排放控制法规知识

排放控制法规及测量技术目录一、尾气排放概况二、排放控制法规美国加州大气资源局法规（乘用车/轻型货车）美国环保署(乘用车/轻型货车)欧盟法规(轿车/轻型货车)日本法规（轿车/轻型载货车）美国法规（重型货车）欧盟法规（重型货车）日本法规（重型货车）三、排放测量技术一、尾气排放•能耗的增加，主要矿物燃料消耗的增加，使得空气质量面临着严峻的问题。除工业、家庭和发电装置产生的排放以外，由汽车发动机产生的尾气排放也占据了一个很重要的角色；在发达国家汽车排放占到总排放量的20%。•为了达到限制汽车污染物排放的要求，车辆已经安装了辅助排放控制系统：1、曲轴箱强制通风系统2、蒸发排放物控制系统燃烧产物：燃料完全燃烧的化学反应方程式：主要成分：H2O、CO2、N2其他成分：一氧化碳(CO)碳氢化合物(HC)氮氧化合物(NOX)二氧化硫(SO2)颗粒物2222211COmOHnOmHCnyx所有燃烧过程中发生的二次反应NOX燃料中的硫燃烧SO2CO燃料不完全燃烧混合气太浓空燃比不稳定HC支持空燃混合物完全燃烧的氧气不足不完全燃烧和部分燃烧的碳氢化合物气溶胶和硫酸附着的烟粒颗粒物•最主要的废气排放限制法规：加州大气资源局法规；环保署法规；美国法规；欧盟法规；日本法规。车型划分：•试验程序：根据车辆级别和检测目的，检测类别分为3种：1.车型鉴定2.序列产品车辆试验（随机检测）3.现场监督（在车辆运行过程中对某项废气成分进行现场监控）二、排放控制法规乘用车轻型货车特种车辆重型货车底盘动力测试仪发动机试验台架美国加州大气资源局法规（乘用车/轻型货车）一、逐步实施制定的排放限制标准分为：低排放车Ⅰ(LEVⅠ)低排放车Ⅱ(LEVⅡ)①LEVⅠ标准应用在重量不超过6000磅（2721.55kg）生产年限在1994-2003年之间的乘用车和轻型货车上。②LEVⅡ标准自2004年起，应用在重量不超过14000磅（6350.28kg）的新车上。加州大气资源局的规定对下列成分作了限制：CO、NOx、非甲烷有机气体(NMOG)、颗粒物。TLEV：瞬态低排放车辆LEV：低排放车辆ULEV：极低排放车辆SULEV：超低排放车辆二、鉴定试验对车辆污染物排放限制的鉴定试验：①在50000英里或5年内；100000英里(LEVⅠ)/120000英里(LEVⅡ)或10年不得超过限制。②车辆在150000英里内满足和应用在120000英里上的同样限制。对这种鉴定试验，生产商必须从序列产品中安排两组车辆来进行。•第一组中每辆车在试验前必须达到4000英里的使用里程。•第二组做耐久性试验，确定相关部件的劣化系数。耐久性试验要求车辆在50000英里和100000/120000英里的循环中达到规定要求。废气排放试验在50000英里的试验循环中进行。三、车队平均值(非甲烷类有机气体)车队平均值由汽车生产商一年所售出的满足非甲烷类有机气体排放限制的所有车辆的非甲烷类有机气体排放平均数计算得到。四、现场监控1、不定期测试测试仅用于使用里程低于50000或75000英里的车辆。2、车辆生产商的监控自1990年起，强制车辆生产商对排放相关部件和系统出具质量保证和损坏状况的正式报告；报告的强制责任期限为5或10年，或者50000或100000英里，根据排放相关部件或系统的保修期来定。报告包括：排放保证信息报告、现场信息报告、排放信息报告。美国环保署(乘用车/轻型货车)一、排放限制环保署法规对下列污染物作了排放限制：一氧化碳、氮氧化物、非甲烷有机气体(NMOG)、甲醛、颗粒物。使用75号联邦测试程序的行驶循环来确定污染物排放量。二、尾气等级Tier2将乘用车划分为10个排放限制标准，将重型货车划分为11个排放限制标准。2007年后，9~11级的限制标准被逐步取消。环保署规定从2004年开始准手Tier2标准。Tier2标准的变化有以下几点：①氮氧化合物瞬时平均值的介绍。②甲醛被划归到另外一个污染物类系里。③最大允许总重量指标达到2.72吨的轿车和轻型货车被划归到独立的一个车辆级别中。