第11章排放標準

1、第11章 排放標準本章內容：介紹了美國、歐洲和日本等國外汽車排放標準和我國的汽車排放標準。為了治理環(huán)境污染，各國根據大氣環(huán)境污染的具體情況，制訂有關環(huán)境保護的法律與大氣污染治理目標，對各種污染源的排放提出控制要求，針對不同類型的機動車制訂出不同的排放標準，這些標準是要求強制性執(zhí)行的，因而也稱為排放法規(guī)。 排放法規(guī)由一系列各種污染物的限值組成，還包括檢測、認證和強制執(zhí)行的方法，其每一部分內容互相聯系，互相一致。當今世界上主要有三種排放法規(guī)體系，即美國、歐洲和日本的排放法規(guī)體系。這些汽車排放法規(guī)已成為汽車設計與制造的準則、汽車強制性認證的主要依據和汽車產品國際貿易的保障。排放法規(guī)的目標是確保汽車發(fā)

2、動機按清潔的標準進行設計與工作。法規(guī)限定了HC、CO、NOX和PM的排放量。 每種排放標準必須包含以下內容：資源分類、氣體/顆粒物排放檢測、碳煙檢測、檢測條件、檢測流程、燃油認證、系列概念與型式認證、目擊與非目擊認證測試、退化因素、污染物控制、標準/生效日期、靈活的程序和認證程序。11.1 國外汽車排放標準11.1.1 美國汽車排放標準 美國有加州及聯邦兩個標準。美國加州最早控制汽車排放，而且標準也最嚴。1963年制訂了“大氣清潔法”；1966年加州制訂“7工況法”，頒布汽車排放控制標準；1968年聯邦采用“7工況法”開始控制汽車排放；1972年聯邦采用LA-4C(FTP-72)試驗規(guī)范，并增

3、加對NOX的控制；1975年改用LA-4H(FTP-75)，并一直延續(xù)使用至今。1975年起到80年代，美國排放標準大幅度加嚴，特別強化對NOX的限值，同時再提高對HC和CO的控制，1983年排放標準一直維持到1993年。1990年美國國會修訂了“清潔空氣法”，對汽車排放提出更加嚴格的要求。表11-1是聯邦轎車排放標準。聯邦分兩階段加嚴排放標準，對HC的排放限制不僅指總碳氫(THC)，而要限制非甲烷碳氫化物(NMHC)，另外新標準增加對排放穩(wěn)定性(使用壽命)的考核，提出8萬英里和16萬英里兩個排放限值(見表11-2)。 美國聯邦輕型車排放控制標準(g/mile) 表11-1實施年份測試循環(huán)CO

4、HCNOX19608410.64.119667工況法516.319707工況法344.11972FTP-72283.03.11975FTP-75151.53.11980FTP-7570.412.01983FTP-753.40.411.01994FTP-7美國輕型汽車排放限值 (FTP-75測試循環(huán)) (gkm) 表11-2標準名稱實施年份保證里程kmCOHCNOXPM(1)Tier11994800002.110.16 (NMHC)0.250.051600002.610.19 (NMHC)0.370.05Tier22004800001.060.08(NMOG)0.1240.

5、051600001.060.08(NMOG)0.1240.05（1）微粒排放只用于柴油車 1994年加州頒布了清潔燃料和低排放汽車計劃CF/LEV，規(guī)定從1995年起實施嚴格的低污染汽車標準（LEV），分四階段進行：即過渡低排放車(TLEV)、低排放車(LEV)、超低排放車(ULEV)和零污染車和（ZEV）。表11-3是加州轎車排放限值。 美國加州輕型汽車排放限值(g/km) 保證里程80000km 表11-3標準CONMOGNOXPTHCHO19950.05TLEV2.110.080.250.050.009LEV2.110.0470.1250.050.009ULEV1.

6、060.0250.1250.0250.005ZEV00000 保證里程160000 km 續(xù)表11-3標準CONMOGNOXPTHCHO19932.610.19(1)0.620.05TLEV2.610.0970.370.050.011LEV2.610.0560.190.050.011ULEV1.310.0340.190.0250.007ZEV00000(1) 指非甲烷有機氣體，1993年加州排放標準規(guī)定是NMHC。美國聯邦49個州和加利福尼亞州的重型車用柴油機的排放限值見表11-4。 美國重型車用柴油機的排放限值 聯邦 表11-4實施年份車輛類型COTHCNOXPM1994重型汽車20.81.

