技術監(jiān)督局1999年3月10日曾發(fā)布GB17691-1999“壓燃式發(fā)動機和裝用壓燃式發(fā)動機的車輛排氣污染物限值及測試方法”排放標準(即國Ⅰ、國Ⅱ標準,相當于歐Ⅰ、歐Ⅱ)。隨后于2001年4月16日,國家環(huán)境總局、國家技術監(jiān)督檢驗檢疫總局重新更新發(fā)布了此標準,即GB17191-2001“車用壓燃式發(fā)動機排氣污染的排放限值及測量方法”排放標準,將實施國Ⅱ標準的時間提前了16個月,具體見表10。
表10: 我國國Ⅱ排放標準的實施時間
標準號 |
發(fā)布日期 |
生效日期 |
認證試驗 |
生產一致性 |
GB17691-1999 |
1999.3.10 |
2000.1.1 |
2005.1.1 |
2006.1.1 |
GB17691-2001 |
2001.4.16 |
2001.4.16 |
2003.9.1 |
2004.9.1 |
表11: 我國車重大于3.5噸商用車排放標準(GB17691-2001)(單位:g/kWh)
實施階段 |
實施日期 |
CO |
HC |
NOx |
PM |
備注 |
|
≤85kW |
>85kW |
||||||
I(型式認證/一致性) |
2000.9.1/ |
4.5/4.9 |
1.1/1.23 |
8.0/9.0 |
0.61/0.68 |
0.36/0.40 |
相當于歐I |
2001.9.1 |
|||||||
Ⅱ(型式認證/一致性) |
2003.9.1/ |
4.0/4.0 |
1.1/1.1 |
7.0/7.0 |
0.15/0.15 |
0.15/0.15 |
相當于歐Ⅱ |
表11為GB17691-2001規(guī)定的我國車重大于3.5噸柴油機排放標準限值。據有關報導,一些主要城市當時提前實施了此排放目標,如北京和上海已分別于2003年1月1日和2003年3月1日開始提前執(zhí)行國Ⅱ排放標準。
4.2 國Ⅲ及以后標準實施進程
2005年8月,國家環(huán)??偩趾蛧屹|量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯合發(fā)布了GB17691-2005《車用壓燃式、氣體點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(國Ⅲ、Ⅳ、V階段)》標準及實施時間,如表12、表13、表14。為了迎接2008年的奧運會,2006年1月1日北京在全國范圍內率先實施國Ⅲ排放標準,2008年7月1日開始試行國Ⅳ標準。盡管由于各種原因,全國國Ⅳ排放標準生產一致性實施時間可能有所推延(目前正在討論中),但我國排放標準的升級趨勢已無法阻擋。
表12:GB17691-2005標準(車重大于3.5噸)實施時間及延遲情況
級別 |
型式認證 |
生產一致性 |
國Ⅲ |
2007.1.1 |
2008.1.1→推遲至2008.7.1 |
國Ⅳ |
2010.1.1 |
2011.1.1→推遲至? |
國Ⅴ |
2012.1.1 |
2013.1.1 |
表13:國Ⅲ~國V階段的ESC和ELR試驗限值(單位:g/kWh)
階段 |
CO |
HC |
NOx |
PM |
煙度(M-1) |
Ⅲ |
2.1 |
0.66 |
5 |
0.100.13a |
0.8 |
Ⅳ |
1.5 |
0.46 |
3.5 |
0.02 |
0.5 |
Ⅴ |
1.5 |
0.46 |
2 |
0.02 |
0.5 |
EEV |
1.5 |
0.25 |
2 |
0.02 |
0.15 |
注:a-對于每缸排量低于0.75dm3及額定功率轉速超過3000rpm的發(fā)動機;
EEV限值是非強制性要求,表14同。
與GB 17691-2001 (國Ⅱ)相比,GB17691-2005《車用壓燃式、氣體點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(國Ⅲ、Ⅳ、V階段)》主要有以下變化:
(1)修改采用88/77/EEC指令及截止至2001/27/EC的各項修訂指令的技術內容;
(2)與GB17691-2001在試驗方法和所用設備方面均有重大變化;
(3)原先用的十三工況有改動(ESC);
(4)新增加了負荷煙度試驗(ELR)和歐洲瞬態(tài)工況(ETC)試驗;
(5)額外增加了3個隨機工況點的NOx測量,防止只滿足工況點要求的技術作弊行為。
表14:國Ⅲ-國V階段的ETC試驗限值(單位:g/kWh)
階段 |
一氧化碳 |
非甲烷碳氫化合物(NMHC) |
甲烷 |
氮氧化物 |
顆粒物 |
Ⅲ |
5.45 |
0.78 |
1.6 |
5 |
0.160.21(3) |
Ⅳ |
4 |
0.55 |
1.1 |
3.5 |
0.03 |
Ⅴ |
4 |
0.55 |
1.1 |
2 |
0.03 |
EEV |
3 |
0.4 |
0.65 |
2 |
0.02 |
注:(1)僅對天然氣發(fā)動機;
(2)不適用于Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ階段的燃氣發(fā)動機;
(3)對于每缸排量低于0.75 dm3及額定功率轉速超過3000rpm的發(fā)動機。
此外,GB17691-2005《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ階段)》還增加了以下要求:
(1)從第Ⅳ階段開始,增加了車載診斷系統(tǒng)(OBD)或車載測量系統(tǒng)(OBM)的要求;
(2)耐久性要求:第Ⅲ階段,如有后處理裝置,應在正常壽命期內有效工作;第Ⅳ階段,應在正常壽命期內,排放控制裝置正常運轉;
(3)第Ⅳ階段要求在用車的符合性。
