中国非道路移动机械用小汽油机.pdf

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1、中国非道路移动机械用小汽油机中国非道路移动机械用小汽油机中国非道路移动机械用小汽油机中国非道路移动机械用小汽油机行业现状与排放法规编制进程行业现状与排放法规编制进程Actuality Status of Chinese Non-road Small yS.I.Engine Industry and Exhaust Emission Standard Promotion林漫群林漫群LinManqunLinManqun天津内燃机研究所天津内燃机研究所Tianjin Internal Combustion Engine Research Institute1Jan.21,2008概要概要概要概要Ou

2、tlineOutline1 行业现状A tlit St tf ChiNd Sll S I EiActuality Status of Chinese Non-road Small S.I.Engine Industry2 排放法规进程2 排放法规进程Promotion of Exhaust Emission Standard3 排放控制技术综述Summarization of Emission Control TechnologiesSummarization of Emission Control Technologies21 行业现状行业现状1 行业现状行业现状Actuality Stat

3、us of Chinese Non-road Small yS.I.Engine Industry1.1 历史回顾 History快速发展1.2 快速发展 Rapidly Promotion1.3 生产销售 Manufacture and1.3 生产销售Manufacture and distribution1.4 技术现状 Technical Status3历史回顾历史回顾1.1 历史回顾历史回顾History 中国小汽油机行业始于1958年，产品051油锯；Chinese non-road small S.I.engine manufacture was started from 1958

4、_051Chainsaw 6070年代，涌现出一批生产企业，产品为1E40汽油机主要用于割草产品为1E40汽油机，主要用于割草、水泵和喷雾机；1960-1970s1E40 2stroke engines for1960 1970 s _ 1E40 2stroke engines for lawn mowers,water pumps and sprayers.41 2 快速发展快速发展1.2 快速发展快速发展 Rapidly DevelopmentRapidly Development1416lion)681012utput(Mil0246Annual Ou199820002002200420

5、062008Year51 3 生产销售生产销售Mft1.3 生产销售生产销售 Manufacture and distributionand distribution6主要生产企业主要生产企业主要生产企业主要生产企业 Main Engine Manufacturer:Main Engine Manufacturer:山东华盛山东华盛 Huasheng(Shandong)重庆宗申重庆宗申 Zongshen(Chongqing)浙浙江江绍绍通通 Shaotong(Zhejiang)浙绍浙绍g(jg)江苏林海江苏林海 Linhai(Jiangsu)江苏江动江苏江动 Jiangdong(Jiangsu

6、)江苏江动江苏江动 Jiangdong(Jiangsu)无锡开普无锡开普 Kipor(Jiangsu)重庆隆鑫重庆隆鑫Loncin(Chongqing)7市场分析市场分析 Mk t Ali市场分析市场分析 Market Analysis 2006年前年前40家企业统计家企业统计年产量年产量900万台万台16 5%内销内销 2006年前年前40家企业统计家企业统计，年产量年产量900万台万台，16.5%内销内销，83.5%外销。外销。The total output of top 40 engine manufacturers isThe total output of top 40 engin

7、e manufacturers is about 9 million unit,16.5%of them is for domestic market and 83.5%of them is for export.100Domestic Output Export Output75.8283283.5608014 9960675.8283216 52040814.9960616.5020Amount(Million)Percent(%)出口目的地出口目的地 Et Dtiti出口目的地出口目的地 Export Destination11%0%0%0%EuropeNorth AmericaSth

8、Ai38%4%South AmericaSouth-east AsiaMid-east Asia17%AfricaWest-asiaEA i27%3%East AsiaAustralia27%91 4 技术现状技术现状1.4 技术现状技术现状 Technical StatusTechnical Status10近近30年出现小型化和短行程化趋势年出现小型化和短行程化趋势近近30年出现小型化和短行程化趋势年出现小型化和短行程化趋势Smaller and Short Stroke Trend in recently 30 years11近近年年缸径行程比提高趋势缸径行程比提高趋势近近30年年缸径行

9、程比提高趋势缸径行程比提高趋势Bore/Stroke?in recently 30 years?yy12升功率提高升功率提高PLit?升功率提高升功率提高Power per Liter?13功率密度提高功率密度提高功率密度提高功率密度提高Power Density?y?14平均有效压力提高平均有效压力提高平均有效压力提高平均有效压力提高Mean Effective Pressure?Mean Effective Pressure?15活塞运动平均线速度相当活塞运动平均线速度相当活塞运动平均线速度相当活塞运动平均线速度相当Average Piston SpeedAverage Piston Sp