7、746.710.1341996城市公共汽車20.81.746.710.0671998重型汽車20.81.745.360.1341998城市公共汽車20.81.745.360.0672004重型汽車20.8NMHC+ NOX =3.300.1342007重型汽車20.80.800.027 加州 續(xù)表11-41994重型汽車20.81.616.710.1341996城市公共汽車20.81.616.710.0671998重型汽車20.81.615.360.13411.1.2 歐洲汽車排放標準隨著歐洲一體化進程以及汽車保有量的增長，歐洲國家從1993年開始推行了日趨嚴格的排放標準，而且從1996年起除

8、日本外，歐共體和大部分汽車工業(yè)發(fā)達國家都相繼采用了聯合國歐洲經濟委員會（ECE）的排放標準，這是由于此排放標準有了實質性的變化：ECE擴大了限制有害排放物的種類；試驗運轉循環(huán)更加接近實際使用條件；規(guī)定了汽車尾氣排放物能夠滿足環(huán)保指標的行程；確立了按汽車環(huán)保參數認證的汽車生產穩(wěn)定性和質量監(jiān)督統計方法等。汽車排放歐洲號標準（簡稱歐）是通過對ECER83進行了兩次修訂后形成的更加嚴格的排放法規(guī)，它于1993年生效。汽車排放歐洲號標準（簡稱歐）于1996年開始在歐洲實施，該標準對使用無鉛汽油和柴油汽車的排放限值更加嚴格，它既規(guī)定電噴汽油機和使用氣體燃料以及雙燃料汽車排放的測定方法外，又對生產一致性采用

9、了新的檢查方法。2000年起開始實施歐標準。2005年起開始實施歐標準。2008年起開始實施歐標準。各階段的排放標準如表11-5。各標準的詳細數據如表11-6表11-9。 歐州汽車排放標（g/km） 表11-5年份汽油機 柴油機 CONOXHCNOXPM1986年1.54.61989年14.00.51992年（歐）2.81.08.00.361996年（歐）0.252000年（歐）5.00.102005年（歐）1.00.080.15.00.022008年（歐）2.00.02歐型式認證排放限值（g/km） 表11-6車輛類別基準質量（RM）kgCOHCNOXP

10、M第一類車全部2.720.97（1.36）0.14（0.20）第二類車1級RM12502.720.14（0.20）0.14（0.20）2級1250RM17005.170.19（0.27）0.19（0.27）3級RM17006.900.25（0.35）0.25（0.35） 歐型式認證和生產一致性排放限值（g/km） 表11-7車輛類別基準質量（RM）kgCOHCNOXPM汽油機柴油機汽油機非直噴柴油機直噴柴油機非直噴柴油機直噴柴油機第一類車_全部2.21.00.080.10第二類車1級RM12502.21.00.080.102級1250RM17004.01.2

11、51.01.043級1700RM5.00 歐型式認證和生產一致性排放限值（g/km） 表11-8車輛類別基準質量（RM）kgCOHCNOXHCNOXPM汽油機柴油機汽油機汽油機柴油機柴油機柴油機第一類車全部2.30.600.560.05第二類車1級RM13052.30.600.560.052級1305RM17604.170.8050.720.073級1760RM5.220.950.290.210.780.860.10 歐型式認證和生產一致性排放限值（g/km） 表11-9

12、車輛類別基準質量（RM）kgCOHCNOXHCNOXPM汽油機柴油機汽油機汽油機柴油機柴油機柴油機第一類車全部1.000.500.100.080.250.300.025第二類車1級RM13051.000.500.100.080.250.300.0252級1305RM17601.810.630.390.043級1760RM2.270.790.460.0611.1.3 日本汽車排放標準日本在1966年起實施汽車排放法規(guī)，采用4工況法控制CO。1973年對乘員11人以下的客車和總質量小于2500kg的輕型載貨車改用市區(qū)10工況熱起動法，增加控制HC和N

13、OX，用碳罐收集法控制汽油蒸發(fā)。1975年起增加了城郊11工況冷起動試驗法，并加嚴了10工況限值。表11-10 為日本輕型車排放標準。 日本輕型車排放標準 (g試驗) 表11-10車 型最大總質量(GVW) t實施年份COHCNOX微粒(g/km)10工況（g/km）11工況10工況11工況10工況（g/km）11工況汽油乘用車19782000(1)2.71.278531.10.320.480.1762.5汽油載貨車1.7198119882000(1)172.71.271308590.17179.54.420.840.480.178

