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第11章排放标准

本章内容：

介绍了美国、欧洲和日本等国外汽车排放标准和我国的汽车排放标准。

为了治理环境污染，各国根据大气环境污染的具体情况，制订有关环境保护的法律与大气污染治理目标，对各种污染源的排放提出控制要求，针对不同类型的机动车制订出不同的排放标准，这些标准是要求强制性执行的，因而也称为排放法规。

排放法规由一系列各种污染物的限值组成，还包括检测、认证和强制执行的方法，其每一部分内容互相联系，互相一致。

当今世界上主要有三种排放法规体系，即美国、欧洲和日本的排放法规体系。

这些汽车排放法规已成为汽车设计与制造的准则、汽车强制性认证的主要依据和汽车产品国际贸易的保障。

排放法规的目标是确保汽车发动机按清洁的标准进行设计与工作。

法规限定了HC、CO、NOX和PM的排放量。

每种排放标准必须包含以下内容：

资源分类、气体/颗粒物排放检测、碳烟检测、检测条件、检测流程、燃油认证、系列概念与型式认证、目击与非目击认证测试、退化因素、污染物控制、标准/生效日期、灵活的程序和认证程序。

11.1国外汽车排放标准

11.1.1美国汽车排放标准

美国有加州及联邦两个标准。

美国加州最早控制汽车排放，而且标准也最严。

1963年制订了“大气清洁法”；1966年加州制订“7工况法”，颁布汽车排放控制标准；1968年联邦采用“7工况法”开始控制汽车排放；1972年联邦采用LA-4C（FTP-72）试验规范，并增加对NOX的控制；1975年改用LA-4H（FTP-75），并一直延续使用至今。

1975年起到80年代，美国排放标准大幅度加严，特别强化对NOX的限值，同时再提高对HC和CO的控制，1983年排放标准一直维持到1993年。

1990年美国国会修订了“清洁空气法”，对汽车排放提出更加严格的要求。

表11-1是联邦轿车排放标准。

联邦分两阶段加严排放标准，对HC的排放限制不仅指总碳氢（THC），而要限制非甲烷碳氢化物（NMHC），另外新标准增加对排放稳定性（使用寿命）的考核，提出8万英里和16万英里两个排放限值（见表11-2）。