自1999年國家技術監(jiān)督局公布車用柴油機有關排放法規(guī)以來,各主機廠及汽車廠對降低現生產商用車柴油機的排放已作了大量的攻關研究,并取得明顯的成效。目前,多數廠家產品都能通過國Ⅲ排放標準,有不少機型已能達到國Ⅳ排放標準。
5 各國中重型商用車排放法規(guī)限值及實施時間對比
(1)美國、歐洲、日本和中國重型車(>3.5噸)排放法規(guī)限值和具體實施時間(型式認證)的對比參見表15。
表15:美歐日和中國重型車排放法規(guī)限值與實施時間對比(單位:g/kWh)
年度 |
歐洲 |
美國 |
中國 |
日本 |
||||
2000 |
歐Ⅲ |
NOx: |
EPA1998 |
NOx: |
國I |
NOx: |
JP97 |
NOx:4.5 |
2001 |
||||||||
2002 |
||||||||
2003 |
國II |
NOx: |
JP2003 |
NOx:3.38 |
||||
2004 |
EPA2004 |
NOx: |
||||||
2005 |
歐IV |
NOx:3.5 PM:0.02 |
JP2005 |
NOx:2.0 |
||||
2006 |
||||||||
2007 |
EPA2007 |
NOx:1.63 |
國Ⅲ |
NOx: |
||||
2008 |
歐V |
NOx:2.0 PM:0.02 |
||||||
2009 |
JP2009 |
NOx:0.7 |
(2)世界上以歐盟汽車排放法規(guī)體系為參照標準,并執(zhí)行對應標準限值的主要國家,其重型車(>3.5噸)標準實施時間(型式認證)的對比參見表16。表16中歐盟包括:英國、法國、德國、意大利、荷蘭、比利時、盧森堡、愛爾蘭、丹麥、希臘、西班牙、葡萄牙、芬蘭、瑞典、奧地利、愛沙尼亞、拉脫維亞、立陶宛、波蘭、捷克、匈牙利、斯洛伐克、斯洛文尼亞、馬耳他、塞浦路斯、羅馬尼亞、保加利亞,共27國。
圖16:世界執(zhí)行歐盟法規(guī)的主要國家重型車標準實施時間對照表
地區(qū) |
國家 |
2008 |
2009 |
2010 |
2011 |
2012 |
歐盟 |
|
歐Ⅳ |
歐Ⅴ |
歐Ⅴ |
歐Ⅴ |
|
歐洲(歐盟以外) |
俄羅斯 |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅳ |
歐Ⅳ |
|
土耳其 |
歐Ⅳ |
歐Ⅴ |
|
|
|
|
烏克蘭 |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
|
|
東南亞 |
中國 |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅳ |
歐Ⅳ |
歐Ⅴ |
越南 |
歐Ⅱ |
歐Ⅲ |
歐Ⅳ |
歐Ⅳ |
|
|
馬來西亞 |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
|
菲律賓 |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
|
巴基斯坦 |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
|
印尼 |
歐Ⅰ |
歐Ⅰ |
歐Ⅰ |
歐Ⅰ |
|
|
印度 |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅳ |
歐Ⅳ |
|
泰國 |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
|
|
|
中東 |
伊朗 |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅳ |
沙特 |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
|
|
|
非洲 |
南非 |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅳ |
歐Ⅳ |
歐Ⅳ |
突尼斯 |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
|
|
|
|
埃及 |
歐Ⅰ |
歐Ⅰ |
歐Ⅰ |
歐Ⅰ |
歐Ⅰ |
|
阿爾及利亞 |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
|
|
|
|
摩洛哥 |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
|
|
|
安哥拉 |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
|
|
|
中南美 |
巴西 |
歐Ⅲ |
歐Ⅳ |
歐Ⅳ |
歐Ⅳ |
歐Ⅳ |
秘魯 |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
|
哥倫比亞 |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
|
智利 |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
|
阿根廷 |
歐Ⅲ |
歐Ⅳ |
歐Ⅳ |
歐Ⅳ |
歐Ⅳ |
|
委內瑞拉 |
歐Ⅰ |
歐Ⅰ |
歐Ⅰ |
歐Ⅰ |
歐Ⅰ |
|
墨西哥 |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
歐Ⅲ |
|
厄瓜多爾 |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
歐Ⅱ |
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