14、19811994(1)1998(1)2001(1)17178.423.3613013010438.32.7270.390.1717.721.260.630.630.22.78柴油載貨車1.719881993(2)1997(2)2002(2)0.630.620.620.620.121.260.840.550.280.340.140.0521.72.51988(2)1993(2)1997(2)2003(2)98036700.620.620.125001.820.970.490.430.180.06(1) 1994年起改為1

15、0.15工況，g/km；(2)1993年前t柴油車為6工況，10-6，1993年后改為10.15工況，g/km。 日本1989年提出更加嚴格的汽車排放法規(guī)，修改試驗規(guī)范改為10.15工況，污染物限值標準主要是修改轎車，特別是柴油乘用車的污染物限值見表11-11。 日本柴油乘用車NOX排放短期和長期目標 表11-11最大總質量(GVW) t標準實施年份工況第一階段第二階段新短期目標(6)標準實施年份降低(%)標準實施年份降低(%)限值實施年份降低(%)1.250.981986MT(1)1987AT(2)10.15(5)工況0.721994290.4最大0.551997430.28

16、2002601.261986MT1987AT0.841994331998560.3067(1) MT手動變速器；(2)AT自動變速器；(3) 1.25 t; (4) >1.25 t ; (5) 1994年前為10工況；1.25t，NOX在1990年實施0.5g/km. >1.25t, NOX在1992年實施0.6g/km；(6) 1998年提出。為減輕大氣污染，日本政府2003年3月25日公布了一項柴油車尾氣排放標準的法令，對自2005年秋季出售的車輛做出了迄今為止全世界最為嚴格的規(guī)定。這項新法令對能引起呼吸器官不適的氮氧化物尤其是一種疑為致癌物質的微粒物的排放量做出了嚴格的限制，

17、甚至嚴于歐美正在執(zhí)行的標準。對運載量在3.5噸以上的大型卡車和客車，微粒物的允許排放量由0.18gkW·h減少到0.027g（kW·h）， 降低了85；氮氧化物排放量由3.38g（kW·h）減少到2g（kW·h），降低了41；中小型客運、貨運車的標準則是微粒物由0.0520.06 g（kW·h）減少到0.0130.015 g（kW·h），降低了75，；氮氧化物由0.280.49 g（kW·h）減少到0.140.25 g（kW·h），降低了50。日本環(huán)境省認為，新法令的實施將大大減輕大型柴油車輛的污染，并且可以促使人

18、們更多地使用中小型汽油車。 11.2 我國汽車排放標準我國汽車排放控制始于上個世紀80年代初。80年代末，我國的輕型汽車、重型柴油車和摩托車的排放控制移植和采用了歐洲排放標準體系。1993年，我國發(fā)布七項汽車排放國家標準輕型汽車排氣污染物限值及測試方法(GB14761.1-93)、車用汽油機排氣污染物排放標準(GB14761.2-93)、汽油車燃油蒸發(fā)污染物排放標準（GB14761.3-93）、汽車曲軸箱污染物排放標準（GB14761.4-93）、汽油車怠速污染物排放標準（GB14761.5-93）、柴油車自由加速煙度排放標準（GB14761.6-93）、汽車柴油機全負荷煙度排放標準（GB14

19、761.7-93）。1999年，我國正式發(fā)布四項汽車排放國家標準GB14761-1999、GB17691-1999、GB3847-1999、GMW692-1999，于2000年1月1日起實施。至此，我國新車排放達到歐洲90年代初期水平。國家2001年4月16日發(fā)布了GB18352.1-2001與GB18352.2-2001分別于2001年4月16日與2004年7月1日起實施。國家于2002年11月27頒布了GB 14762-2002，從2003年1月1日起實施。國家擬制訂GB 18352.3-200X，將于2008 年1月1日與2013年1月1日分別實施第與第階段排放限值。11.2.1 199

20、3年頒布的排放標準1. 輕型汽車排氣污染物排放標準(GB14761.1-93) 表11-12為輕型汽車冷起動后排氣污染物排放標準值，適用于裝備點燃式四沖程發(fā)動機及壓燃式發(fā)動機，最大總質量為4003500kg，最大設計車速等于或大于50km/h的轎車、客車和貨車。 型式認證和產品一致性檢查試驗標準值 (g/試驗) 表11-12基準質量(RW)kgCO L1HC(C當量) L2NOX (NO2當量) L3型式認證一致性型式認證一致性型式認證一致性RW750657810.814.08.510.2750<RW850718511.314.88.510.2850<RW1020769111.71

