汽車排放標準

汽車排放標準

汽車排放標準是指從汽車廢氣中排出的CO(一氧化碳)、HC+NOx(碳氫化合物和氮氧化物)、PM(微粒,碳煙)等有害氣體含量的規定。從2004年1月1日起,北京將對機動車的尾氣排放標準由現在的歐洲I號改為歐洲II號,到2008年,則正式實施歐洲III號標準。

發展背景


隨著汽車尾氣污染的日益嚴重,汽車尾氣排放立法勢在必行,世界各國早在六、七十年代就對汽車尾氣排放建立了相應的法規制度,通過嚴格的法規推動了汽車排放控制技術的進步,而隨著汽車排放控制技術的不斷提高,又使更高標準的制訂成為可能。
汽車排放是指從廢氣中排出的CO(一氧化碳)、HC+NOx(碳氫化合物和氮氧化物)、PM(微粒,碳煙)等有害氣體。它們都是發動機在燃燒作功過程中產生的有害氣體。這些有害氣體產生的原因各異,CO是燃油氧化不完全的中間產物,當氧氣不充足時會產生CO,混合氣濃度大及混合氣不均勻都會使排氣中的CO增加。HC是燃料中未燃燒的物質,由於混合氣不均勻、燃燒室壁冷等原因造成部分燃油未來得及燃燒就被排放出去。NOx是燃料(汽油)在燃燒過程中產生的一種物質。PM也是燃油燃燒時缺氧產生的一種物質,其中以柴油機最明顯。因為柴油機採用壓燃方式,柴油在高溫高壓下裂解更容易產生大量肉眼看得見的碳煙。

行業對策


為了抑制這些有害氣體的產生,促使汽車生產廠家改進產品以降低這些有害氣體的產生源頭,歐洲和美國都制定了相關的汽車排放標準。其中歐洲標準是我國借鑒的汽車排放標準,國產新車都會標明發動機廢氣排放達到的歐洲標準。

排放標準


歐洲標準是由歐洲經濟委員會(ECE)的排放法規和歐共體(EEC)的排放指令共同加以實現的,歐共體(EEC)即是歐盟(EU)。排放法規由ECE參與國自願認可,排放指令是EEC或EU參與國強制實施的。汽車排放的歐洲法規(指令)標準1992年前巳實施若干階段,歐洲從1992年起開始實施歐Ⅰ(歐Ⅰ型式認證排放限值)、1996年起開始實施歐Ⅱ(歐Ⅱ型式認證和生產一致性排放限值)、2000年起開始實施歐Ⅲ(歐Ⅲ型式認證和生產一致性排放限值)、2005年起開始實施歐Ⅳ(歐Ⅳ型式認證和生產一致性排放限值)。
汽車排放的國標與歐標不一樣。國標是根據我國具體情況制定的國家標準。歐標是歐共體國家成員通行的標準。歐標略高於國標。

中國標準


與國外先進國家相比,我國汽車尾氣排放法規起步較晚、水平較低,根據我國的實際情況,從八十年代初期開始採取了先易后難分階段實施的具體方案,其具體實施至今主要分為三個階段。
新車排放標準實施日期(不能直接作為判定排放階段依據)
新車排放標準實施日期(不能直接作為判定排放階段依據)

第一階段

1983年我國頒布了第一批機動車尾氣污染控制排放標準,這一批標準的制定和實施,標誌著我國汽車尾氣法規從無到有,並逐步走向法制治理汽車尾氣污染的道路,在這批標準中,包括了《汽油車怠速污染排放標準》、《柴油車自由加速煙度排放標準》、《汽車柴油機全負荷煙度排放標準》三個限值標準和《汽油車怠速污染物測量方法》、《柴油車自由加速煙度測量方法》、《汽車柴油機全負荷煙度測量方法》三個測量方法標準。

第二階段

在1983年我國頒布第一批機動車尾氣污染控制排放標準的基礎上,我國在1989年至1993年又相繼頒布了《輕型汽車排氣污染物排放標準》、《車用汽油機排氣污染物排放標準》二個限值標準和《輕型汽車排氣污染物測量方法》、《車用汽油機排氣污染物測量方法》二個工況法測量方法標準,至此,我國已形成了一套較為完態的汽車尾氣排放標準體系;值得一提的是,我國93年頒布的《輕型汽車排氣污染物測量方法》採用了ECER15-04的測量方法,而測量限值《輕型汽車排氣污染物排放標準》 則採用了ECER15-03限值標準,該限值標準只相當於歐洲七十年代來的水平(歐洲在1979年實施ECE R15-03標準)。