10、eed16充量系数仍有待提高充量系数仍有待提高充量系数仍有待提高充量系数仍有待提高vstillneed to be promotedvstill need to be promoted172 排放法规进程排放法规进程Promotion of Exhaust Emission StandardEmission Standard18中国非道路小汽油机排放法规编制进程中国非道路小汽油机排放法规编制进程中国非道路小汽油机排放法规编制进程中国非道路小汽油机排放法规编制进程Mileposts of Chinese emission standard of dll S I Einon-road small

11、S.I.Engines国家环保总局国家环保总局20067155-Q-467项目项目国家环保总局国家环保总局20067155-Q-467项目项目Chinese EPA Project N.O.20067155-Q-4672007年年5月提交了征求意见稿月提交了征求意见稿M2007Draft for Commenton May,20072008年年1月提交送审稿月提交送审稿Draft standard for examination on Jan.2008Draft standard for examination on Jan.2008起草单位起草单位天津内燃机研究所、国家环保总局环境标准研究所

12、、桂林利凯特环保实业有限公司天津内燃机研究所、国家环保总局环境标准研究所、桂林利凯特环保实业有限公司注：当前为送审稿状态，并非最终发布版本，请随时关注标准进一步修改信息。注：当前为送审稿状态，并非最终发布版本，请随时关注标准进一步修改信息。Current condition is NOT FINAL manuscript and Please follow up latest revising 19ppginformation.标准编制基本技术路线标准编制基本技术路线标准编制基本技术路线标准编制基本技术路线国外相关法规调研国外相关法规调研国内产品排放特征国内产品排放特征国外相关法规调研国外相关

13、法规调研国内产品排放特征国内产品排放特征国外法规体系国内企业产品状国外法规体系国内企业产品现状国外法规技术细节典型机型排放普测典型机型技术对策国外标准文本翻译确定中国的限值和时间表20标准文本编制国外法规调研概述国外法规调研概述 美国EPA；40 CFR Part 90?欧盟；欧盟；97/68/EC +2002-88-EC日本LEMA 日本；LEMA21范围范围S范围范围Scope本标准规定了非道路移动机械用小型点燃式发动机（又称“通用小型本标准规定了非道路移动机械用小型点燃式发动机（又称“通用小型汽油机”，以下简称“发动机”）排气污染物排放限值和测量方法。本标准适用于（但不限于）下列额定净功

14、率不大于19kW发动机的型式核准和生产一致性检查：式核准和生产致性检查：-剪草机；-链锯；发电机 发电机；水泵；割灌机。净功率大于19kW但排量不大于1L的发动机也可参照本标准执行净功率大于19kW，但排量不大于1L的发动机也可参照本标准执行。本标准不适用于下列用途的发动机：用于驱动船舶行驶的发动机；用于地下采矿或地下采矿设备的发动机；应急救援设备用发动机；娱乐用车辆，例如：雪橇，越野摩托车和全地形车辆。22娱乐用车辆例如雪橇越野摩托车和形车辆2002/88/EC L35/342002/88/EC L35/3423发动机分类发动机分类 Catalogue美国美国IEPA Tier1美国美国II

15、EPA Tier 2欧盟欧盟I,IIEU I,II中国中国I,IICN 1,II排量（排量（mL）,非手持非手持II-ASN:1 66I BSN:2 66 100)非手持非手持Non-handholdII-BSN:2 66,100)ISN:3 100,225)IIIISN:4225手持手持HandholdIIIIIISH:120IVIVSH:2 20,50)VVSH:35024排放限值排放限值 1排放限值排放限值-1Exhaust Emission limits-1欧盟、中国欧盟、中国IEU&CN IEPA限值限值 Limits（g/kWh）COHCNOxHC+NOxxxSN：3I519-16

16、.1SN：4II519-13.4Tier 1SH：1III8052955.36-SH：2IV8052415.36-SH：3V6031615.36-SN：1I-A(2001)EU&CN 519EPA610-50Tier2(2001)EPA 610SN：2I-B(2001)EU&CN 519EPA 610-4025排放限值排放限值 2排放限值排放限值-2Exhaust Emission limits-2欧盟欧盟/中国中国IIEU&CN II限值限值Limits（g/kWh）EPAHC+NOxCOTier 2xSN:150610I-ASN 240610I BSN:240610I-BSN:316.16

17、10ISN:412.1610IISH:150805IIISH:250805IVSH:372603V26SH:372603V排放耐久期排放耐久期 EiiDbilit排放耐久期排放耐久期 Emission Durability欧盟欧盟中国可选择排放耐久性档次中国可选择排放耐久性档次（小时小时）Catalogue欧盟欧盟、中国可选择排放耐久性档次中国可选择排放耐久性档次（小时小时）EU&CN Emission Durability(h)SN 1SN 150125300SNSN:1 150125300SN:2SN:2125250500SN:3SN:3125250500SN 4SN 4250500100

