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              聚焦我國非公路機動機械排放達標
              www.cidowedding.com   2009-08-19  中國工程機械信息網
              導讀:  楊杰  ●除汽車排放外,農機、工程機械、林業機械、發電機  組等大量非公路機動機械的排放狀況令人憂慮?!  衩鎸εc發達國家排放法規標準的差距,我國應作何謀  略?  ●非公路機動機械 ...

                楊杰

                ●除汽車排放外,農機、工程機械、林業機械、發電機

                組等大量非公路機動機械的排放狀況令人憂慮。

                ●面對與發達國家排放法規標準的差距,我國應作何謀

                略?

                ●非公路機動機械發動機排放法規將日趨嚴格,是否已

                引起企業的足夠重視?你們有所行動了嗎?

                編者按正當我國中拖生產形勢轉暖,產品在滿足國內需

                求的同時,還有批量銷往國外,深受許多國家歡迎,并且得

                到歐美農場主青睞的時候,卻突然出現了這樣一個問題:就

                在今年我國20~30馬力拖拉機出口美國時,美國環保署以不

                符合美國環保法規為由,阻擋該產品進口,致使我國的一些

                企業猝不及防。眾多廠家頓起疑云,這是不是美國設置的貿

                易障礙?美國環保署提出的理由能否立足?問題的癥結在哪

                里?為此,本周刊特邀請了上海內燃機研究所的專家楊杰先

                生作了專題分析,并由此引發了我國非公路機動機械排放達

                標的話題。

                盤點現狀

                世界上,除公路行駛的汽車外,有相當一部分機動機械

                如農業機械、工程機械、林業機械、園林機械、中小船舶、

                發電機組、內燃機車等,國際上統稱為非公路機動機械(N

                o n-R o ad M o b ile M ach in-e ry簡稱N R-M

                M),其中使用內燃機作為動力的估計約占世界內燃機總量的

                30%。由于這一類機械作業狀況比較復雜,機器負荷起伏,

                排放狀況較差,同樣也成為影響人類生存環境的主要污染

                源。

                從80年代開始,世界各國政府和聯合國有關機構就十分

                重視N R M M內燃機排放工作。國際標準化組織于1991年7月

                在內燃機技術委員會(ISO/TC70)專門設立排放測量分技術

                委員會(SC8)以負責制定非公路用內燃機排放標準。隨著

                ISO/TC70/SC8工作進展,ISO8178關于非公路用內燃機排

                放測量的四個標準首先出臺。

                世界上很多國家都采用了國際標準,并制定了相應法

                規,歐盟、日本、美國早在1996年就付諸實施了。我國是

                (ISO/TC70)成員國,考慮到排放標準及法規制定時間長,

                耗資巨大。我國也就等同采用了ISO8178中三個標準(對應我

                國標準G B/T8190.1—1999,G B/T8190.2—1999,G

                B/T8190.4—1999),并參照歐洲排放法規限值,制定相應

                法規(JB8891—1999),從2000年1月1日開始實施。表1列

                出了我國非公路用內燃機排放達標進度表。大體是起點較

                低,循序漸進。由于法規規定限值目前對企業產品觸動不

                大,并未引起多數企業重視??墒且坏┢髽I產品出口,特別

                是出口到歐盟、日本、美國等發達國家,由于不同法規的要

                求,爭執便會出現。

                按照國際慣例,進入該國產品必須符合所在國標準及法

                規。我國即將加入W TO,必須遵循貿易的通常規則。我國對

                進口的這一類產品也存在是否符合我國有關標準及排放法規

                的問題。由于我國法規與日本、歐盟、美國法規相差較大,

                不是在一個水平上,無法滿足這些國家對環保法規的要求,

                因此我國中拖出口受阻問題也就不難解釋了。

                實際上ISO8178采用十一工況(它由歐洲十三工況演化而

                來),對氣體排放物、顆粒排放物測量以及穩態煙度測量方

                法都是我國企業很熟悉的辦法。由于N R M M所用發動機具有

                非常寬廣功率范圍和結構形成,使用場合也不一樣,因此以

                十一工況為基礎,針對不同用途發動機實際使用工況再加以

                簡化。(如拖拉機、工程機械、聯合收割機按C 1循環八個工

                況考核)