④中型乘用车构成一个独立的级别。⑤“设计使用里程”达到1920000km三、逐步实施自2004年Tier2开始被实施起，至少25%的新的注册在案的轿车和超轻型卡车须遵循此标准系列，法规规定遵循此标准的车辆数量应按照25%的增长率逐年递增。所以的汽车生产商应在2007年全部满足Tier2标准。对于中型乘用车/重型卡车这个级别，最后达标期限为2009年。四、车队平均值氮氧化物的排放量成为汽车生产商确定其车队平均值的决定因素五、车队燃油经济性法规规定了轿车的燃油消耗率限制在8.55L/100km。六、现场监督(1)不定期测试环保署的法规要求以75号联邦测试程序的测试循环为基础对在用车进行尾气排放的随机测试。测试对象分为低里程车和高里程车。(2)车辆生产商的监控从1972年起，生产商开始从某些车辆型号生产年之后对车辆实施车辆监督。如果在某型产品的生产年度里，有确认不少于25件与排放有关的零部件是有缺陷的，生产商有义务作出与排放有关的零部件或系统的损害报告。生产商在车辆型号生产后的五年内均有此报告义务。报告内容须包含对缺陷的零部件的损坏描述，对尾气排放的影响评估以及生产商能做出的应对措施。欧盟法规(轿车/轻型货车)针对轿车/轻型货车的排放限制包含在下列的尾气排放标准中。•欧Ⅰ（自1992年7月1日期实施）。•欧Ⅱ（自1996年1月1日期实施）。•欧Ⅲ（自2000年1月1日期实施）。•欧Ⅳ（自2005年1月1日期实施）。一个新的废气排放标准是通常被分为两个阶段进行介绍：第一阶段：满足新的车型鉴定的车辆模型须符合新制定的排放限制标准。第二阶段：通常是一年以后，每辆新注册的车辆都必须符合新的限制。一、排放限制欧盟标准对以下污染物作出了限制：一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、颗粒物。二、型号鉴定欧盟的类型认可测试与美国的流程基本相似，区别在于欧盟补充了对废气不透明度的测量。法规中确定了各个污染成分的劣化系数，这些系数用于评估测试结果。测试车辆在测试前被允许有3000km的使用里程；在超过80000km的特定耐久性测试期间，生产商允许出关于非主要劣化系数的确定报告。车辆在80000km/100000km使用里程内或者5年使用期内都须满足规定的限制。类型测试：针对型号鉴定有6个不同的类型测试。其中，类型Ⅰ和类型Ⅴ测试应用于柴油车。类型Ⅰ测试：评估冷启动时的尾气排放类型Ⅴ测试：评估尾气减排装置的长期耐久性。三、二氧化碳的排放自愿计划关于CO2的排放目标是：到2008年，燃油消耗率为5.8L/100km的轿车的CO2排放量不超过140g/km。四、现场监督测试车辆须符合以下标准：◆使用里程数在15000~80000km之间，车龄在6个月到5年之间。◆一般的服务检查按照汽车生产商的规定来进行。◆测试车辆不得有非标准使用迹象（如操纵、大修等）。如果个别车辆的排放无法达到测试标准，须确定超标的排放来源；如果在随机测试中，不只一辆车的排放超标，无论什么原因，测试结果都只能是不合格。五、定期的排放检查（德国排放检查）针对汽油车，重点放在一氧化碳的检查上，而对于柴油车，不透明度测试是主要的衡量标准。自从有了车载诊断系统后，测试车载诊断系统（OBD）是否工作正常，也成了尾气测试工作的一部分。日本法规（轿车/轻型载货车）总重不超过3.5t的车辆被分为3个级别：乘用车（10座以下）、1.7t以下的轻型车和3.5t以下的中型车。与其他两个级别相比，法规对中型车在氮氧化合物和颗粒物上的限制要稍高一些。一、排放法规日本法规对下列排放物的标准作了规定：•一氧化碳•氮氧化物•碳氢化合物•颗粒物（仅用于柴油车辆）•烟度（仅用于柴油车辆）在10-15试验方式中进行排放污染物的测量。于2005年引入冷启动实验环节。二、车队燃油经济性日本正在计划旨在减少轿车二氧化碳排放的措施。还有一个确定所有乘用车的平均油耗的提案，该提案预计根据车重制定的排放限制标准将阶段逐步实施。