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2023年12月12日发(作者:杭潮)

第47卷第1期 小型内燃机与车辆技术 Vo1.47 NO.1 201 8年2月 SMALL INTERNAL COMBUSTION ENGINE AN 坚IC 坚 ! Feb.2018 摩托车国五排放标准研究 尹涛王青 唐天津琳 300072) (天津摩托车技术中心摘要:对拟制定摩托车国五排放标准的背景研究、制定原则以及重点研究内容等进行了介绍。力求 国五标准中规定的试验方法和摩托车排气污染物限值合理有效,达到有效控制我国摩托车有害气体 排放的目的。 关键词:摩托车排放标准背景研究制定原则研究内容 中图分类号:U483 文献标识码:A 文章编号:2095—8234(20l8)0l一0094—03 A Study on Motorcycle Emission Standard (China Stage V) Yin Tao,Wang Qing,Tang Lin Tianjin Motorcycle Technical Center,Tianjin University(Tianjin,300072,China) Abstract:This paper explains the background research,drafting principle and main research content of the motorcycle emission standard(China Stage V).We aim at the purpose that the test methods and the limits of motorcycle exhaust pollutants specified in the emission standard are reasonable and effective,SO as to effectively control the harmful emissions from motorcycles in our country. Keywords:Motorcycle;Exhaust emission standard;Background research;Drafting principle;Research content 引言 为了防治摩托车污染物排放对环境的污染,改 善环境空气质量,科技部会同环境保护部等13个部 计划开展摩托车排放系数测试及活动水平调查,对 摩托车现行排放标准实施情况及技术、环境和经济 进行评估,研究未来摩托车排放控制技术,建立技术 库,筛选最佳可行技术(BAT),研究国外的相关排放 标准及实施管理经验评估现有标准实施情况,结合 最佳可行技术,提出我国摩托车排放标准制订、修订 及实施时间表建议,最终完成《摩托车和轻便摩托车 污染物排放限值及测量方法(中国第五阶段)》征求 意见稿。 1.1 开展摩托车排放系数测试及活动水平调查 首先计划从国家和地方的各种正式统计年鉴、 国家和地方有关移动源主管部门、行业协会等,调研 现有摩托车保有量,根据生产量及各企业国内各地 区销售量等等其他辅助渠道,对年份构成特征等进 门及北京等5个地方科技主管部门制定国家重点研 发专项——《大气污染成因与控制技术研究》,摩托 车排放标准评估及重要标准研究作为其中专项移动 源排放标准评估及制修订方法体系研究的课题之 一,将最终完成《摩托车和轻便摩托车污染物排放限 值及测量方法(中国第五阶段)》的征求意见稿。目前 该项目已经启动,这也意味着摩托车国五标准的制 定工作拉开序幕。 1标准制定的背景研究 完成标准的制定,需要进行大量的前期研究工 作。在摩托车排放标准评估及重要标准研究课题中, 行综合调查分析。另外,考虑我国的实际情况,选择 能够代表我国实际交通特点的城市,对摩托车生产 基金项目:摩托车排放标准评估及重要标准研究(2016YFcO208【)(】3)。 作者简介:尹涛(1973一),女,高级工程师,主要研究方向为摩托车排放测试及相关标准。 

第1期 尹涛等:摩托车国五排放标准研究 95 企业和使用者进行实地调研,赴主要生产企业以及 主要的使用地点,对厂家和使用者进行调研。同时, 选取保有量比较大的车型,包括对应不同排放控制 水平的轻便摩托车、两轮摩托车及三轮摩托车进行 排放污染的i贝4试,确定摩托车排放因子,同时广泛依 靠环保部门及本单位的研究基础,收集现有的摩托 车排放测试数据并集中整理分析。在数据整理和排 放测试的基础上,专家对摩托车的排放特征和排放 因子进行研讨,参照国际上的经验和方法『1],确定相 应的排放因子水平。 1.2评估摩托车现行排放标准实施情况 系统回顾排放标准的发展历程及现行排放标准 的实施和管理现状,包括国家和地方层面。调研标准 实施后摩托车及相关零部件行业的发展情况、行业 规模、产品类型、产销量、技术水平和发展趋势等。