汽车标准法规讨论专题之四国内外汽车排放法规对比分析.pdf

86配套产业商用汽车 2 0 0 4 年第1 1 期C O M M E R C I A L V E H I C L E为了治理环境污染，各国相继对大气中各种排放污染源提出控制要求，制定强制性排放标准，以控制汽车污染物的排放量。汽车排放法规的实施，需要采用相应的控制技术，汽车企业根据排放限值的目标要求，与政府、高校和研究部门一起研制和应用这些技术。控制技术的发展为排放法规的制定提供了依据和保证，排放法规的实施又推动了控制技术的发展和应用。美国和日本从 2 0 世纪 6 0 年代开始就对汽车排放进行控制，美国排放法规要求最严，日本紧跟美国。美国1 9 9 4 年开始执行极其严格的低污染汽车法规(L E V)后，美、日之间的距离略为拉开。欧洲控制排放比美、日晚，而且标准要求较松，但是到1 9 9 2 年实施欧洲第1 阶段(欧I)排放法规后，步伐加快，已超过日本，接近美国L E V计划。美国、日本和欧洲的汽车排放法规形成当今世界 3大汽车排 放 法 规 体系。我国的汽车排放法规主要参照欧洲。由 于 美国、日本、欧洲的汽车排放法国内外汽车排放法规对比分析规内容很多，受篇幅限制，本文仅做简单介绍，供参考。C O2对人体没有直接危害，且与汽车比油耗成正比，而各国与汽车油耗相关的法规差异甚大，所以本文不做介绍。美 国美国是世界上最早执行排放法规的国家，也是排放控制指标种类最多、排放法规最严格的国家。美国的汽车排放法规分为联邦排放法规即环境保护局(E P A)排放法规和加利福尼亚州空气资源局(C A R B)排放法规。联邦排放法规落后加利福尼亚州排放法规 1 2 年。美国加州 1 9 6 0年立法控制汽车排气污染物，在1 9 6 3 年美国政府颁布大气净化法 当年，加州开始控制曲轴箱燃油蒸发物排放；1 9 6 6 年加州颁布实施“7工况法”汽车排放法规，1 9 6 8 年联邦采用“7 工况法”控制汽车排放；1 9 7 0 年加州开始控制轿车燃油蒸发物排放，美国联邦政府从1 9 7 0年开始制定一系列车辆排放控制法规，1 9 7 2年采用 L A-4 C(F P T-7 2)测试循环，并增加对 NOx的控制，1 9 7 5年改用 L A-4 C H(F P T-7 5)测试循环；1 9 7 5 年起到8 0 年代，美国排放法规大幅度加严，特别强化对 N Ox的限值，同时再提高对 H C和 C O的控制。1 9 9 0 年美国国会对大气净化法做了重大修订，对汽车排放提出了更高的要求。1 9 9 4 年加利福尼亚州制定的低污染汽车排放法规，将轻型车分为过渡低排放车(T L E V)、低排放车(L E V)、超低排放车(U L E V)和零排放车(Z E V)，并且规定从1 9 9 8 年起销售到加州的轻型车应有 2%为无污染排放(零排放)，2 0 0 1 年为5%，2 0 0 3年达到 1 0%。同时计划在 2 0 0 4 年进一步强化汽车排放法规(S U L E V),限值为 U L E V的 1/4。表 1 为 1 9 9 4 年美国联邦和加利福尼亚州制定的低污染 汪卫东表1 美国联邦轻型汽油车排放限值汽车标准法规讨论专题之四C O M M E R C I A L V E H I C L E87配套产业商用汽车 2 0 0 4 年第1 1 期轻型汽油车排放限值，表2 为9 0 年代以来美国联邦对货车及大客车用柴油机制定的各阶段排放限值。日 本日本是世界上第 2大汽车生产国，从1 9 6 6 年起开始控制汽车排放污染，对新车进行4 工况检测，规定控制 C O 小于 3%，1 9 6 9 年加严到2.5%；1 9 7 1 年规定小型车 C O 小于1.5%，轻型车 C O小于 3%；1 9 7 3 年采用 1 0工况法，增加 H C和 N Ox作为排放控制指标；1 9 8 6 年对柴油轿车排放进行控制，对在用车实施定期车检法规；1 9 9 1 年起新车采用 1 0.1 5工况法试验，排放限值不变;1 9 9 3年开始对所有柴油车排放进行控制。