GB17691车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法

GB17691-2005(2005-05-30发布2007-01-01实施)代替GB17691-2001   部分代替GB17691-2001前言    根据《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，为保护环境，防治装用压燃式及气体燃料点燃式发动机的汽排气对环境的污染，制定本标准。    本标准修改采用欧盟(EU)指令88/77/EEC《关于协调各成员国采取措施防治车用柴油发动机气态污染物排放法律的理事会指令》的修订1999/96/EC《关于协调各成员国采取措施防治车用压燃式发动机气态污染物和颗粒物排放，以及燃用天然气或液化石油气的车用点燃式发动机态污染物排放法律的理事会指令》，以及随后截止至昀新修订版2001/27/EC《关于协调各成员国采取措施防治车用压燃式发动机气态污染物颗粒物排放，以及燃用天然气或液化石油气的车用点燃式发动机气态污染物排放法律的理事会指令》的有关技术内容。    本标准规定了第Ⅲ、Ⅳ、V阶段装用压燃式发动机汽车及其压燃式发动机所排放的气态和颗粒污染物的排放限值及测试方法；以及装用以然气或液化石油气作为燃料的点燃式发动机汽车及其点燃式发动机所排放的气态污染物的排放限值及测量方法。    本标准是对GBl7691—2001的修订，与GBl7691—2001相比主要变化如下：    ——加严了排气污染物排放限值；    ——增加了装用以天然气或液化石油气作为燃料的点燃式发动机汽车及其点燃式发动机的气态污染物的排放限值及测量方法；    ——改变了测量方法，试验工况由ESC(稳态循环)、ELR(负荷烟度试验)和ETC(瞬态循环)工况所构成，针对不同车种或不同控制阶段，用不同的试验工况；    ——从第Ⅳ阶段开始，增加了车载诊断系统(OBD)或车载测量系统(OBM)的要求；    ——从第Ⅳ阶段开始，增加了排放控制装置的耐久性要求；    ——从第Ⅳ阶段开始，增加了在用车符合性的要求；    ——增加了新型发动机和新型汽车的型式核准规程；    ——改进了生产一致性检查及其判定方法。    本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F和附录G为规范性附录，附录H为资料性附录。    本标准提出了第Ⅳ、V阶段的预告性要求，实施本标准的第Ⅳ、V阶段标准，将分别提前12个月给予重新确认，并对有关内容进行必要的补和修订。    有关排放控制装置耐久性的具体要求和检测规范将适时发布。    本标准自实施之日起，代替下列标准：    GBl7691—2001车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法    GBl4762—2002车用点燃式发动机及装用点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法中的气体燃料点燃式发动机部分    按有关法律规定，本标准具有强制执行的效力。    本标准由国家环境保护总局科技标准司提出。    本标准起草单位：中国环境科学研究院环境标准研究所、济南汽车检测中心。    本标准由国家环境保护总局2005年5月30日批准。    本标准自2007年1月1日实施。    本标准由国家环境保护总局解释。GB17691-车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ、V阶段)1 范围    本标准规定了装用压燃式发动机汽车及其压燃式发动机所排放的气态和颗粒污染物的排放限值及测试方法；以及装用以天然气(NG)或液化油气(LPG)作为燃料的点燃式发动机汽车及其点燃式发动机所排放的气态污染物的排放限值及测量方法。    本标准适用于设计车速大于25km/h的M2、M3、N1、N2和N3类及总质量大于3500ks的M1类机动车装用的压燃式(含气体燃料点燃式)动机及其车辆的型式核准、生产一致性检查和在用车符合性检查。    若装备压燃式(含气体燃料点燃式)发动机的N1和M2类车辆已经按照GBl8352.3—2005《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、段)》的规定进行了型式核准，则其发动机可不按本标准进行型式核准。2 规范性引用文件    下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是不注日期的引用文件，其昀新版本适用于本标准。    GB/T15089—2001机动车辆及挂车分类    GB/T17692汽车用发动机净功率测试方法   GBl8047车用压缩天然气    GBl8352.3—2005轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)    GB/T19147车用柴油    GBl9159汽车用液化石油气3 术语和定义    本标准采用下列术语和定义。3.1 排气污染物    主要包括气态污染物和颗粒物。    气态污染物指一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)(假定碳氢比：柴油为CH1.85，LPG为CH2.525，NG的非甲烷碳氢化合物NMHC为CH2.93，的甲烷碳氢比为CH4)和氮氧化物(用二氧化氮(N02)当量表示)。    颗粒物(PM)指在温度不超过325K(52。C)的稀释排气中，由规定的过滤介质上收集到的所有物质。3.2 M1、M2、M3、N1、N2、N3类车辆    按GB/T15089--2001规定：    M1类车指包括驾驶员座位在内，座位数不超过九座的载客车辆；    M2类车指包括驾驶员座位在内，座位数超过九座，且昀大设计总质量不超过5000kg的载客车辆；    M3类车指包括驾驶员座位在内，座位数超过九座，且昀大设计总质量超过5000kg的载各军稍；    N1类车指昀大设计总质量不超过3500kg的载货车辆；    N2类车指昀大设计总质量超过3500kg，但不超过12000kg的载货车辆；    N3类车指昀大设计总质量超过12000kg的载货车辆。