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7b 过渡 8a 稳态 8b 过渡 9 稳态 20 247 20 128 额定转速 额定转速 线性过渡 怠速(热) 线性过渡 50 线性过渡 0 表25五工况快速过渡模式试验(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 5 稳态 试验时间 [s] 53 20 101 20 277 20 339 20 350 转速 设定转速 设定转速 设定转速 设定转速 设定转速 设定转速 设定转速 设定转速 设定转速 扭矩 100 线性过渡 10 线性过渡 75 线性过渡 25 线性过渡 50 4.4.4 基准燃油
因为不同国家的燃油技术参数存在不同,GTR No.11标准中规定了三种可供选择的基准燃油,分别与欧盟、美国、日本的基准燃油相同,主要燃油参数见表26。
表26 GTR No.11规定的基准燃油主要参数
十六烷值 最小 欧盟 美国 日本 52 40 53 最大 运动黏度 mm2/s 多环芳香烃 m/m 硫含量 mg/kg 最小 2.3 2.0 3.0 最大 最小 2.0 最大 最小 7 最大 54 50 60 3.3 3.2 4.5 6.0 35 5.0 10 15 10 5 国内相关标准
5.1 三轮汽车和低速货车用柴油机排放标准
《三轮汽车和低速货车用柴油机排气污染物排放限值及测量方法》(GB19756-2005)适用于三轮汽车和低速货车装用的柴油机及其车辆。试验循环采用13工况循环,见表27。型式核准与生产一致性检查采用不同的限值,见表28、29。标准于2006年1月1日实施第I阶段,2007年1月1日实施第II阶段。目前该标准第三阶段正在制定中。
中国是一个农业大国,很多的柴油机既可以使用于三轮汽车和低速货车,又
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使用于非道路机械,例如1105、1115等既可以用于三轮汽车也可以用于拖拉机,485、493等机型既可以用于低速货车又可以应用于小型的工程机械,农业机械等。但是三轮汽车和低速货车的使用工况与非道路机械有很大的区别,反而更接近于车用柴油机,同时考虑到三轮汽车和低速货车又相对技术落后、技术升级难度大等特点,我们国家专门制定了GB19756-2005这个标准。
表27 GB19756-2005试验循环
工况号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
柴油机试验转速 怠速 中间转速 中间转速 中间转速 中间转速 中间转速 怠速 额定转速 额定转速 额定转速 额定转速 额定转速 怠速 负荷百分比L ?? 10 25 50 75 100 ?? 100 75 50 25 10 ?? 表28 型式核准试验排放限值 单位:g/(kWh) 实施阶段 第Ⅰ阶段 第Ⅱ阶段
一氧化碳 (CO) 11.2 4.5 碳氢化合物 (HC) 2.4 1.1 氮氧化物 (NOX) 14.4 8.0 颗粒物 (PM) — 0.61 表29 生产一致性检查试验排放限值 单位:g/(kWh) 实施阶段 第Ⅰ阶段 第Ⅱ阶段
一氧化碳 (CO) 12.3 4.9 碳氢化合物 (HC) 2.6 1.23 氮氧化物 (NOX) 15.8 9.0 颗粒物 (PM) — 0.68 5.2 GB/T8190系列标准
GB/T8190等同采用ISO8178标准,ISO8178标准作为一项国际通用试验准
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则,为一系列标准,适用范围较宽,并且没有制订排放限值。
我国质量技术监督局于1999年发布的GB/T8190.1-1999《往复式内燃机 排放测量 第1部分:气体和颗粒物的试验台测量》、GB/T8190.4-1999《往复式内燃机 排放测量 第4部分:不同发动机的试验循环》和GB/T8190.2-1999《往复式内燃机 排放测量 第2部分:气体和颗粒排放物的现场测量》等标准中的技术要求,都适用于本标准。2003年又陆续修订、发布了GB/T8190系列的其他标准, GB/T8190系列标准等同采用了ISO8178系列标准。2010年又对GB/T8190中GB/T8190.1-1999和GB/T8190.4-1999进行了修订,分别对应GB/T8190.1-2010和GB/T8190.4-2010;同时制定了针对瞬态工况的GB/T8190.9-2010和GB/T8190.10-2010,详细系列标准目录见表30。
表30 GB/T8190系列标准目录
标准编号 GB/T8190.1-2010 标准名称 往复式内燃机 排放测量 第1部分:气体和颗粒排放物的试验台测量 往复式内燃机 排放测量 第2部分:气体和颗粒排放物的现场测量 往复式内燃机 排放测量 第3部分: 稳态工况排气烟度的定义和测量方法 往复式内燃机 排放测量 第4部分:不同用途发动机的试验循环 往复式内燃机排放测量第5部分:试验燃料 实施日期 2011.03.01 GB/T8190.2-1999 2000.03.01 GB/T8190.3-2003 2003.09.01 GB/T8190.4-2010 GB/T8190.5-2005 GB/T8190.6-2006 GB/T8190.7-2003 GB/T8190.8-2003 GB/T8190.9-2010 2011.03.01 2006.01.01 往复式内燃机 排放测量 第6部分:测量结果和试验报告 2007.07.01 往复式内燃机 排放测量 第7部分: 发动机系族的确定 往复式内燃机 排放测量 第8部分:发动机系组的确定 往复式内燃机 排放测量 第9部分:压燃式发动机瞬态工况排气烟度的试验台测量用试验循环和测试规程 往复式内燃机 排放测量 第10部分:压燃式发动机瞬态工况排气烟度的现场测量用试验循环和测试规程 往复式内燃机 排放测量 第11部分:非道路移动机械用发动机瞬态工况下气体和颗粒排放物的试验台测量 2003.09.01 2003.09.01 2011.03.01 GB/T8190.10-2010 2011.03.01 GB/T8190.11-2009 2009.11.01 5.3 中小功率柴油机排气污染物排放限值