18、0SNSN:4 42505001000SH:1SH:150125300SH:2SH:250125300SH 3SH 35012530027SHSH:3 350125300测试循环测试循环 TtiCl测试循环测试循环 Testing Cycle测试循环与欧盟2002/88/EC Annex IV L35/42 3.5基本相同本Testing Cycle is almost same to 2002/88/EC Annex IV L35/42 3 5Annex IV L35/42 3.5 修改G3循环手持式发动机应用场合但亦修改：G3循环：手持式发动机应用场合，但亦适用于SN:1类发动机Cycle

19、-G3 not only apply to hand hold equipment but also for SN:1 engines.2829CN II 阶段整体导入阶段整体导入CN II 阶段整体导入阶段整体导入CN II phase in at one time 欧盟根据发动机种类不同，从2004年至2010年分阶段导入排放限值。本标准制定过程中考虑到分阶段实施的复杂性，为便过程中考虑到分阶段实施的复杂性，为便于管理，改为统一执行时间。EU II phase in from 2004 to 2010EU II phase in from 2004 to 2010CN II phase i

20、n at one time(2011 draft)p()30发动机标签发动机标签 EiL b l发动机标签发动机标签 Engine Label本标准第 章发动机标签部分内容参考欧 本标准第7章“发动机标签”，部分内容参考了欧盟指令的有关“标签”规定，还参考了美国法规的内容与欧指令相比（CFR40 Part 90.114）的内容。与欧盟指令相比，二者没有本质上的差异，只是美国EPA标准相关规定的操作性更强些规定的可操作性更强一些。CN Engine Label related requirements is basically come from CFR40 Part 90.114 to pro

21、mote operability.31基准燃料基准燃料 Rffl基准燃料基准燃料 Reference fuel 本标准附录基准燃油的技术性能”没有采用指令 本标准附录C“基准燃油的技术性能”，没有采用EU指令附录的规定，而是采取引用我国汽车排放标准GB18352 3 2005的基准燃料指标GB18352.3-2005的基准燃料指标。Requirements of reference fuel is equal to GB18352.3-20052005 考虑到此类产品国际化趋势非常明显，为了便于与国际接轨，特别是欧美主流市场，本标准在基准燃油方面还允许轨，特别是欧美主流市场，本标准在基准燃油方

22、面还允许在型式核准机关批准的前提下使用国外同类产品标准的基准燃油。Reference fuel from other countries also can be used by permission of type approval authorities in advance.32小批量发动机与制造商小批量发动机与制造商小批量发动机与制造商小批量发动机与制造商Small volume engine family and manufacturerSmall volume engine family and manufacturer 欧盟指令中专门针对小批量发动机系族和小批量发动机生产商规定了排

23、放耐久性的特殊要求以给定的排放劣化系产商规定了排放耐久性的特殊要求，以给定的排放劣化系数替代实际耐久测试，从而节约试验成本。但考虑到在我国有效地证实小批量发动机系族和小批量发动机生产商资格的管理难度很大，认为相关规定不适用我国的情况，所以本标准未采用欧盟指令有关小批量发动机系族和小批量发动机生产商的特殊规定。发动机生产商的特殊规定。“Small volume engine family”and“Small volume engine manufacturer”related items and immunities were deleted as it is difficult to be d

24、iscriminated in China.33发动机预置发动机预置发动机预置发动机预置 欧盟标准实验过程规定中涉及发动机预置的章节不是很清晰，现根据美标EPA 40 章是很清现根据美标CFR Part 90.409和90.410章节进行了B 3 5 2和B 3 5 3重新编写。B.3.5.2和B.3.5.3重新编写。Section B.3.5.2 and B.3.5.3 was similar to 0 C90099010EPA 40 CFR Part 90.409 and 90.410.34型式核准型式核准型式核准型式核准Type Approval式核准 型式核准 Type approva

25、lType approval35全国试验环境条件全国试验环境条件全国试验环境条件全国试验环境条件Chinese country wide testing condition on weather36LEMA 日本陆用内燃机制造者协会LEMA 日本陆用内燃机制造者协会372007年年11 12月与本田公司进行排放比对试验月与本田公司进行排放比对试验2007年年11-12月与本田公司进行排放比对试验月与本田公司进行排放比对试验Emission Correlation tests with HONDA in Nov.Dec.2007383 排放控制技术综述排放控制技术综述Summarization

26、of Emission Control Technologiesg3 1 当前国产非道路小汽油机排放现状3.1 当前国产非道路小汽油机排放现状Current status emission of Chinese non-road S.I.Engines.3 2 主要控制技术概述3.2 主要控制技术概述Outline of emission control technologies.39ISN:3 100 225)I SN:3 100,225)1P60F，1P61F1P61FA，1P62F1P64F，1P65F1P64FB，1P66F1P68F，1P68FL1P70F，160F166F，168F