                我國是發展中國家,非公路機械如拖拉機、農用機動三

                輪車、聯合收割機、中小型船舶、工程機械、收獲機械、植

                保機械、排灌機械等年產量達600多萬輛(艘、臺),是汽車

                產量的四倍。由于它們當中有些機械作業時間短、使用期限

                長,相應的保有量就比較大;再加上管理、維護水平低,單

                機排放量往往高出同排量汽車發動機好幾倍,因此對這一類

                機動機械排放控制已到了刻不容緩的地步。

                如何應對

                排放限值的制定,是和一個國家工業水平、技術水平相

                適應的,也是一個國家發達程度的象征,不是一蹴而就的

                事。雖然我國非公路用發動機排放指標還遠低于車用發動機

                排放指標,而我國車用發動機排放指標又落后于發達國家10

                ~15年左右,但我們除了知難而進、奮力直追之外,別無出

                路。如果我們的產品不能與其他國家在同一起跑線上,我們

                將永遠受制于人,走出國門、進入較為發達國家的市場,只

                能是天方夜譚。同時也改變不了我國農機、工程機械產品在

                國際市場上“廉價商品”形象,只能進入尚無排放法規要

                求、相對比較落后的國家。

                按照我國N R M M柴油機排放限值,即使到2005年以后我

                國第三階段排放限值,也只接近于Eu ro 1限值。雖然這一限

                值,相對發達國家差距仍很大,但就我國實際控制水平而

                言,很多企業還有相當難度。據我們抽樣分析,現有產品品

                種三分之一以上不能滿足我國2005年排放限值。對于柴油機

                而言,主要是N O x和PM的排放,如果像歐洲或美國一樣對顆

                粒物排放也給予嚴格限制,不合格的程度就更高。

                我國對于非公路用發動機排放標準貫徹實施已有一段時

                日,1998年開始,我國在內燃機產品質量監督檢測中把有關

                排放及煙度指標作為強制性指標,即“一票否決”,達不到

                指標便判為不合格產品,必須整改。按我國《質量法》規

                定,不合格產品是不允許生產和銷售的,從這一點不難看出

                我國政府對治理發動機排放的決心。

                為了解決非公路用內燃機排放污染問題,工程農機行

                業、內燃機行業必須從標準制定、加強立法、重視開發、提

                供優質零部件、建立基礎實驗室等幾方面著手。

                1.組織制定有關控制和降低非公路用內燃機排放標準

                在國家技術監督局、國家環??偩诸I導下,根據我國實

                際、借鑒國外經驗,組織制定科學、全面、系統的控制和降

                低非公路用內燃機標準。我國與很多國家一樣,等同采用

                ISO8178的幾項標準的制定適合我國國情的限值法規,該項工

                作已于1999年3月完成全部轉化及報批工作,并于同年9月批

                準。今年將根據工作進展逐步完善,形成我國非公路用內燃

                機全面、系統的標準化和法規體系。

                2.加強控制和降低非公路用內燃機排放標準立法工作

                加強立法和嚴格執法是控制和降低非公路用內燃機排放

                的有效措施,合理的制定其排放限值,使其既不遷就落后,

                又要考慮與世界水平相接近,并且要制定現行和未來的排放

                法規以及具體達標時間表,推動標準及法規的貫徹實施,通

                過強化產品質量監督檢測,強制推行法規實施。

                3.做好技術開發工作

                總體上來看,國際上對非公路用內燃機,相對車用發動

                機而言,要求要低一些,但隨著法規日益嚴格,只是時間上

                的差距,如歐盟公路與非公路內燃機排放指標時間跨度上相

                差八年左右。但這不能簡單認為N R-M M發動機就是比車用

                發動機水平低。實際上世界上為N R M M配套的發動機如卡特

                比勒、康明斯、約翰·迪爾、柏金斯等公司產品都具有世界

                柴油機發展前沿水平。

                降低汽油機和柴油機排放,主要技術基本上與車用發動

                機要求是一致的,即對汽油機而言采用電子控制技術、汽油

                噴射、高能點火,采用稀薄燃燒;結構上采用多氣門,可變

                進氣流截面及可變配氣定時系統,廢氣再循環等。對于小汽

                油機采用點火提前自動控制,分開式定量潤滑及干式曲軸

                箱。柴油機采用電控技術,新型噴油系統(如泵噴嘴、高壓

                共軌系統),低慣量小壓力室噴油器,提高噴射壓力和噴射

                速率,廣泛采用增壓及增壓中冷,結構上采用多氣門可變幾

                何截面渦輪增壓器等。對于要求更高的非公路機動機械甚至

                可以采用排氣后處理,或單一燃料氣體發動機以滿足超低排

                放要求(如坑道、倉儲、船艙用N R M M)。一般情況下,對

                于現在大量生產的發動機在不采用排氣后處理的情況下依靠

                機內本身性能優化,嚴格控制發動機質量,輔以必要措施也

                完全可以達到我國現有的排放法規。但是隨著法規不斷嚴

                格,以后用于汽車上的很多技術也會移植到非公路用內燃機

                產品上。目前在開發產品時,行業中一些主導企業已注意到

                這一主流發展趨勢,開發的產品已經接近或達到歐Ⅱ法規,

                如上柴D114、玉柴6112、重發6N T5.9、濰柴W D615等產

                品,為擴大工程機械出口作出貢獻。如果說過去這一類產品

                比較偏重于節能方面,今后對于非公路用內燃機產品“節省