美国联邦轻型车排放控制标准（g/mile）表11-1

实施年份

测试循环

NOX

1960

10.6

4.1

1966

7工况法

6.3

—

1970

7工况法

4.1

—

1972

FTP-72

3.0

3.1

1975

FTP-75

1.5

3.1

1980

FTP-75

0.41

2.0

1983

FTP-75

3.4

0.41

1.0

1994

FTP-75

3.4

0.25

0.4

美国轻型汽车排放限值（FTP-75测试循环）（g／km）表11-2

标准名称

实施年份

保证里程km

NOX

（1）

Tier1

1994

80000

2.11

0.16（NMHC）

0.25

0.05

160000

2.61

0.19（NMHC）

0.37

0.05

Tier2

2004

80000

1.06

0.08（NMOG）

0.124

0.05

160000

1.06

0.08（NMOG）

0.124

0.05

（1）微粒排放只用于柴油车

1994年加州颁布了清洁燃料和低排放汽车计划CF/LEV，规定从1995年起实施严格的低污染汽车标准（LEV），分四阶段进行：

即过渡低排放车（TLEV）、低排放车（LEV）、超低排放车（ULEV）和零污染车和（ZEV）。

表11-3是加州轿车排放限值。

美国加州轻型汽车排放限值（g/km）保证里程80000km表11-3

标准

NMOG

NOX

HCHO

1993

2.11

0.6

0.25

0.05

TLEV

2.11

0.08

0.25

0.05

0.009

LEV

2.11

0.047

0.125

0.05

0.009

ULEV

1.06

0.025

0.125

0.025

0.005

ZEV

保证里程160000km续表11-3

标准

NMOG

NOX

HCHO

1993

2.61

0.19

（1）

0.62

0.05

—

TLEV

2.61

0.097

0.37

0.05

0.011

LEV

2.61

0.056

0.19

0.05

0.011

ULEV

1.31

0.034

0.19

0.025

0.007

ZEV

（1）指非甲烷有机气体，1993年加州排放标准规定是NMHC。

美国联邦49个州和加利福尼亚州的重型车用柴油机的排放限值见表11-4。

美国重型车用柴油机的排放限值联邦表11-4

实施年份

车辆类型

THC

NOX

1994

重型汽车

20.8

1.74

6.71

0.134

1996

城市公共汽车

20.8

1.74

6.71

0.067

1998

重型汽车

20.8

1.74

5.36

0.134

1998

城市公共汽车

20.8

1.74

5.36

0.067

2004

重型汽车

20.8

NMHC+NOX=3.30

0.134

2007

重型汽车

20.8

0.80

0.027

加州续表11-4

1994

重型汽车

20.8

1.61

6.71

0.134

1996

城市公共汽车

20.8

1.61

6.71

0.067

1998

重型汽车

20.8

1.61

5.36

0.134

11.1.2欧洲汽车排放标准

随着欧洲一体化进程以及汽车保有量的增长，欧洲国家从1993年开始推行了日趋严格的排放标准，而且从1996年起除日本外，欧共体和大部分汽车工业发达国家都相继采用了联合国欧洲经济委员会（ECE）的排放标准，这是由于此排放标准有了实质性的变化：

ECE扩大了限制有害排放物的种类；试验运转循环更加接近实际使用条件；规定了汽车尾气排放物能够满足环保指标的行程；确立了按汽车环保参数认证的汽车生产稳定性和质量监督统计方法等。

汽车排放欧洲Ⅰ号标准（简称欧Ⅰ）是通过对ECER83进行了两次修订后形成的更加严格的排放法规，它于1993年生效。

汽车排放欧洲Ⅱ号标准（简称欧Ⅱ）于1996年开始在欧洲实施，该标准对使用无铅汽油和柴油汽车的排放限值更加严格，它既规定电喷汽油机和使用气体燃料以及双燃料汽车排放的测定方法外，又对生产一致性采用了新的检查方法。