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1999年原机械工业部发布了机械行业标准JB8891-1999《中小功率柴油机排气污染物排放限值》。该标准是按 GB/T 8190.4-1999《往复式内燃机 排放测量 第 4 部分:不同用途发动机的试验循环》的有关规定,结合目前我国中小功率柴油机排放水平和控制技术,并参考了车用柴油机的欧I、欧II阶段排放规定而制定的。标准适用于缸径小于等于160mm的中小功率柴油机,车用发动机除外。该标准的颁布是我国第一部有关非道路柴油机的排放控制标准,为我国非道路柴油机的发展起到了引导的作用。
JB8891-1999没有根据功率段对发动机进行划分,所有机型排放限值都是一样的。2000年实施第1阶段排放限值,2002年实施第2阶段排放限值。第3阶段的实施时间一直没有确定,且其第3阶段的排放限值比GB20891-2007《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》第II阶段的限值还要宽松。各阶段排放限值见表31。
表31 JB8891标准的排放限值
序号 1 2 3 实施日期 CO 2000年1月1日 2002年1月1日 待定 12.3 8.4 4.9 比排放 g/kWh HC 2.6 2.1 1.2 NOX 15.8 10.8 9.0 PM / / 0.7 6 主要修订内容
6.1 原标准基本情况 6.1.1 标准主要技术内容
《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I、II阶段)》 (GB20891-2007)标准,修改采用了欧盟(EU)指令97/68/EC(截止到修订版2002/88/EC)《关于协调各成员国采取措施防治非道路移动机械用柴油机气态污染物和颗粒物排放的法律》的部分技术内容,于2007年10月1日正式开始实施。标准适用于非道路移动机械用功率小于560kW的柴油机;在公路上用于载人(货)的车辆装用的第二台发动机;额定净功率不超过37kW,用于船舶驱动的,可参考本标准执行。标准分两个阶段实施,实施时间从2007年10月1日实施第I阶段排放要求,2009年10月1日,实施第II阶段排放要求。试验方法根据柴油
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机的不同用途使用ISO8178中不同的试验循环。恒速机使用五工况循环,非恒速机使用八工况循环,对于小于18kW的非恒速机可以选择使用六工况循环。 6.1.2 标准实施情况概述
《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I、II阶段)》标准发布和生效后,国家环境保护主管部门按照标准开始对非道路移动机械用柴油机进行环保型式核准,对于非道路移动机械的环保管理制度初步建立。据不完全统计,截至2011年6月30日,累计有国内企业93家(约占国内柴油机主要生产企业的94%),外企26家,进行了非道路移动机械用柴油机第II阶段的申报工作,其中,系族1073个,总机型8314个,源机1247个;按发动机技术配置来分,其中增压机型1283个,约占申报总数的15.4%,增压中冷机型3016个,约占总数的36.3%,自吸机型4013个,约占总数的48.3%。按照发动机缸数来分,多缸机7336个,占总数的88.8%,单缸机978个,占总数的11.2%。第一阶段的排放限值相对宽松,当时的大多数发动机能够达到标准要求;第二阶段的排放限值进一步加严,使发动机的排放控制技术水平有所提高。 6.2 增加的术语与定义
本标准的术语和定义参考了GB 20891-2007《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》,并根据标准需要对部分术语和定义进行了补充。
有效寿命 Useful life
由于本标准参考欧美标准增加了耐久性的技术要求,从而引进了有效寿命的概念,有效寿命即保证非道路移动机械用柴油机及其排放控制系统(如有)的正常运转并符合有关气态污染物和颗粒物排放限值,且已在型式核准时给予确认的使用时间。
6.3 加严了污染物的排放限值
本标准主要参考了欧盟指令2004/26/EC中的IIIA阶段的技术内容, 19kW以上机型污染物排放限值与欧盟阶段的限值要求相同。对于19kW以下机型,欧洲没有该功率段的排放标准可借鉴,本标准则参考了与美国排放法规CFR 40 PART 89 Tier 2阶段限值要求。本标准限值要求与我国第II阶段限值对比见表32。
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