21、5.38.510.21020<RW12508710412.816.610.212.21250<R717.811.914.31470<RW170011013214.618.912.314.81700<RW193012114515.520.212.815.41930<RW215013215816.42150<RW14317217.322.513.616.32. 汽油車怠速污染物排放標準(GB14761.5-937)表11-13為道路用汽油車怠速污染物排放標準值，適用最大總質量大于400kg、最大設計車速等于50k

22、m/h的汽車。 新汽油車怠速污染物排放標準表 11-13車型車別項目CO(%)HC(10-6) 1）四沖程二沖程輕型車重型車輕型車重型車輕型車重型車1995年7月1日以前定型的汽車3.54.09001200650070001995年7月1日以前新生產汽車4.04.510001500700078001995年7月1日起的定型汽車3.03.5600900600065001995年7月1日起的新生產汽車3.54.0700100065007000注：1) HC容積濃度值按正已燒當量。11.2.2 1998年北京市頒布的汽車排放標準 表11-14為19998年公布的北京市汽車排放污染物標準限值，比我國當

23、時的標準值要高80%以上，達到歐洲90年代初的標準。 1998年北京市汽車排放標準（g/km） 表11-14類 別一 類 車二 類 車排放物1999.1.12003.12.312004.1.1起2001.1.12003.12.312004.1.1起CO3.16汽油車柴油車直噴柴油車3.16-8.0汽油車柴油車2.21.01.02.2-5.01.0-1.5HC+ NOX0.91.13-2.00.5-0.7PM0.1800.080.10.18-0.290.08-0.17注：一類車指除駕駛員座位外，乘客座位不超過8個的車輛和廠定最大總質量不超過 3.5噸的載貨車輛。二類車指除駕駛

24、員座位外，乘客座位超過8個的車輛和廠定最大總質量不超過5噸的載貨車輛。11.2.3 1999年頒布的排放標準 國家質量技術監(jiān)督局于1999年3月10日發(fā)布了汽車排放污染物限值及測試方法GB14761-1999、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GB17691-1999和壓燃式發(fā)動機和裝用壓燃式發(fā)動機的車輛排氣可見污染物限值及測試方法GB3847-1999，于2000年1月1日起實施，標準比之前要嚴格得多。此標準適用于在我國境內行駛的汽油車、柴油車、液化石油氣車及壓縮天然氣車。此四項標準均采用ECE法規(guī)，完善了汽車排放標準體系，是保護環(huán)境、促進汽車工業(yè)、提高技術水平與保

25、證汽車工業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的需要，為我國汽車排放標準今后的各項工作奠定了堅實的基礎。 1. 汽車排放污染物限值及測試方法(GB14761-1999) 本國家標準控制汽車排放的水平是歐法規(guī)。在采用ECER83/02的技術內容時，結合中國的國情作了改動：（1）用普通級無鉛汽油代替ECER83/02中的含鉛汽油；（2）本標準控制對象是新型車輛的型式認證和生產一致性的檢查，而“在用汽車”不在此標準的限制范圍之內。其排放限值執(zhí)行日期及限值見表11-15至表11-18。 排放限值執(zhí)行日期表 表11-15試驗類型試驗分類A類及B類認證B類認證C類認證M（1） N（1）類車輛M1（2）N1（3）M1（2）N1（3

26、）排氣及曲軸箱氣體排放型式認證2000.01.012000.01.012001.01.012000.01.012001.01.01生產一致性2000.01.012001.01.012002.01.012001.01.012002.01.01蒸發(fā)排放型式認證2001.07.01生產一致性2002.01.01（1）對B類認證指最大總質量超過3500kg的M、N類車輛。（2）指車輛設計乘員人數（包駕駛員）不超過6人，且車輛的最大總質量不超過2500kg。（3）還包括設計上乘員數（含駕駛員）超過6人，或車輛的最大總質量超過2500kg但不超過3500kg的M類車輛。 M1類車輛A類認證試驗排放限值（g

27、/試驗） 表11-16基準質量 Rm    kgCO L1HC+NOX L2Rm<=1 0205819.01020<Rm<=12506720.51250<Rm<=14707622.01470<Rm<=17008423.51700<Rm<=19309325.01930<Rm<=2150 10126.52150<Rm11028.0注：N類車輛型式認證的一氧化碳（CO）排放限值同上表L1的規(guī)定，碳氫化合物和氮氧化物（HC+NOX）總質量排放限值應為上表L2值乘以系數1.25。 B類認證排放限值g/k

28、m 表11-17車輛類型基準質量Rm kgCO L1HC+NOX L2M1(1)全 部2.720.97N1(2)1類Rm<=12502.720.972類1250<Rm<=17005.171.403類1700<Rm6.001.70燃用柴油的M1和N2車輛（C類認證）見表11-18。 C類認證排放限值g/km 表11-18車輛類型基準質量Rm kgCO L1HC+NOX L2PM L4M1(1)全部2.720.970.14N1(2)1類Rm<=12502.720.970.142類1250<Rm<=17005.171.400.193類1700<Rm6.