根 据保有量、使用寿命和燃油种类及消耗量等,对排放 现状和标准产生的环境效益进行测算。调研标准实 施推动相关行业的技术进步和升级情况,包括:主流 技术、成本投入及经济产出等方面。 1.3筛选最佳可行技术(BAT) 摩托车排放控制技术是多方面的。对于装用传 统燃油发动机的摩托车,排放控制主要包括机内净 化与机外净化两方面的措施。如通过发动机结构优 化设计,点火系统的改进,采用电控燃油喷射系统, 排气催化转化技术,燃油蒸发控制路线等。对于压燃 式摩托车,我国目前刚刚开始柴油摩托车产品的开 发研究。针对压燃式摩托车存在的NO 、颗粒物排放 偏高,噪声振动大的主要特点,本着“成熟的机内净 化+主流机外净化”的技术原则,推荐采用“先进喷油 系统+工作过程优化+EGR+DOC”的技术方案,其方 案的有效性、可靠性和稳定性均较高。 随着排放控制要求进一步加严,未来可能出现 各种摩托车排放控制技术,如颗粒捕集器、周期性再 生系统、选择性催化还原系统(SCR)、稀燃NO 捕集/ 吸收器、废气再循环系统(EGR)等新技术的应用。计 划开展未来摩托车排放控制技术研究,建立技术库, 通过典型技术的经济技术可行分析,筛选最佳可行 技术(BAT)。 1.4开展国外的相关排放标准及实施管理经验研究 欧洲摩托车排放法规体系对于世界各国摩托车 排放法规的制修订具有极大的影响【2J,大多数国家的 摩托车排放法规体系是建立在欧洲摩托车排放法规 体系基础之上的。而世界车辆法规协调论坛(原联合 国欧洲经济委员会车辆结构工作组(UN/ECE/ WP29)),是开展世界范围内机动车技术法规协调和 统一工作的主要组织,按照((1998年协定书》中规定 的程序规则制定全球统一的汽车技术法规。日本作 为摩托车产品的全球化制造国家,摩托车各项制造 技术处于世界领先地位。另外日本作为世界车辆法 规协调论坛重要成员,参与全球法规的协调统一工 作,一直积极推进各项法规修订的工作。同时参加国 际标准化组织开展的各项工作,掌握世界摩托车排 放法规最新动向以及分析对策。课题组积极跟进国 外相关排放标准及实施管理经验并展开研究,并与 欧洲及日本摩托车行业法规及技术专家进行相关交 流,优化总体方案和技术路线,降低技术风险。 1.5提出我国摩托车排放标准制订、修订及实施时 间表建议 分析各种污染源分担率情况,并结合相关控制 技术费效比分析对于各种污染源的减排潜力。从行 业规模、产品类型、产销量、推动本行业技术进步和 升级情况、成本投入、经济产出等方面进行分析和评 估。根据排放现状调研,评估标准实施的环境效益。 评估标准的污染物项目、排放限值、测量方法及其他 技术和管理内容等方面的适用性。提出我国摩托车 排放标准制订、修订及实施时间表建议。 2国五标准的制定原则 在国五标准中同时包括I/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ/V/vIII型 试验的方法及限值,I型试验排放限值参照欧盟法 规限值规定,测试方法等效采用GTR中规定。另外, 针对新车型、新污染物及新循环进行研究,并对新耐 久测试循环进行验证分析,确定耐久试验里程,对 OBD技术及测试方法展开进一步研究。 3制定国五标准重点需要解决的问题 根据前期进行的课题研究工作,完成《摩托车和 轻便摩托车污染物排放限值及测量方法(中国第五 阶段)》标准,重点需要解决的问题涉及到以下几个 方面。 3.1混合动力摩托车测试方法及限值研究 标准的适用范围将从以内燃机为动力的摩托车 扩展到混合动力摩托车。混合动力摩托车在摩托车 领域是一种新型的动力模式,由于其价格高,技术复 杂,在摩托车行业的数量较少,从国一至国四一直未 进行控制。但混合动力摩托车将大幅减少燃油的消 耗,以及降低有害气体的排放和噪声污染,混合动力 摩托车燃油消耗量能减少30%以上,有害气体排放 

96 小型内燃机与车辆技术 第47卷 量可以减少50%以上。随着环保、节能法规的逐步加 严,混合动力摩托车呈增长趋势。摩托车由于受限于 评价准则数体系由包括的怠速比例、加速比例、减速 比例、平均速度、平均运行速度、平均加速度及平均 减速度等构成。在每一种道路上,测试车辆都紧跟车 体积、质量的要求,在动力混合模式搭配及技术路线 选择方面,需要着重摸底调查。需要就各个典型技术 路线制定相应的测试方法,并对比分析,形成最终的 测试方法和限值。 流以保证能够代表车辆在被测道路上的真实行驶状 况。对采集的数据合成分析,拟合成符合我国道路情 况的排放测试循环。 3.5耐久排放测试的试验方法和耐久里程要求研究 对耐久试验,欧四法规中描述了两种耐久工况, 目前已经进行了一些有典型代表眭的混合动力 摩托车验证试验。最终将根据混合动力摩托车的不 同工作模式,研究其在充满电及最小充电状态下采 AMA与SRC测试循环。其中AMA测试循环即为行 用WMTC循环的试验方法,并对其排放限值提出判 定依据。 