2000年起开始实施欧Ⅲ标准。

2005年起开始实施欧Ⅳ标准。

2008年起开始实施欧Ⅴ标准。

各阶段的排放标准如表11-5。

各标准的详细数据如表11-6～表11-9。

欧州汽车排放标（g/km）表11-5

年份

汽油机

柴油机

NOX

1986年

1.5

4.6

1989年

14.0

0.5

1992年（欧Ⅰ）

2.8

1.0

8.0

0.36

1996年（欧Ⅱ）

2.3

0.3

8.0

0.25

2000年（欧Ⅲ）

2.3

0.15

0.2

5.0

0.10

2005年（欧Ⅳ）

1.0

0.08

0.1

5.0

0.02

2008年（欧Ⅴ）

2.0

0.02

欧Ⅰ型式认证排放限值（g/km）表11-6

车辆类别

基准质量（RM）kg

HC＋NOX

第一类车

全部

2.72

0.97（1.36）

0.14（0.20）

第二类车

1级

RM≤1250

2.72

0.14（0.20）

2级

1250＜RM≤1700

5.17

0.19（0.27）

3级

RM＞1700

6.90

0.25（0.35）

欧Ⅱ型式认证和生产一致性排放限值（g/km）表11-7

车辆类别

基准质量（RM）kg

HC＋NOX

汽油机

柴油机

汽油机

非直喷柴油机

直喷柴油机

非直喷柴油机

直喷柴油机

第一类车

全部

2.2

1.0

0.5

0.7

0.9

0.08

0.10

第二类车

1级

RM≤1250

2.2

1.0

0.7

0.9

0.08

0.10

2级

1250＜RM≤1700

4.0

1.25

1.0

1.3

0.12

0.14

3级

1700＜RM

5.0

1.5

1.2

1.6

0.17

0.20

欧Ⅲ型式认证和生产一致性排放限值（g/km）表11-8

车辆类别

基准质量（RM）kg

NOX

HC＋NOX

汽油机

柴油机

汽油机

柴油机

第一类车

全部

2.3

0.64

0.2

0.15

0.50

0.56

0.05

第二类车

1级

RM≤1305

2.3

0.64

0.2

0.15

0.50

0.56

0.05

2级

1305＜RM≤1760

4.17

0.80

0.25

0.18

0.65

0.72

0.07

3级

1760＜RM

5.22

0.95

0.29

0.21

0.78

0.86

0.10

欧Ⅳ型式认证和生产一致性排放限值（g/km）表11-9

车辆类别

基准质量（RM）kg

NOX

HC＋NOX

汽油机

柴油机

汽油机

柴油机

第一类车

全部

1.00

0.50

0.10

0.08

0.25

0.30

0.025

第二类车

1级

RM≤1305

1.00

0.50

0.10

0.08

0.25

0.30

0.025

2级

1305＜RM≤1760

1.81

0.63

0.13

0.10

0.33

0.39

0.04

3级

1760＜RM

2.27

0.74

0.16

0.11

0.39

0.46

0.06

11.1.3日本汽车排放标准

日本在1966年起实施汽车排放法规，采用4工况法控制CO。

1973年对乘员11人以下的客车和总质量小于2500kg的轻型载货车改用市区10工况热起动法，增加控制HC和NOX，用碳罐收集法控制汽油蒸发。

1975年起增加了城郊11工况冷起动试验法，并加严了10工况限值。

表11-10为日本轻型车排放标准。

日本轻型车排放标准（g／试验）表11-10

车型

最大

总质量

（GVW）t

实施年份

NOX

微粒

（g/km）

10工况

（g/km）

11工况

10工况

11工况

10工况（g/km）

11工况

汽油乘用车

1978

2000

（1）

2.7

1.27

31.1

0.39

0.17

9.5

4.42

0.48

0.17

2.5

－

汽油载货车

≤1.7

1981

1988

2000

（1）

2.7

1.27

130

31.1

2.7

0.39

0.17

9.5

4.42

0.84

0.48

0.17

2.5

－

1.7~2.5

1981

1994

（1）

1998

（1）

2001

（1）

8.42

3.36

130

104

38.3

2.7

0.39

0.17

17.7

9.5

4.42

1.26

0.63

0.25

9.5

6.6

2.78

－

柴油载货车

≤1.7

1988

1993

（2）

1997

（2）

2002

（2）

2.7

0.63

－

0.62

0.12

－

1.26

0.84

0.55

0.28

－

0.34

0.14

0.052

1.7~2.5

1988

（2）

1993

（2）

1997

（2）

2003

（2）

980

2.7

0.63

－

670

0.62

0.12

－

500

1.82

0.97

0.49

－

0.43

0.18

0.06

（1）1994年起改为10.15工况，g/km；

（2）1993年前1.7~2.2.5t柴油车为6工况，10-6，1993年后改为10.15工况，g/km。

日本1989年提出更加严格的汽车排放法规，修改试验规范改为10.15工况，污染物限值标准主要是修改轿车，特别是柴油乘用车的污染物限值见表11-11。

日本柴油乘用车NOX排放短期和长期目标表11-11

最大

总质量

（GVW）t

标准

实施年份

工况

第一阶段

第二阶段

新短期目标（6）

标准

实施年份

降低（%）

标准

实施年份

降低（%）

限值

实施

年份

降低

（%）

≤1.25

0.98

1986MT

（1）

1987AT

（2）

10.15（5）

工况

0.72

1994

0.4

最大

0.55

1997

0.28

2002

1.26

1986MT

1987AT

0.84

1994

1998

0.30

（1）MT手动变速器；

（2）AT自动变速器；（3）≤1.25t;（4）>1.25t;（5）1994年前为10工况；≤1.25t，NOX在1990年实施0.5g/km.>1.25t,NOX在1992年实施0.6g/km；（6）1998年提出。

