非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三阶段)(征求意见稿) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/3/29 22:46:29星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

表19 恒速柴油机5工况测试循环

工况号 1 2 3 4 5

转速 额定转速 额定转速 额定转速 额定转速 额定转速 负荷% 100 75 50 25 10 加权系数 0.05 0.25 0.3 0.3 0.1 表20 瞬态试验循环实施时间

功率P(kW) P< 19 19 ≤ P < 56 56 ≤ P < 130 130≤ P< 560 实施时间(年) 2013 2013 2012 2011 4.3.5 有效寿命、召回期和质保期

(1)有效寿命(useful life)

EPA的有效寿命与欧盟基本是一样的,只是因为控制范围的不同,增加了19kW以下发动机的有效寿命规定。同时有效寿命还有年限的规定,小时数和年限,以先到为准。耐久试验时间为柴油机有效寿命的20%~30%,一般选取25%。通过耐久性试验确定劣化系数。在整个试验过程中至少测试3次排放,即0小时,中间小时、耐久试验结束时,根据最小二乘法计算劣化系数,有效寿命的规定见表21。

表21 有效寿命的规定

功率 (kW) P<19 工作特性 恒速/非恒速 恒速 19≤P<37 恒速 非恒速 P≥37 恒速/非恒速 额定转速 任何转速 ≥3000 <3000 任何转速 任何转速 5000 8000 7 10 有效寿命 时间(小时) 3000 3000 年限(年) 5 5 (2)召回期(recall)

标准中规定,根据发动机的额定功率和额定转速确定需要召回检测的周期。然而,召回发动机的类型不需要考虑发动机实际使用的年限或工作时间。

1)对于额定功率小于19kW的所有发动机和额定功率小于37kW并且额定

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转速大于或等于3000r/min的恒速发动机,需要召回检测的周期是2250小时或4年,以先到者为准。

2)对于额定功率大于或等于19kW并小于37kW的所有其它发动机,需要召回检测的周期是3750小时或5年,以先到者为准。

3) 对于额定功率大于或等于37kW的所有发动机,需要召回检测的周期是6000小时或7年,以先到者为准。

关于召回期的规定见表22。

表22 召回期的规定

功率 (kW) P<19 19≤P<37 P≥37 工作特性 恒速/非恒速 恒速 恒速/非恒速 恒速/非恒速 额定转速 任何转速 ≥3000 任何转速 任何转速 召回期 时间(小时) 2250 2250 3750 6000 年限(年) 4 4 5 7 (3)质保期(warranty)

根据美国《空气清洁法》和PART 89标准规定,生产企业对其产品应提供相应的担保期:对于额定功率小于19kW的所有发动机和额定功率小于37kW、额定转速超过3000转的恒速发动机是1500小时或2年,以先到者为准;对于其它发动机是3000小时或5年,以先到者为准。如果生产企业对一些部件有较长质保期(收费或免费),则对这些部件的排放相关保证也应延长该质保期。详细规定见表23。

表23 质保期规定

功率(kW) P<19 19≤P<37 P≥37 工作特性 恒速/非恒速 恒速 恒速/非恒速 恒速/非恒速 额定转速 任何转速 ≥3000 任何转速 任何转速 3000 5 质保期 时间(小时) 1500 1500 年限(年) 2 2 4.3.6 管理制度[5]

(1)监督管理

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美国《空气清洁法》section 206授权给美国EPA对新生产发动机进行监督检查和测试的权利:检验生产企业批量生产产品,以及最终产品是否符合法规;每个发动机是否正确安装了正确零部件;生产企业的认证测试程序是否正确;使用寿命期内的发动机是否符合法规限值。因此,监督管理分为EPA检查和企业检查两个部分,以企业自检查为主,EPA审核资料为辅(不排除EPA亲自检查),通过系列方法保证发动机排放在整个使用寿命期内达标,相关的管理制度在排放标准中都有明确、详细的论述,方便操作性,强调信息的可追溯性。

(a) 企业自检查

企业自检查包括四部分,分别是“确认试验”、“审核过程”、“上产线试验”和“在用发动机检测”。

确认试验(Confirmatory Testing):要求发动机生产企业对新机型(prototype),进行确认试验,试验结果和信息需报EPA,并作为认证申请内容。

审核过程:EPA可能要求在EPA试验室对该新机型进行重复试验。生产企业应将有关记录保留8年时间(包括试验条件)。

生产线试验(Production-line Testing, PLT):生产企业应对其下线的发动机进行排放试验,并将结果运用统计学方法进行生产一致性确认,希望通过早期的控制手段来检查和修正错误,将排放控制费用最小化。EPA对进行PLT试验的抽样数量有规定,生产企业应将PLT结果报EPA(每季度前45天内),并将相关记录保留8年。若PLT试验结果表明某一系族出现超标情况,则暂停该系族认证证书,EPA将与生产企业一起检查和调整生产问题,生产企业必须采取补救措施。恢复认证证书是在PLT试验通过后,生产企业提交一份同初次检查时相同报告和申请恢复生产的报告。

