2 歐洲中重型商用車排放法規(guī)演變
2.1 法規(guī)架構(gòu)
歐洲商用車的排放法規(guī)通常用歐I……歐VI表示,有時也用阿拉伯數(shù)字表示(歐1……歐6)。為了易于區(qū)分,對于中重型車,一般采用羅馬數(shù)字,而對于輕型車,一般采用阿拉伯數(shù)字。
這里討論的排放標準適用于所有“技術(shù)上允許的最大滿載質(zhì)量”大于3500kg的汽車,這些汽車必須以壓燃發(fā)動機為動力或以點燃式天然氣或液化石油氣為動力。
這一項法規(guī)首先以Directive(指示)88/77/EEC發(fā)布,隨后增加了一些補充。在2005年,這一法規(guī)被重新制定,并以Directive05/55/EC推出。從歐VI開始,這一標準被簡化,指示(directives--需要被各國家轉(zhuǎn)換成立法)被規(guī)定(regulations)所取代,規(guī)定可以立即適用。下面是重型發(fā)動機法規(guī)制定的幾個階段:
(1)歐I標準1992年執(zhí)行,隨后,1996年執(zhí)行歐II標準。這些標準用于卡車和城市客車,但是,城市客車標準的執(zhí)行是自愿的。
(2)在1999年歐盟執(zhí)行1999/96/EC指示,該指示包括歐Ⅲ標準(2000年實施),以及歐IV和歐V標準(2005年和2008年執(zhí)行)。這一法規(guī)也包含自愿的、更加嚴格的排放限值,適用于超低排放汽車,被稱為“環(huán)境友好車輛—Enhanced Environmentally Friendly Vehicles”,或者叫EEVs。
(3)2001年,歐盟委員會出臺2001/27/EC指示,該指示不允許使用“排放缺陷裝置”和“不合理的排放控制策略”,當汽車在正常行駛狀態(tài)下,這些裝置可能降低排放控制系統(tǒng)效率,使得汽車排放高于發(fā)動機在測試條件下所測得的排放水平。
(4)歐盟議會2005年出臺的2005/55/EC指示中將耐久性和車載監(jiān)測裝置--OBD納入標準之中,同時,對1999/96/EC指示中出臺的歐IV和歐V標準進行了重新陳述。在該指示中,有關(guān)耐久性和OBD的技術(shù)要求被單獨闡述,包括排放系統(tǒng)使用的消耗物品的規(guī)定。
(5)環(huán)境友好車輛EEV。早在1999年,當確定歐IV和歐V標準時,歐盟也制定了一種推薦(即:非強制)的“超級清潔汽車”標準,其目的是給歐盟成員國或城市當局在制定鼓勵環(huán)保汽車激勵政策時作為依據(jù)。這個EEV標準包括三個方面:其一是NOx排放與歐V排放一樣,同為2g/kWh;其二是PM排放低于歐V限制的三分之一,為0.02g/kWh,該值采用ETC循環(huán)測定;其三是煙度(smoke opacity limit)降低70%。這些要求對汽車企業(yè)被認為是強制發(fā)動機安裝顆粒過濾(捕捉)器DPF。
(6)歐VI排放標準于2009年7月18日在出臺的595/2009法規(guī)中推出(2009年7月31日出臺了一個勘誤表)。新的排放法規(guī)與美國EPA2010法規(guī)一樣嚴格,并將從2013年起生效(2013年新車型,2014年所有注冊車輛)。后來,一些新的技術(shù)細節(jié)在執(zhí)行法規(guī)過程中由歐盟委員會提出,并在2010年4月1日發(fā)布。
2.2 標準限值及細則
表5為歐盟排放標準匯總和執(zhí)行日期。表中日期為新車型實施日期,在大多數(shù)情況下,所有車型執(zhí)行日期比新車型日期晚一年左右。
表5:歐盟重型柴油機排放標準(單位:g/kWh,煙度:m-1)
排放 |
日期 |
測試 |
CO |
HC |
NOx |
PM |
煙度 |
歐I |
1992,<85kW |
ECER-49 |
4.5 |
1.1 |
8 |
0.612 |
|
1992,>85kW |
4.5 |
1.1 |
8 |
0.36 |
|
||
歐II |
1996.1 |
4 |
1.1 |
7 |
0.25 |
|
|
1998.1 |
4 |
1.1 |
7 |
0.15 |
|
||
歐Ⅲ |
1999.10,僅對于EEVs |
ESC&ELR |
1.5 |
0.25 |
2 |
0.02 |
0.15 |
2000.1 |
ES&ELR |
2.1 |
0.66 |
5 |
0.1 |
0.8 |
|
0.13a |
|||||||
歐IV |
2005.1 |
1.5 |
0.46 |
3.5 |
0.02 |
0.5 |
|
歐V |
2008.1 |
1.5 |
0.46 |
2 |
0.02 |
0.5 |
|
歐VI |
2013.01 |
1.5 |
0.13 |
0.4 |
0.01 |
|
注:a–適用于每缸排量小于0.75dm3并且額定功率轉(zhuǎn)速超過3000rpm。
從歐Ⅲ階段開始,早期穩(wěn)態(tài)發(fā)動機測試SSET已經(jīng)被以下兩種工況測試取代,即歐洲固定循環(huán)試驗ESC(European Stationary Cycle)和歐洲瞬態(tài)循環(huán)試驗ETC(European Transient Cycle)。不透光煙度依據(jù)歐洲負荷煙度試驗ELR(European Load Response)測試方法來測試,即需要滿足下列試驗要求:
(1)壓燃發(fā)動機(柴油機):
●歐Ⅲ:
a、傳統(tǒng)柴油機:ESC/ELR測試;