日本汽车排放法规限值有最高值和平均值 2 种，每一辆车的排放量不得超过最高值，平均值指每一季度测得的各辆车的平均值不得超过排放法规规定的平均值限值。表 3 为日本汽车现行排放限值和 1 9 9 7 年 1 1 月公布的目标限值。欧 洲欧洲经济委员会(E C E)从1 9 6 0 年颁布实施第 1 项 E C E 法规，至今已形成 1 0 9 项包括安全、环保、节能 3 大领域的汽车排放法规体系。欧洲经济委员会从 1 9 7 0年开始以 E C E R 1 5法规的形式对轻型汽油车排放污染物和曲轴箱污染物排放进行控制，以后每隔3 4 年修订加严一次，形成了 E C E R 1 5-0 1(1 9 7 5)、E C E R 1 5-0 2(1 9 7 7)、E C E R 1 5-0 3(1 9 7 9)系列排放法规。在1 9 7 5 年前执行的 E C E R 1 5和 E C E R 1 5-0 1法规只限制 C O 和H C 的排放量，从1 9 7 7年的 E C E R 1 5-0 2法规开始增加了对 N Ox的限值要求。为控制 N Ox的排放，1 9 8 2年-1 9 8 5 年实施的 E C E R 1 5-0 4 法规对H C和 N Ox的总量作为一个限值来控制;从 1988年起排放法规细分为E C E R83(88 76/EEC)和ECE R15-04两部分，其中E C E R 8 3适用于最大总质量不大于2 5 0 0 k g 或定员 6 人以下的燃油(含铅汽油、无铅汽油、柴油)汽车，E C E R 1 5-0 4适用于最大总质量大于 2 5 0 0 k g 而小于 3 5 0 0 k g 的汽表2 美国联邦货车及大客车用柴油机排放限值 g/k m 表3 日本汽车排放限值和1 9 9 7 年1 1 月公布的目标限值 g/k m88配套产业商用汽车 2 0 0 4 年第1 1 期C O M M E R C I A L V E H I C L E表 4 与汽车发动机排放有关的 E C E法规表6 欧洲乘用车排放法规各阶段限值 g/k m表 5 欧洲联盟(E U)各排放控制阶段执行的排放控制指令及相应的 E C E 法规车(参见表 4 表 8)。为了达到 E C ER 8 3 法规要求，1 9 8 9 年起 E C E开始使用无铅汽油。E C E在 1 9 9 1年修改了 E C E R 8 3-0 0 法规,制定了欧 I 排放法规，从 1 9 9 2 年开始实施。该法规积极向美国排放法规靠拢,大大加严了排放限值。考虑道路交通情况的变化，及时修改了试验规范,改为E C E 1 5(城区)工况+E U D C(城郊)工况试验循环;1 9 9 6 年起执行欧排放法规，排放法规限值已接近美国过渡低污染车(T L E V)的限值水平,欧法规中不仅在型式认证时对汽车排放限值加严,而且生产一致性检查时排放限值与型式认证的限值相同。2 0 0 0年执行的欧排放法规，对 H C和 N Ox分别给出限值，在欧基础上将其限值再降低1/2，排气测量方法改为发动机起动后立即采样，同时加严对H C、C O的限制。以前的方法都是在发动机起动后4 0 s 才开始采样，而 7 0%的 H C都是在起动后1 2 5 s 内生成的,原来起动后 4 0 s内不采样，使冷起动时约有 3 0%的排放污染物未测到;还新增如低温冷起动排放试验、O B D系统功能检查、L P G N G汽车排放试验、8 万 k m内的在用车工况法排放一致性检查、替代用催化器的认证试验等项目，确保在用车排放量的持续达标要求。表 4表 5为欧洲经济委员会(E C E)、欧洲联盟(E U)及前欧共体（E E C）的法规对应指令；表 6 表 8为欧洲各阶段的主要汽车排放法规限值一览表。