3.3 试验循环    指发动机在稳态工况(ESC试验)或瞬态工况(ETC、ELR试验)下按照规定的转速和扭矩进行试验的程序。3.4 发动机(或发动机系族)型式核准    就排气污染物排放水平核准一种发动机(或发动机系族)型式。3.5 压燃式发动机    指以压燃原理工作的发动机。3.6 燃气发动机    指以天然气(NG)或液化石油气(LPG)作为燃料的发动机。3.7 发动机型式(机型)    指在附录A中列出的发动机基本特性无差异的同一类发动机。3.8 发动机系族    指制造厂按附件AB规定所设计的一组发动机，这些发动机具有类似的排气排放特性；同一系族中所有发动机都必须满足相应的排放限值3.9 源机    指从发动机系族中选出的，能代表这一发动机系族排放特性的发动机。3.10 烟    指悬浮在柴油机排气流中，能吸收、反射或折射光线的颗粒。3.11 净功率    指在试验台架上，按照GB/T17692规定的功率测量方法，在发动机曲轴末端或等效部件上测得的功率。3.12 昀大净功率(Pmax)    指制造厂在型式核准申请时申报的昀大净功率。3.13 负荷百分数    指发动机某一转速下可得到的昀大扭矩的百分数。3.14 ESC试验(Europeansteadystatecycle稳态循环)    指进行本标准第7.2条中包含13个稳态工况的试验循环。3.15 ELR试验(Europeanloadresponsetest负荷烟度试验)    指进行本标准第7.2条中在恒定转速下依次改变负荷的试验循环。3.16 ETC试验(Europeantransientcycle瞬态循环)    指进行本标准第7.2条中包含l800个逐秒变换工况的试验循环。3.17 发动机工作转速范围    指本标准附录B中规定的，发动机实际工作时昀常用的转速范围，它位于高转速和低转速之间。(如图1所示)3.18 低转速(nlo)    指50%昀大净功率时的昀低发动机转速。3.19 高转速(nhi)    指70%昀大净功率时的昀高发动机转速。3.20 发动机转速A、B和C 图1试验循环的具体定义    指本标准附件BA中所述的，在发动机工作转速范围内，用于ESC试验和ELR试验的试验转速。3.21 控制区    指发动机转速A和C之间，负荷在25%100%之间的区域(如图1所示)。3.22 基准转速(nref)    指本标准附件BB中所述的，ETC试验相对转速100%点所对应的实际转速值。3.23 不透光烟度计    指根据光吸收原理测量烟的不透光度的仪器。3.24 NG范围1    指天然气的发热量范围，高(H)范围指高发热量范围，其沃泊指数为44.754.7MJ/m3；低(L)范围指低发热量范围，其沃泊指数为344.0MJ/m3。具体规定见本标准第5.1.2条。3.25 自适应性    指使发动机保持恒定空燃比的任何装置。3.26 再标定    指为了使NG发动机在使用不同发热量范围天然气时，能具有相同性能(功率，燃料消耗量)而进行的微调。3.27 沃泊指数(Wobbeindex)    指在同一基准条件下，单位容积燃气的高位发热量与其相对密度的平方根的乘积。3.28 入-转换系数(S入)    指发动机燃用的燃气成分不是纯甲烷时，要求发动机管理系统具有改变过量空气系数入的灵活性的一种描述。式中：S入——入-转换系数；  inert%——燃料中惰性气体的体积百分数(如N2、C02、He等)；————————  1本条定义参考GB18047和欧洲标准EN437中的天然气分类。该沃泊指数的基准条件为101.3kPa,20。C。     O2*——燃料中原始氧的体积百分数；  n和m——代表燃料中的平均碳氢数CnHm。    计算示例见附录G的S入计算。3.29 EEV    指环境友好汽车(EnhancedEnvironmentallyFriendlyVehicle)，这是一种车型，它所装用的发动机应符合本标准第7.2.1条的表1和2中规定的EEV排放限值。3.30 失效装置    指一种装置，它通过测量、感应或响应汽车运行参数(如：车速、发动机转速、变速器挡位、温度、进气压力或其他参数)来激活、调整延迟或停止某一部件的工作或排放控制系统的功能，使得汽车在正常使用条件下，排放控制系统的效能降低，而且该装置上述功能的使用未经式核准。    当没有其他不降低排放控制系统效率的措施可采用时，下列装置不作为失效装置：    ——为避免发动机因间断工作造成损坏或发生故障，所采用的发动机临时保护装置；    ——仅在发动机起动或暖机过程中起作用的装置。3.31 辅助控制装置    指安装在发动机或汽车上的一种系统、功能或控制策略，用来保护发动机和它的辅助设备，以避免发动机损坏和发生故障，或者有利于发机启动。一个辅助控制装置也可以是一种对策或措施，应证明它不是一个失效装置。3.32 不合理的排放控制策略    指某种对策或措施，使汽车在正常工作条件下排放控制系统的效能降低，低于相应的型式核准的水平。3.33 车载诊断系统(OBD)    指排放控制用车载诊断(OBD)系统。它必须具有识别可能存在故障的区域的功能，并以故障代码的方式将该信息储存在电控单元存储器内。3.34 车载测量系统(OBM)    指一种随车安装的排放测量系统，它具有实时监测汽车(发动机)排放水平的能力，鉴别并记录汽车(发动机)排放超标的测量数据。3.35 缩写、符号及单位3.35.1 试验参数符号3.35.2 化学组分符号3.35.3 缩写4 型式核准的申请    本标准适用范围的新型汽车或发动机应由汽车或发动机制造企业或其授权代理按本标准要求向型式核准主管部门提出型式核准申请，并完本标准所要求的检验内容。4.1 作为独立技术总成的发动机机型(或系族)的型式核准申请4.1.1 作为一个独立技术总成的发动机机型或系族，就柴油机气态污染物和颗粒物排放水平，或燃气发动机气态污染物排放水平的型式核准请，应由发动机制造企业或其授权代理提出。4.1.2 应同时提供发动机机型或发动机系族的描述，所包括的内容应按本标准附录A规定。4.1.3 应向负责进行第7条规定的型式核