b、帶有“高級后處理系統(tǒng)” (NOx后處理或DPFs) 的柴油機和EEVs:ESC/ELR+ETC;
●歐IV及以后:ESC/ELR+ETC。
(2)正極點火氣體(天然氣,液化石油氣)發(fā)動機,歐Ⅲ及以后:ETC循環(huán)。
依據(jù)ETC測試循環(huán)測試的柴油機以及重型氣體燃料發(fā)動機的排放標準匯總?cè)绫?:
表6:柴油機和氣體燃料發(fā)動機排放標準,ETC測試(單位:g/kWh)
排放標準 |
日期 |
測試 |
CO |
NMHC |
CH4a |
NOx |
PMb |
歐Ⅲ |
1999.10,僅對于EEVs |
ETC |
3 |
0.4 |
0.65 |
2 |
0.02 |
2000.1 |
ETC |
5.45 |
0.78 |
1.6 |
5 |
0.16 |
|
0.21c |
|||||||
歐Ⅳ |
2005.1 |
4 |
0.55 |
1.1 |
3.5 |
0.03 |
|
歐Ⅴ |
2008.1 |
4 |
0.55 |
1.1 |
2 |
0.03 |
|
歐Ⅵ |
2013.01 |
4 |
0.16d |
0.5 |
0.4 |
0.01 |
注:a–僅適用于氣體燃料發(fā)動機(歐Ⅲ-Ⅴ:僅適用于天然氣;歐VI:天然氣+液化石油氣);
b–在歐Ⅲ–IV階段不適用于氣體燃料發(fā)動機;
c-適用于每缸排量小于0.75dm3并且額定功率轉(zhuǎn)速超過3000rpm;
d–用于柴油機的碳氫總量(THC)。
(3)歐VI法規(guī)的補充規(guī)定
●用于測試柴油機(ESC+ETC)和氣體燃料發(fā)動機(ETC)的氨水濃度限制為10ppm;
●除了質(zhì)量限制以外,顆粒數(shù)量限值將在執(zhí)行排放法規(guī)中被加入。這一數(shù)量限值可以防止為了滿足歐VI質(zhì)量限值而采用的一些不合適技術(shù)(例如“開式過濾器”),這一技術(shù)可能會讓大量的超細顆粒通過過濾器排放到大氣之中;
●世界統(tǒng)一測試循環(huán)WHSC(世界穩(wěn)態(tài)試驗循環(huán))和WHTC(世界瞬態(tài)試驗循環(huán))將被用來做歐VI測試。
●WHSC/WHTC的限值將在執(zhí)行基于現(xiàn)有的ESC/ETC測試相關(guān)要素的法規(guī)之中被引入;
●在執(zhí)行這一法規(guī)中,NOx排放物中的NO2最大限值將被定義;
●排放耐久性要求:對于新車型2005年10月起生效,對所有車型2006年10月起生效。
(4)其它規(guī)定
汽車制造商必須根據(jù)其汽車級別保證其汽車在一定有效壽命期內(nèi)都能滿足排放限值要求,詳見下表7:
表7:排放耐久期限
汽車類別a |
期限b |
|
歐IV-V |
歐VI |
|
N1和M2 |
100000km/5年 |
160000km/5年 |
N2N3≤16 t |
200000km/6年 |
300000km/6年 |
M3 I級,II級,A級,以及B級≤7.5 t |
||
N3>16 t |
500000km/7年 |
700000km/7年 |
注:a-質(zhì)量是指(單位公噸)“最大技術(shù)允許質(zhì)量”;
B-年限或km以最先到為準。
新車型核準從2005年10月開始,所有車型核準從2006年10月開始,車型核準還需要確認汽車在正常使用條件下的正常壽命期內(nèi),排放控制裝置能正常運行(在用汽車正常維修和使用的一致性)。表7中汽車類別參見表8。
表8:歐洲汽車分類(70/156/EEC指令確定,2001/116/EEC修訂)
級別 |
描述 |
細分級別 |
載客數(shù)量 |
質(zhì)量限值 |
|
M |
用于乘用, |
M1 |
9人及以下 |
GVW≤3500kg* |
|
最少4輪 |
M2 |
多于9人 |
GVW≤5000kg |
||
|
M3 |
5000kg<GVW |
|||
N |
用于載貨, |
N1CL1 |
NA |
最大GVW≤3,500kg |
N |
最少4輪 |
N1CL2 |
|
|||
|
N1CL3 |
|
|||
|
N2 |
3500kg<GVW≤12000kg |
|||
|
N3 |
12000kg<GVW |
注:* 歐IV之前M1有兩個細分級別:即GVW≤2500kg和2500kg
此外,對于提前使用清潔發(fā)動機,歐盟成員國被允許采用稅收激勵措施,目的為了加速那些滿足新排放標準的汽車在標準生效期以前進入市場。這些激勵措施必須符合下列條件:
●適用于在成員國銷售的新車,其排放提前滿足歐盟指示中的法定限值;
●新的排放法規(guī)生效時,這些措施自動終止;
●對于任意一款新車,稅收激勵金額不超過為了實現(xiàn)新排放標準所采用的技術(shù)解決措施所產(chǎn)生的附加成本;
●企業(yè)提交的達標歐VI車型,其核準必須在2009年8月完成,激勵措施也在當日起生效。歐VI激勵措施也適用于一小部分現(xiàn)有汽車或者翻新的現(xiàn)有汽車,這些汽車排放控制系統(tǒng)能夠滿足歐VI排放限值;
●提前銷售的更清潔發(fā)動機可以通過更優(yōu)惠的公路收費予以鼓勵。在德國,公路收費優(yōu)惠從2005年開始,用來鼓勵先于歐V標準生效日期推出的歐V機型。
(未完待續(xù))
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