3.2摩托车新污染物测试方法及排放限值研究 随着新技术的发展,诸如缸内直喷、多点喷射、 高压共轨等技术的运用以及新燃料的使用,尾气中 的PM、N O、CH 等在污染物中的比重会越来越明 显,本课题将把PM、N O、CH 作为污染物进行测量, 确认其在摩托车尾气排放中所占的比例,研究这些 新的污染物的测试方法,并通过最佳排放控制技术 研究和环境质量改善目标,确定污染物排放限值。尤 其对于采用直喷技术的汽油摩托车,调研国外新的 技术路线,对其颗粒物进行测试,以确定其测试方法 和排放限值。 3.3摩托车车载诊断系统(oBD)技术及测试方法 研究 为控制摩托车的排放,监控摩托车的动力和排 放控制系统,将在国五阶段提出OBDII的技术要求 和阈值。课题组将调研美国、欧洲、日本等国家和地 区生产企业的技术动向,召开专家技术研讨会,结合 我国摩托车企业的技术水平和控制能力,确定OBD 技术要求和阈值。 3.4研究符合我国道路情况的排放测试循环 对全球统一的摩托车测试循环与我国实际道路 行驶情况的相关性进行研究f3J,使新循环能够充分反 映我国的道路特征。进行路谱采集时,选择能够代表 我国实际交通特点的城市,比如山东济南、重庆、江 浙地区等,目前已经完成了部分地区的路谱采集工 作。为尽可能精细地描述摩托车实际道路行驶特征, 构造一个完整的评价准则数体系,构成这一体系的 评价准则数的个数必须控制在可接受的范围内,并 尽可能比较真实全面地反映出摩托车实际道路的行 驶特征,同时还必须充分顾及各个准则数对摩托车 实际道路有害排放物影响的大小。这些评价准则数 体系是由基于全部实验数据总体平均的一些指标参 数所构成的。考虑到对排放影响的大小,实际确定的 驶里程累积循环,我国从国三阶段已经开始采用。另 一种SRC测试循环为标准道路循环,在摩托车产品 中首次提出。针对这个新的测试循环,课题组将开展 验证工作,并对比研究不同的耐久测试循环,分析污 染控制装置的新技术在摩托车上应用,确定耐久排 放测试的试验方法和耐久里程要求。 4结束语 《摩托车和轻便摩托车污染物排放限值及测量 方法(中国第五阶段)》的制订要结合我国摩托车产 品结构特点和道路隋况,力求规定的试验方法和摩托 车排气污染物限值切实可行,合理有效,具有可操作性, 达到有效控制我国摩托车有害气体排放的目的。 参考文献 1 UNECE.ECE,I‘RANS,1 80/Add.2 Measurement procedure for two——wheeled motorcycles equipped with a positive or con—- pression ignition engine with regard to the emission of gaseous pollutants,CO2 emissions and fuel consumption【EB/OL]. f2005—8-301.http://www.unece.org/fi|eadmin/DAM/trans/ main/wp29/wp29wgs/wp29gen/wp29registry/ECE——TRANS—— 1 80a2e.pdf 2 The European Parliament and the Council.Regulation(EU)No 168/2013 of the European Parliament and of the Council of 15 January 2013 on the approval and manet surveillance of two- or three—wheel vehicles and quadricyeles[EB/OL].(2016-01- O1).http://eur—lex.europa.eu/legal—c0ntent/EN厂D( I1/?qid= 1491963653645&u打=CELEX:02013R0168—20160101 3 The European Commission.Commission Delegated Regulation (EU)No 134/2014 of 16 December 2013 supplementing Regu- lation(EU)No 168/2013 of the European Parliament and of the Council with regard to environmental and propulsion unit performance requirements and amending Annex V thereof (Text with EEA relevance)[EB/OL].【2O16~l0一l6]]http://eur— lex ̄europa.eMegal-eontent/EN/rXTP,qid=1491967591526&uri= CELEX:02014R0134—20161016 (收稿日期:2017—08一O1) 


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