第三階段

以北京市DB11/105-1998《輕型汽車排氣污染物排放標準》的出台和實施,拉開了我國新一輪尾氣排放法規制訂和實施的序曲,從1999年起北京實施DB11/105-1998地方法規,2000年起全國實施GB14761-1999《汽車排放污染物限值及測試方法》 (等效於91/441/1EEC標準),同時《壓燃式發動機和裝用壓燃式發動機的車輛排氣污染物限值及測試方法》也制訂出台;與此同時,北京、上海、福建等省市還參照ISO3929中雙怠速排放測量方法分別制訂了《汽油車雙怠速污染物排放標準》地方法規,這一條例標準的制訂和出台,使我國汽車尾氣排放標準達到國外九十年代初的水平。
在我國新車常用的歐Ⅰ和歐Ⅱ標準等術語,是指當年EEC頒發的排放指令。例如適用於重型柴油車(質量大於3.5噸)的指令“EEC88/77”分為兩個階段實施,階段A(即歐Ⅰ)適用於1993年10月以後註冊的車輛;階段B(即歐Ⅱ)適用於1995年10月以後註冊的車輛。
汽車排放的歐洲法規(指令)標準的內容包括新開發車的型式認證試驗和現生產車的生產一致性檢查試驗,從歐Ⅲ開始又增加了在用車的生產一致性檢查。
汽車排放的歐洲法規(指令)標準的計量是以汽車發動機單位行駛距離的排污量(g/km)計算,因為這對研究汽車對環境的污染程度比較合理。同時,歐洲排放標準將汽車分為總質量不超過3500公斤(輕型車)和總質量超過3500公斤(重型車)兩類。輕型車不管是汽油機或柴油機車,整車均在底盤測功機上進行試驗。重型機由於車重,則用所裝發動機在發動機台架上進行試驗。
世界汽車排放標準並立,分為歐洲、美國、日本標準體系。歐洲標準測試要求相對而言比較寬泛,是發展中國家大都沿用的汽車尾氣排放體系。並且,由於我國的轎車車型大多從歐洲引進生產技術,中國大體上採用歐洲標準體系。
• 輕型汽車
輕型汽車的排放標準在1999年7月發布,2001年修訂。
第一階段:GB18352.1-2001《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(I)》,等效採用歐盟93/59/EC指令,參照採用98/77/EC指令部分技術內容,等同於歐I,從2001年4月16日發布並實施;
第二階段:GB18352.2—2001《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(Ⅱ)》,等效採用歐盟96⑽69/EC指令,參照採用98⑽77⑽EC指令部分技術內容,等同於歐Ⅱ,從2004年7月1日起實施;
第三階段:GB18352.3Ⅻ2005《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ階段)》,部分等同於歐Ⅲ,將於2007年實施;
第四階段:部分等同於歐Ⅳ,將於2010年實施。
中國輕型汽車Ⅲ、Ⅳ號排放標準在污染物排放限值卜與歐Ⅲ、歐Ⅳ標準完全相同,但在實驗方法上作了一些改進,在法規格式上也與歐Ⅲ、歐Ⅳ標準有很大差別。
第五階段:GB18352.5-2013 輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國Ⅴ階段),將於2018年1月1日起實施。
• 重型汽車
重型汽車的排放標準,包括重型壓燃式發動機標準和重型點燃式發動機標準。
1.重型壓燃式發動機標準
(1)GBl7691-200l《車用壓燃式發動機排氣污染物排放限值及測量方法》,於2001年4月16日發布,參照歐盟91/542/EEC指令。
第一階段:相當於歐I水平,型式核准試驗自2000年9月1日起執行,生產一致性檢查自2001年9月1日起執行;
第二階段:相當於歐Ⅱ水平,型式核准試驗自2003年9月1日起執行,生產一致性檢查自2004年9月1日起執行。
(2)GB17691-2005《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ階段)》,修改採用了歐盟指令2001/27/EC的有關技術內容,於2005年5月發布,分別於2007年、2010年、2012年1月1日實施。
2.重型點燃式發動機標準
GB 14762-2008《 重型車用汽油發動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國III、IV階段)》,於2009年07月01日實施。
第Ⅲ階段:型式核准試驗自2009年7月1日執行;
第Ⅳ階段:型式核准試驗自2012年7月1日執行。