中 国我国机动车污染控制工作始于1 9 7 9年 中华人民共和国环境保护法(试行)颁布以后,1 9 8 4 年4 月1 日起实施 G B3 8 4 2 3 8 4 4-8 3 四冲程汽油车怠速排放污染物、柴油车自由加速烟度、柴油车全负荷烟度等排放标准。1 9 8 9 年制定了参照E C E 1 5-0 3 和采用E C E 1 5-0 4 法规的G B 1 1 6 4 1 1 1 6 4 2-8 9 轻型汽车污染物排放标准。1 9 9 4 年5 月起实施G B1 4 7 6 1.1 1 4 7 6 1.7-9 3 7 项汽车排放标准，对汽油车怠速污染物、柴油车自由加速烟度和全负荷烟度排放限值有所加严。由于世界3 大排放标准体系中，欧洲法规在标准的松严程度、道路交通情况等方面相对较适用于我国的实际情况，我国在充分吸收欧美的经验后,全面等效采用了欧盟(E U)指令、E C E 技术内容和部分前欧共体(E E C)法规的基础上形成了中国排放法规体系。1 9 9 9 年国家颁布了 4 项等效采用欧洲排放法规的 G B 3 8 4 7-1 9 9 9 压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气可见污染物限值及测试方法、G B 1 4 7 6 1-1 9 9 9 汽车排放污染物限值及测试方法、G B 1 7 6 9 1-1 9 9 9压燃式发动机和装用压燃式发动机C O M M E R C I A L V E H I C L E89配套产业商用汽车 2 0 0 4 年第1 1 期表7 欧洲轻型车排放法规各阶段限值 g/k m表8 欧洲柴油车排放法规各阶段限值表 9 我国轻型汽车排放法规限值与欧洲限值对比 g/k W h的车辆排气污染物限值及测试方法和 G B/T 1 7 6 9 2-1 9 9 9 汽车用发动机净功能测试方法标准。1 9 9 8 年我国实施的 G B 1 4 7 6 1.1-9 3达到了E C E 1 5-0 4 法规规定的限值，1 9 9 9年1月 1日北京率先实施了相当于欧法规限值的 G B 1 1/1 0 5-1 9 9 8 轻型汽车排气污染物排放标准，2 0 0 0 年1月 1日在全国实施了相当于欧限值的 G B 1 4 7 6 1-1 9 9 9标准，后来该标准于 2001年 4月 16日被 GB1 8 3 5 2.1-2 0 0 1 轻型汽车污染物排放限值及测量方法(I)代替，而 G B1 8 3 5 2.2-2 0 0 1 轻型汽车污染物排放限值及测量方法()等效于欧排放法规,于 2 0 0 4 年 7 月 1 日起在全国实施；等效于欧的国家标准不久将出台,北京计划在 2005年提前实施。此外,我国从2 0 0 0 年1月 1 日起还实 施了 G B1 7 9 3 0-1 9 9 9车用无铅汽油，为实施相当于欧洲I号的国家标准创造了条件。同时，在国家对相关法规、政策的实施和强有力的监督管理下，除对定型和新生产车实施强制性排放标准外，还从2 0 0 1年 7 月 1 日起实施了G B 1 8 2 8 5-2 0 0 0在用汽车污染物排放限值及测量方法,进一步加强了对汽车排放的控制。G B 1 8 3 5 2.1-2 0 0 1等排放标准的实施,明显缩短了我国与国外汽车污染物排放标准的差距,使我国的汽车污染物排放标准达到欧洲 2 0世纪9 0 年代的水平;但是欧洲从2 0 0 0 年已开始实施更加严格的欧排放法规，2 0 0 5 年将实施欧排放法规,就N Ox、H C、C O及微粒物质等 4种排放限值而言,欧限值分别是欧的 7 1%、60%、53%和6 7%，欧限值是欧的 70%、70%、71%和20%,对照我国机动车排气污染物防治技术政策要求,我国现行的汽车污染物排放标准仍落后欧洲 8 1 0 年左右。表 9 是我国轻型汽车排放法规限值与欧、欧限值的对比情况。