29、901.700.252. 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（GB17691-1999）見表11-19。 型式認證和生產一致性試驗氣態(tài)和微粒污染物排放限值 表11-19實施階段實施日期COHCNOXPM型式一致性型式一致性型式一致性85kW(1)>85Kw(1)型式一致性型式一致性A20038.09.00.610.680.360.4B2004.07.050.15注：(1) 指發(fā)動機功率。11.2.4 2001年頒布的排放標準國家環(huán)境保護總局2001年發(fā)布了三項國家污染物排放標準：輕型

30、汽車污染物排放限值及測量方法（I）GB18352.1-2001，從2001年4月16日起實施；輕型汽車污染物排放限值及測量方法（II）GB18352.2-2001，從2004年7月1日起實施；車用壓燃式發(fā)動機排氣污染物排放限值及測量方法GB17691-2001。今年6月30日國家環(huán)境保護總局發(fā)布關于實施國家第二階段輕型車排放標準的公告，規(guī)定自今年7月1日起，在全國范圍內開始實施相當于歐標準的國家機動車污染物排放標準第二階段限值GB18352.2，又稱國2標準），并停止對達到國家機動車排污標準第一階段排放限值（相當于歐標準，又稱國1標準）輕型車型式核準的申報和核準。“國2標準”與“國1標準”相比

31、，CO降低30.4；HC與NOX降低55.8，新標準的實施標志著我國機動車污染防治進入了一個新階段。其車輛型式認證型試驗與生產一致性檢查型試驗的排放限值見表11-20與表11-21。 車輛型式認證型試驗的排放限值(g/km) 表11-20車輛類型基準質量Rm kgCO( L1)HC+NOX (L2)PM (L3)點燃式壓燃式點燃式非直噴壓燃式直噴壓燃式非直噴壓燃式直噴壓燃式M1(1)全部2.720.971.36(2)0.21.36(2)N1(2)1類Rm<=12502.720.971.36(2)0.140.2(3)2類1250<Rm<=17005.171.401.96(3)0

32、.190.27(3)3類1700<Rm6.901.702.38(3)0.250.35(3)注：（1）只適用于以壓燃式發(fā)動機為動力的車輛（2）表中所列的以直噴式柴油機為動力的車輛的排放限值的有效期為2年（3）表中所列的以直噴式柴油機為動力的車輛的排放限值的有效期為1年。 生產一致性檢查型試驗的排放限值(g/km) 表11-21車輛類型基準質量Rm kgCO (L1)HC+NOX (L2)PM (L3)點燃式壓燃式點燃式非直噴壓燃式直噴壓燃式非直噴壓燃式直噴壓燃式M1(1)全部8(2)0.180.25(2)N1(2)1類Rm<=12508(2

33、)0.180.25(3)2類1250<Rm<=17006.001.602.24(3)0.220.31(3)3類1700<Rm8.002.002.80(3)0.290.41(3)11.2.5 2002年頒布的排放標準國家于2002年11月27頒布了車用點燃式發(fā)動機及裝用點燃式發(fā)動機汽車排氣污染物排放限值及測量方法（GB 14762-2002），從2003年1月1日起實施。本標準規(guī)定了點燃式發(fā)動機兩個實施階段的型式核準和生產一致性檢查試驗的排放限值和測量方法。 型式核準試驗排放限值(g/（kW·h）) 表11-22實施日期汽 油 機點燃式NG、LPG 發(fā)動機(2)COH

34、C+ NOXCOHCNOXNMHC(3) (4)THC(4)20014.08.0200, 17.4(1)4.1, 5.6(1)4.0 生產一致性檢查試驗排放限值(g/（kW·h）) 表11-23實施日期汽油機點燃式NG、LPG 發(fā)動機(2)COHC+NOXCOHCNOXNMHC(3) (4)THC (4)20017.04.91.01.239.0200,19.3(1)4.9, 6.2(1)4.0注：表11-22與11-23中， (1) 僅適用于GVM>6350kg 的重型汽油車；(2)對于汽油/LP