                能量、降低排放、高可靠性”將是產品研究開發的主旋律。

                4.提高發動機測試水平

                新標準和排放限值法規要求生產企業必須具備一定試驗

                條件,雖然它要求用臺架試驗的條件比車用發動機要求低得

                多,但仍須具備按循環工況要求的試驗臺架;排放物要用專

                用取樣系統收集起來,用先進的分析儀器測定其數量。這就

                需要配備發動機試驗臺架及排放分析儀,如果要進一步發展

                還必須具有顆粒物測量儀。配備一套完整的排放分析裝置投

                入也很大,不是一般小企業所能承受的,所以貫徹執行非公

                路用內燃機排放標準及限值法規,也必須依靠技術進步和先

                進的測試裝備的支撐。

                關注趨勢

                據專家分析,隨著對汽車和卡車廢氣排放控制的日益嚴

                格,問題的重心將有所轉移,N R M M也將要成為影響空氣質

                量的一個大問題。我們對環保法規的日益嚴格及客戶的共同

                要求,也必將推進N R M M制造商采用綠色發動機。

                隨著全球人們對環境的關注,發動機排放法規肯定是越

                來越嚴格,很多專家早就斷言,“如果發動機排放問題不解

                決,必將受到限制使用?!焙迷诂F在的內燃機技術發展不僅

                跨越了歐Ⅰ、歐Ⅱ、甚至向歐Ⅲ、歐Ⅳ邁進,超低排放,零

                排放的發動機也在研制開發之中。內燃機在一定程度上,已

                不是過去那種“傳統機械產品”形象,而成為機、電、儀一

                體高新技術產品。因此嚴格排放法規的認真執行,必將引起

                我國工程、農機領域一大批企業動蕩、分化改組,所以有遠

                見的企業家應看到這一發展勢頭,加快企業的技術改造,不

                斷提高產品水平,迎接新世紀的挑戰。

                我 國非 公 路用 柴 油機 排 放限 值

                表1 2000 1 1日起執行序號

                實施日期 比排放量(g/kW.h

                CO HC NOx PT 1 2000.1.1

                12.3 2.6 15.8 / 2 2002.

                1.1 8.4 2.1 10.8 / 3

                待定 4.9 1.2 9.0 0.7 日本非公路

                機動機械(N RM M )排放限值實施 日期 功率(kW)

                60 排放〔g/(kW.h〕

                NO X CO HC

                7.5~15 13 6 2.5 1996~

                1998 15 ~30 11 6 2.0

                30~260 9.5 6 1.5 歐洲聯盟

                非公路機動機械排放限值實施 日期 功率(kW) 比

                排 放量〔g/(kW.h〕

                NO X CO HC PM

                第 一階段 1998.6.30 130 ~

                560 9.2 5.0 1.3 0.54 1998.6.30

                75~130 9.2 5.0 1.3 0.70

                1998.6.30 37~75 9.2 6.5 1.3

                0.85

                第 二階段 1999.12.31 13 ~

                37 8.0 5.5 1.5 0.80 2000.12.

                31 130 ~560 6.0 3.5 1.0 0.

                20 2001.12.31 75 ~130 6.0 5.0 1.0

                0.30

                2002.12.31 37 ~75 7.0 5.0 1.3

                0.40 美國非公路機動機械排放限值實施日期 功率(kW)

                比排放 量〔g/(kW.h〕

                NOX CO HC PM 1996.1.1 130 ~

                560 1997.1.1

                75~130 1998.

                1.1 37 ~75 9.2 11.4 1.3 0.

                54

                2000.1.1 560 以上

                美國未來計劃法規實施日期 功率(kW)

                比排放量 〔g/(kW.h〕

                NM HC +NO X CO PM

                第 一階段 1999.1.1 19~

                37 5.5

                8 ~9 9.4 6.6 0.8 2000.1.

                1

                8以下 10.5 8 1.0

                第 二階段 2006.1.1 560 以

                上 2002.1.1

                450 ~560 6.4 2001.1.

                1 225 ~450 3.5 0.2

                2003.1.1 130 ~225 6.6

                75~130 5.0 0.30 2004.1.

                1 37~75 0.40

                19~37 5.5 0.59

                8~19 7.5 6.6 2005.1.

                1 8以下 8.0 0.80

                第 三階段

                450~560 2006.

                1.1 225 ~450 3.5

                130~225 4.0 尚未 確定

                2007.1.1 75 ~130

                5.0 2008.1.1 37~75 4.7

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