在用发动机检测:生产企业应对实际使用了一年以上的发动机进行检测,以确认在有效使用寿命期内发动同是否符合排放标准的要求。相关检测信息需报EPA。

(b) 选择性强制检查(Selective Enforcement Auditing,SEA)

EPA有权对所有发动机和机械生产企业进行选择性强制检查,并通过检查来核查生产企业申报数据的可信性,检测程序是否符合法规要求等。具体过程可能为在EPA监督下在同一试验室重复确认试验。SEA检查对象的选取来自生产企业报EPA的一定时期内产品计划,EPA从中选择。有关SEA检查结果生产企业应保

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留1年以上时间。

(2)具有弹性的管理政策

美国《空气清洁法》1990修正案后重要变化是管理政策的灵活性、实用性和有效性,逐步成为美国排放法规的特色之一。其基本出发点是从排放总量控制理念出发,不牺牲环境利益为前提,来平衡经济发展与环境保护。但过于灵活的管理政策使得管理程序和内容复杂化,同时需要更加严格谨密的监督机制来保证。

(a) ABT制度

ABT(平均、存储、交易)制度在标准内容介绍中有过简单描述。其中平均指一个年型中不同系族之间可以交换信用值;存储指将产生并折扣后的信用值,可留待将来使用;交易指在不同生产企业间交易信用值。其具体操作方式如下:企业在进行认证期间,申明其发动机系族的排放限值,即FEL。在型年结束后,生产企业向EPA提交信用(Credit)报告,

信用度(Credit)=系族排放限值 × CF × 有效寿命 × 产量 ×10-6; 其中:CF为瞬态循环转换系数,即NRTC循环功/里程数。 EPA对生产企业上报的信用报告进行现场ABT审核。

随着ABT制度的实施,促进了清洁产品更早地进入市场,带来很好的环境收益,对标准期限通过信用制度进行灵活处理,促进标准实施进程;由于可灵活标准限值结止时间点,生产企业可以方便规划其生产计划,适度延长重要产品的生命期,新产品可通过交易信用来冲抵部分开发费用。

(b) 小批量政策

对于小批量(Small Entity Flexibility)产品,标准中有明确规定,对其减免一些检查项目。系族认证也适用于小批量、延长对其的检查时间等。 4.3.7 基准燃油

在Tier1和Tier2阶段,EPA没有对非道路移动机械用柴油机用燃油中的硫含量做出具体规定,炼油工业中的硫含量最大为0.5%,实际使用过程中硫含量基本在0.3%。为了Tier3和Tier4阶段柴油机新技术的应用,EPA对燃油中的硫含量做出了规定,2007年6月开始,非道路用柴油机使用的柴油中硫含量不得超过500ppm,2010年6月开始,不同功率段非道路用柴油机陆续使用硫含量不得超过15ppm的柴油。

4.4 全球统一的非道路法规

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4.4.1 标准发展历程

全球统一的非道路法规是由联合国世界车辆法规协调论坛(UN/WP29)制定和发布。WP29于1998年6月25日制订《关于对轮式车辆、可安装和/或用于轮式车辆的装备和部件制定全球性技术法规的协定》,该协定书简称为《1998年协定书》,各缔约方以此协定书为法律框架,共同制修订全球统一的汽车技术法规。

中国于2000年签署该协定书,成为正式缔约方。我国作为《1998年协定书》的正式缔约国,享有对全球统一汽车技术法规从立项到审查批准的全过程的投票表决权利,同时也有义务采用该技术法规,将其引入自身的汽车技术法规体系中。

全球统一的非道路移动机械(NRMM)排放法规,是第11号全球统一技术法规(Global technical regulation No. 11),于2009年11月12日颁布。该法规没有制定统一的排放限值要求,也没有统一的实施日期,只规定了排气污染物的测量方法,该方法直接与欧美第四阶段测量方法的要求相对应。 4.4.2 适用范围

该法规适用于净功率不小于19kW且不大于560kW的农用车、拖拉机和非道路移动机械用柴油机。 4.4.3 试验循环

该法规的试验循环除了欧盟的八工况、五工况和针对非恒定转速的柴油机瞬态试验循环外,对于稳态试验的发动机还可以选用快速过渡模式试验(见表24、25)。

表24九工况快速过渡模式试验(非恒速发动机可选用) 状态 1a 稳态 1b 过渡 2a 稳态 2b 过渡 3a 稳态 3b 过渡 4a 稳态 4b 过渡 5a 稳态 5b 过渡 6a 稳态 6b 过渡 7a 稳态 试验时间 [s] 126 20 159 20 160 20 162 20 246 20 164 20 248 转速 怠速(热) 线性过渡 中间转速 中间转速 中间转速 中间转速 中间转速 线性过渡 额定转速 额定转速 额定转速 额定转速 额定转速 扭矩 0 线性过渡 100 线性过渡 50 线性过渡 75 线性过渡 100 线性过渡 10 线性过渡 75 22