中國現狀


中國汽車技術信息研究所專家李京生認為,中國有自己的國情,實施排放標準的背景也與歐洲有所不同,其中最直接涉及到的就是城鄉差別問題,因此中國應該有自己的標準。我國機動車污染物排放標準中污染物排放限值大體等同歐盟排放標準,故國內也沿用類似稱呼,但兩者仍存有一定的技術差異。我國制定的《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(Ⅰ)》等效於“歐Ⅰ”標準;《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(Ⅱ)》等效於“歐Ⅱ”標準。而歐Ⅲ則比歐Ⅱ標準上了個台階,有關專家做了一個形象的比喻:7輛執行歐Ⅱ標準的汽車,相當於1輛化油器車的污染物排放量;14輛執行歐Ⅲ標準的汽車,才相當於1輛化油器車的污染物排放量。按照輕型汽車Ⅲ號標準,家庭轎車和輕型汽車的一氧化碳排放量將在原有基礎上減少30%,碳氫氮氧化合物則分別減少40%。
據中國汽車技術研究中心首席專家方茂東介紹,與歐Ⅱ相比,歐Ⅲ排放標準中最大的變化在於車輛出廠前必須裝配核心組件OBD,即車載自診斷系統。該系統特點在於,檢測點增多、檢測系統增多,在三元催化轉化器的進出口上都有氧感測器。完全通過實時監控車輛排放來控制達標,可以更加保證歐Ⅲ排放標準的執行。

尾氣危害


汽車尾氣
汽車尾氣
車水馬龍的大街小巷,一股股淺藍色的煙氣從一輛輛機動車尾部的排氣管滾滾噴出,這就是我們所說的汽車尾氣。在車輛不多的情況下,大氣的自凈能力尚能化解汽車排出的毒素。但隨著汽車數量的急劇增加,交通擁堵成了家常便飯,過多的車輛帶來的汽車尾氣更是害人不淺。
廢氣中含有150~200種不同的化合物,由於汽車廢氣的排放主要在0.3米~2米之間,正好是人體的呼吸範圍,對人體的健康損害非常嚴重,其中對人危害最大的有一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、及固體懸浮顆粒物。我們來具體分析一下:
固體懸浮顆粒:固體懸浮顆粒的成分很複雜,並具有較強的吸附能力,可以吸附各種金屬粉塵、強致癌物苯並芘和病原微生物等。固體懸浮顆粒隨呼吸進入人體肺部,以碰撞、擴散、沉積等方式滯留在呼吸道的不同部位,引起呼吸系統疾病。當懸浮顆粒積累到臨界濃度時,便會激發形成惡性腫瘤。此外,懸浮顆粒物還能直接接觸皮膚和眼睛,阻塞皮膚的毛囊和汗腺,引起皮膚炎和眼結膜炎,甚至造成角膜損傷
一氧化碳:一氧化碳與血液中的血紅蛋白結合的速度比氧氣快250倍。一氧化碳經呼吸道進入血液循環,與血紅蛋白親合後生成碳氧血紅蛋白,從而削弱血液向各組織輸送氧的功能,危害中樞神經系統,造成人的感覺、反應、理解、記憶力等機能障礙,重者危害血液循環系統,導致生命危險。
氮氧化物:氮氧化物主要是指一氧化氮、二氧化氮,它們都是對人體有害的氣體,特別是對呼吸系統有危害。在二氧化氮濃度為9.4毫克/立方米的空氣中暴露10分鐘,即可造成人的呼吸系統功能失調。
碳氫化合物:還不清楚它對人體健康的直接危害。但當氮氧化物和碳氫化合物在太陽紫外線的作用下,會產生一種具有刺激性的淺藍色煙霧,其中包含有臭氧、醛類、硝酸脂類等多種複雜化合物。對人體最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜,引起眼睛紅腫和咽喉炎。
據世界資源研究所和中國環境檢測總站測算,全球10個大氣污染最嚴重的城市中,我國就佔了7個。因此,中國政府對治理汽車尾氣排放造成的城市環境污染非常重視,國家環保部門和汽車企業目前正在加速推進國Ⅲ、國Ⅵ的達標工作,控制汽車尾氣污染的排放已是環保部門、汽車生產廠家及社會各界的一項迫在眉睫、刻不容緩的責任。