27、，168FB170F，171F40ISN 3 100 22)I SN:3 100,225)41IIClass SN:4225II Class SN:4225173F，175F，177F182F，188F 188F-2，190F，KG390、KG69042IIClSN 4 22II Class SN:422543IV ClSH 2 20 50)IV Class SH:2 20,50)1E34F，1E36F，1E32FL1E32F-2，1E34F，1E36F1E36FE，1E40F，1E40FE1E40F 5A1E33F133F134F136F139F142F1E40FE，1E40F-5A1E33

28、F，133F，134F136F，139F，142F44IV ClSH 2 20 50)IV Class SH:2 20,50)45HC&NOLbdHC&NOxLambda789567kWh)34(g/k01200.600.700.800.901.001.10Lambda(1)46HCNOHC vs.NOx7894567(g/kWh)234NOx(010.02.04.06.08.010.00.02.04.06.08.010.0HC(g/kWh)47通过空燃比调整该机型通过空燃比调整该机型HC与与NOx呈现等额反向变化趋势，呈现等额反向变化趋势，HC+NOx总和没有明显下降总和没有明显下降点火提前

29、角调整点火提前角调整 IitiTii点火提前角调整点火提前角调整 Ignition TimingHC1214HCNoxHC+Nox810kWh)46(g/k0201520253035点火提前角48点火提前角一室自制点火提前角与点火能量在线调整开发装置一室自制点火提前角与点火能量在线调整开发装置点火提前角影响点火提前角影响点火提前角影响点火提前角影响第第1工况点工况点P与与P V30354045p12-1p15-1p17-1P-与与P-V1015202530P(Bar)p 7p20-1p23-1p25-1-10-505-60-50-40-30-20-1001020304050607080p35-

30、145AC303540p12-1p15-1p17-1152025P(Bar)p20-1p23-1p25-1p35-10510p35 149-10-5050100150200250VNOx vs.PzPMAX-NOx25003000p ppm)pm)缸垫1mm缸垫2mm缸垫3mm缸垫4mm20002500NOx(NOx(p p缸垫乘幂(缸垫4mm)对数(缸垫2mm)乘幂(缸垫1mm)乘幂(缸垫3mm)10001500乘幂(缸垫3mm)50010000246810PmaxPmaxPz50246810PmaxPmaxPzPPPower vs.PzPMAX-NOx33.2kW)kW)缸垫1mm缸垫2m

31、m缸垫3mm缸垫4mm2.83功率(功率(缸垫4mm乘幂(缸垫4mm)对数(缸垫2mm)乘幂(缸垫1mm)乘幂(缸垫3mm)2 42.6乘幂(缸垫3mm)2.22.42246810P PP51246810P PmaxmaxPz新燃烧室设计新燃烧室设计新燃烧室设计新燃烧室设计New Combustion Chamber Design52气道改进气道改进 Ptif Ai Dt气道改进气道改进 Promotion of Air Duct53后处理后处理 AftTtt后处理后处理 After Treatments 二次空气阀 Second Air Injectors二次空气阀 Second Air I

32、njectors 催化器 Catalytic Converters54催化器活性评价催化器活性评价Catalytic Converter EvaluationCatalytic Converter Evaluation55For further information of the equipment,please send e-mail to 生产线在线排放控制设备生产线在线排放控制设备生产线在线排放控制设备生产线在线排放控制设备Emission Control Equipments On Producing lineAVL&TICERI56For further information o

33、f the equipment,please send e-mail to 二冲程发动机二冲程发动机 2Ti二冲程发动机二冲程发动机 2T engines Traditional engine+after treatment Stratified scavenging(patent)Stratified scavenging(patent)57About usTh1 th dttf TICERIThe 1st research department of TICERI58天内所坐落于天津大学校园内天内所坐落于天津大学校园内TICERI is located on the campus of T

34、ianjin Universitypjy59AbtAbout usDirector-General and secretary-general of small gasoline engine industry association under the construction of CICEIA.Research fieldEmission certification of non-road small S.I.and CI Engine for EPA and EU.Emission control technical solutionsEngine DesignNVH Catalyti

35、c converter matching and evaluation602006年被授予商务部首批年被授予商务部首批2006年被授予商务部首批年被授予商务部首批小型汽油机和柴油机出小型汽油机和柴油机出口口技术服务中技术服务中心心小型汽油机和柴油机出技术服务中小型汽油机和柴油机出技术服务中Export Commodities Technical Service Center for Small Gasoline and Diesel Engines (Authorized by Ministry of Commerce of the Peoples Republic of China)People s Republic of China)61Thanks!DLiMDr.Lin Manqun Director of the 1stresearch DivisionTianjin Internal Combustion Engine Research InstituteTel:+86-22-27403535 Fax:+86-22-62g