一、排放限度美国标准针对柴油机的排放限制有：碳氢化合物；一氧化碳；氮氧化合物；非甲烷碳氢化合物；颗粒物；尾气不透明度。排放限度与发动机的输出动力相关。动态试验循环（重型卡车瞬态循环）期间，试验人员通过冷启动程序，在发动机试验台架上对排放物进行测量。试验人员使用联邦烟度试验测量尾气不透明度。2004年对氮氧化合物作了更加严格的限制。非甲烷碳氢化合物和NOx被归到一起作为一个综合指标。对CO和颗粒物的限制与1998年的标准处于同一水平。2006年柴油中的最大硫含量将从0.05%减至0.0015%。2007年氮氧化合物和颗粒物的排放限制量是之前的10%。对非甲烷碳氢化合物和氮氧化合物的排放限制将逐步实施至2010年。二、同意法令1998年同意法令规定：可适用的排放限制须在动态的测试循环之外加上简化的稳态欧洲13级试验。此外，不管车辆是什么驱动模式，排放量不得超过2004年的限制25%以上。三、长期符合从2004年开始，重型货车须在13年的期限内或者435000英里的里程内符合长期的排放限制。美国法规（重型货车）欧盟法规（重型货车）重型货车：所有重量超过3.5t，或人员运载能力超过9人的车辆。一、排放限制对于商用车的柴油机，欧洲标准对碳氢化合物（碳氢化合物和非甲烷碳氢化合物）、CO、NOx、颗粒物和尾气不透明度均作了限制。从2000年10月起，欧Ⅲ排放标准水平被应用到了对所有新发动机的型号鉴定上。尾气排放物的测量---在13级欧洲稳态测试循环中进行。尾气不透明度的测量---在欧洲负载响应辅助试验中进行。装有与排放限制有关的柴油机---在动态的欧洲瞬态循环中进行测试。从2005年10月起，欧Ⅳ排放限制标准开始用于新的车型鉴定，一年后应用于序列产品。欧Ⅳ和欧Ⅲ相比，颗粒物排放量减少了80%。2008年10月，欧Ⅴ排放标准将用于所有新发动机的鉴定，且1年后用于所有序列产品车辆。与欧Ⅳ相比，欧Ⅴ只对氮氧化合物作了更加严格的限制。二、极低排放车辆自愿性排放限制由欧洲瞬态循环、欧洲稳态循环和欧洲负载响应排放限制试验所使用的增强型环保车辆来确定。其氮氧化合物和颗粒物的排放限制须符合欧Ⅴ标准的欧洲瞬态循环排放限制。其碳化氢、非甲烷类碳氢化合物、CO和废气不透明度排放标准要比欧Ⅴ标准严格的多。日本法规（重型货车）重型货车：重量超过3.5t或乘员容载量超过10人的车。一、排放法规“新的短期规定”从2003年10月开始实施。日本法规对HC、NOx、CO、颗粒物和废气不透明度的限制作了规定。排放水平通过13-级试验（热试验）来测量，废气不透明度通过日本烟度试验来测量。“新的长期规定”于2005年10月生效。与2003年相比，排放限制被一分为二，颗粒物的排放量减少75%。二、区域规划自2003年起，东京地区实施了针对车超过3500kg的“车辆氮氧化合物”法。这项规定要求车辆在注册后8~12年内，氮氧化合物和颗粒物的排放必须符合盛行的排放限制水平。相同的原则也适用于颗粒物的排放。车型鉴定车型鉴定是对发动机或车辆级别进行一般性认证的前提。这样能确保车辆在试验循环中符合规定的排放限制。试验循环：不同的国家根据各自的实际情况对以下两个步骤作了不同的规定。•被设计用来模拟车辆在实际公路上的运行情况的试验循环•由匀速行驶和匀加速行驶阶段组成的综合性的试验循环美国乘用车和轻型货车的试验循环一、联邦试验程序75号试验循环1、前提条件车辆被置于室温为20~30℃的室内12h。2、污染物的收集车辆在特定的速度循环下启动并运行。不同阶段车辆所排放的污染物将被收集在不同的袋子内。稳态的废气试验或动态试验乘用车轻型货车重型货车动态试验循环①冷瞬态阶段收集冷试验阶段的废气。②稳态阶段稳态状态是指从发动机启动505s后开始的稳定状态。在行驶循环中不间断地进行废气采集。总计1365s之后，稳态阶段结束，发动机关闭并停止运转600s。③热瞬态阶段发动机重新启动并开始进行热试验。热瞬态阶段的速度循环与冷瞬态阶段相同二、联邦试验程序补充安排试验由以下的行驶循环