为减轻大气污染，日本政府2003年3月25日公布了一项柴油车尾气排放标准的法令，对自2005年秋季出售的车辆做出了迄今为止全世界最为严格的规定。

这项新法令对能引起呼吸器官不适的氮氧化物尤其是一种疑为致癌物质的微粒物的排放量做出了严格的限制，甚至严于欧美正在执行的标准。

对运载量在3.5吨以上的大型卡车和客车，微粒物的允许排放量由0.18g／kW·h减少到0.027g／（kW·h），降低了85％；氮氧化物排放量由3.38g／（kW·h）减少到2g／（kW·h），降低了41％；中小型客运、货运车的标准则是微粒物由0.052～0.06g／（kW·h）减少到0.013～0.015g／（kW·h），降低了75％，；氮氧化物由0.28～0.49g／（kW·h）减少到0.14～0.25g／（kW·h），降低了50％。

日本环境省认为，新法令的实施将大大减轻大型柴油车辆的污染，并且可以促使人们更多地使用中小型汽油车。

11.2我国汽车排放标准

我国汽车排放控制始于上个世纪80年代初。

80年代末，我国的轻型汽车、重型柴油车和摩托车的排放控制移植和采用了欧洲排放标准体系。

1993年，我国发布七项汽车排放国家标准《轻型汽车排气污染物限值及测试方法（GB14761.1-93）》、《车用汽油机排气污染物排放标准（GB14761.2-93）》、《汽油车燃油蒸发污染物排放标准（GB14761.3-93）》、《汽车曲轴箱污染物排放标准（GB14761.4-93）、《汽油车怠速污染物排放标准（GB14761.5-93）》、《柴油车自由加速烟度排放标准（GB14761.6-93）》、《汽车柴油机全负荷烟度排放标准（GB14761.7-93）》。

1999年，我国正式发布四项汽车排放国家标准GB14761-1999、GB17691-1999、GB3847-1999、GMW692-1999，于2000年1月1日起实施。

至此，我国新车排放达到欧洲90年代初期水平。

国家2001年4月16日发布了GB18352.1-2001与GB18352.2-2001分别于2001年4月16日与2004年7月1日起实施。

国家于2002年11月27颁布了GB14762-2002，从2003年1月1日起实施。

国家拟制订GB18352.3-200X，将于2008年1月1日与2013年1月1日分别实施第Ⅲ与第Ⅳ阶段排放限值。

11.2.11993年颁布的排放标准

1.轻型汽车排气污染物排放标准（GB14761.1-93）

表11-12为轻型汽车冷起动后排气污染物排放标准值，适用于装备点燃式四冲程发动机及压燃式发动机，最大总质量为400~3500kg，最大设计车速等于或大于50km/h的轿车、客车和货车。

型式认证和产品一致性检查试验标准值（g/试验）表11-12

基准质量（RW）

COL1

HC（C当量）L2

NOX（NO2当量）L3

型式认证

一致性

型式认证

一致性

型式认证

一致性

RW≤750

10.8

14.0

8.5

10.2

750

11.3

14.8

8.5

10.2

850

11.7

15.3

8.5

10.2

1020

104

12.8

16.6

10.2

12.2

1250

119

13.7

17.8

11.9

14.3

1470

110

132

14.6

18.9

12.3

14.8

1700

121

145

15.5

20.2

12.8

15.4

1930

132

158

16.4

21.2

13.2

15.8

2150

143

172

17.3

22.5

13.6

16.3

2.汽油车怠速污染物排放标准（GB14761.5-937）

表11-13为道路用汽油车怠速污染物排放标准值，适用最大总质量大于400kg、最大设计车速等于50km/h的汽车。

新汽油车怠速污染物排放标准表11-13

项

目

（%）

HC（10-6）1）

四冲程

二冲程

轻型车

重型车

轻型车

重型车

轻型车

重型车

1995年7月1日以前定型的汽车

3.5

4.0

900

1200

6500

7000

1995年7月1日以前新生产汽车

4.0

4.5

1000

1500

7000

7800

1995年7月1日起的定型汽车

3.0

3.5

600

900

6000

6500

1995年7月1日起的新生产汽车

3.5

4.0

700

1000

6500

7000

注：

1）HC容积浓度值按正已烧当量。

11.2.21998年北京市颁布的汽车排放标准

表11-14为19998年公布的北京市汽车排放污染物标准限值，比我国当时的标准值要高80%以上，达到欧洲90年代初的标准。

1998年北京市汽车排放标准（g/km）表11-14

类别

一类车

二类车

排放物

1999.1.1～2003.12.31

2004.1.1起

2001.1.1～2003.12.31

2004.1.1起

3.16

汽油车

柴油车

直喷柴油车

3.16-8.0

汽油车

柴油车

2.2

1.0

2.2-5.0

1.0-1.5

HC+NOX

1.13

0.5

0.7

0.9

1.13-2.0

0.5-0.7

0.18

0.08

0.1

0.18-0.29

0.08-0.17

注：

一类车指除驾驶员座位外，乘客座位不超过8个的车辆和厂定最大总质量不超过3.5吨的载货车辆。

二类车指除驾驶员座位外，乘客座位超过8个的车辆和厂定最大总质量不超过5吨的载货车辆。

11.2.31999年颁布的排放标准

国家质量技术监督局于1999年3月10日发布了《汽车排放污染物限值及测试方法GB14761-1999》、《压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气污染物限值及测试方法GB17691-1999》和《压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气可见污染物限值及测试方法GB3847-1999》，于2000年1月1日起实施，标准比之前要严格得多。

此标准适用于在我国境内行驶的汽油车、柴油车、液化石油气车及压缩天然气车。

此四项标准均采用ECE法规，完善了汽车排放标准体系，是保护环境、促进汽车工业、提高技术水平与保证汽车工业持续健康发展的需要，为我国汽车排放标准今后的各项工作奠定了坚实的基础。

1.汽车排放污染物限值及测试方法（GB14761-1999）

本国家标准控制汽车排放的水平是欧Ⅰ法规。

在采用ECER83/02的技术内容时，结合中国的国情作了改动：

（1）用普通级无铅汽油代替ECER83/02中的含铅汽油；

（2）本标准控制对象是新型车辆的型式认证和生产一致性的检查，而“在用汽车”不在此标准的限制范围之内。

其排放限值执行日期及限值见表11-15至表11-18。

排放限值执行日期表表11-15

试验类型

试验分类

A类及B类认证

B类认证

C类认证

（1）N

（1）类车辆

（2）

N1（3）

（2）

N1（3）

排气及曲轴

箱气体排放

型式认证

2000.01.01

2001.01.01

2000.01.01

2001.01.01

生产一致性

2000.01.01

2001.01.01

2002.01.01

2001.01.01

2002.01.01

蒸发排放

型式认证

2001.07.01

生产一致性

2002.01.01

（1）对B类认证指最大总质量超过3500kg的M、N类车辆。

（2）指车辆设计乘员人数（包驾驶员）不超过6人，且车辆的最大总质量不超过2500kg。

（3）还包括设计上乘员数（含驾驶员）超过6人，或车辆的最大总质量超过2500kg但不超过3500kg的M类车辆。

M1类车辆A类认证试验排放限值（g/试验）表11-16

基准质量Rm kg

COL1

HC+NOXL2

Rm<=1020

19.0

1020

20.5

1250

22.0

1470

23.5

1700

25.0

1930

101

26.5

2150

110

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