第2章汽车污染物及汽车排放标准

第二章汽车污染物及排放标准1.汽车污染源及主要污染物2.汽车主要污染物的产生于危害3.汽车排放标准黄标、绿标、蓝标车目前只有“京Ⅴ”车和电动车能用蓝色环保标志。第1节汽车污染源及主要污染物一、汽车大气污染源（P27）1.尾气排放——完全燃烧&不完全燃烧&中间产物2.曲轴箱窜气—活塞环&缸体HC——曲轴箱强制通风装置PCV阀3.燃油蒸气—盛油容器&接头——活性炭罐吸附汽车尾气排放完全燃烧CO2水O2N2不完全燃烧和反应中间产物污染物排气量成分分析柴油机---1%（碳烟、NOX、HC）汽油机---5%（CO、HC、NOX）P28表2-1分析不同工况汽车排气中有害成分的浓度。PCV的结构和原理发动机燃烧室内的混合气和燃烧后的废气顺着活塞和气缸体的内壁漏入曲轴箱内，必须将这些污染物从曲轴箱内排出。不能直接排入大气，一般采用PCV系统将这些气体导入进气歧管，使其重新燃烧。没有PCV的危害1、稀释和污染机油，造成机油的润滑性能下降。2、曲轴箱内的压力会随发动机转速的升高而增加，从而将机油从油封或气缸垫压出。3、曲轴箱内的压力升高，还会降低发动机的转速。发动机工作时，进气管的真空度作用在PCV阀上，它吸引新鲜空气从虑清器经空气软管进入气门室盖，再经过气门盖孔进入曲轴箱，并在曲轴箱中与从燃烧室泄漏的气体混合。最终在进气歧管的吸引下，向上经气缸盖孔流经气门室盖及PCV阀，进入进气歧管，然后再经进气门进入燃烧室燃烧。PCV阀的作用PCV阀PVC阀的工作图由它来控制曲轴箱蒸气流入进气管同时防止气体或火焰反向流动。PCV阀实物及安装位置二、系统的工作1、发动机不工作时2、怠速或减速时3、在正常行驶时4、在大负荷下工作时5、当发动机回火时1、发动机不工作时2、怠速或减速时3、在正常行驶时4、在大负荷下工作时5、当发动机回火时当发动机发生回火时（废气倒灌）火焰传播到进气管进入PCV阀体内，火焰的压力压紧PCV阀使其关闭，以防止火焰传到曲轴箱中。如果系统中没有PCV阀，发动机回火时，曲轴箱中的蒸气就有可能发生爆炸。二、汽车主要污染物①CO②HC③NOX④PM——柴油机主污⑤SO2⑥CO2⑦光化学烟雾——HC+NOX毒性更大特殊气象地理⑧醛类第2节汽车主要污染物的产生与危害一氧化碳CO（80%浓度、接触时间、呼吸速度、是否吸烟）碳氢化合物HC(未然、不完全、裂解)（甲醛）（致癌、光化）氮氧化物NOX（高温富氧)(NO95%NO25%)(光化)(占城排64%）光化学烟雾（地理气象)(臭氧、醛类、过氧化酰基硝酸盐等）微粒(PM1)（柴=30~60*汽，汽烧机油）（碳烟：高温缺氧）二氧化硫SO2（柴油机高于汽油机，含硫）P28第3节汽车排放标准汽车排放法规（P33）１.分为轻型车和重型车排放法规２.国外排放法规美国法规---加州法规欧洲法规日本法规简介•汽车排放是指从废气中排出的CO（一氧化碳）、HC＋NOx（碳氢化合物和氮氧化物）、PM（微粒，碳烟）等有害气体。•CO是燃油氧化不完全的中间产物，当氧气不充足时会产生CO，混合气浓度大及混合气不均匀都会使排气中的CO增加。•HC是燃料中未燃烧的物质，由于混合气不均匀、燃烧室壁冷等原因造成部分燃油未来得及燃烧就被排放出去。•NOx是燃料（汽油）在燃烧过程中产生的一种物质。•PM也是燃油燃烧时缺氧产生的一种物质，其中以柴油机最明显。因为柴油机采用压燃方式，柴油在高温高压下裂解更容易产生大量肉眼看得见的碳烟。•世界各国早在六、七十年代就对汽车尾气排放建立了相应的法规制度，通过严格的法规推动了汽车排放控制技术的进步，而随着汽车排放控制技术的不断提高，又使更高标准的制订成为可能。欧洲排放标准•欧洲标准是由欧洲经济委员会（ECE）的排放法规和欧共体（EEC）的排放指令共同加以实现的，欧共体（EEC）即是现在的欧盟（EU）。排放法规由ECE参与国自愿认可，排放指令是EEC或EU参与国强制实施的。•汽车排放的欧洲法规（指令）标准1992年前巳实施若干阶段，欧洲从1992年起开始实施欧Ⅰ（欧Ⅰ型式认证排放限值）、1996年起开始实施欧Ⅱ（欧Ⅱ型式认证和生产一致性排放限值）、2000年起开始实施欧Ⅲ（欧Ⅲ型式认证和生产一致性排放限值）、2005年起开始实施欧Ⅳ（欧Ⅳ型式认证和生产一致性排放限值）。欧洲机动车排放法规的发展1992欧191/441/EEC197070/220/EEC198483/351/EEC2000欧398/69/EC1996欧294/12/EC引入催化转换器2005欧498/69/EC中国排放标准•汽车排放的国标与欧标不一样。国标是根据我国具体情况制定的国家标准。欧标是欧共体国家成员通行的标准。欧标略高于国标。•与国外先进国家相比，我国汽车尾气排放法规起步较晚、水平较低，根据我国的实际情况，从八十年代初期开始采取了先易后难分阶段实施的具体方案，其具体实施至今主要分为四个阶段，也就是我们常说的国I、国II、国III、国IV。我国轻型汽车排放标准发展历程•目前世界汽车排放标准主要有3个体系:欧洲标准体系、美国标准体系和日本标准体系。欧洲标准是发展中国家大都沿用的汽车尾气排放体系。欧75%美20%。•1.GB14761—93《轻型汽车排气污染物排放标准》，是我国上世纪90年代制定的汽车排放污染物标准中较全面的一套。它规定污染物的限值与汽车质量有关，污染物为CO、HC、NOx。这套标准规定了汽油车的燃油蒸发排放、曲轴箱排放、怠速污染物排放和柴油车的自由加速烟度排放。•2.GB14761—1999《汽车污染物排放限值及测试方法》，于1999年3月颁布，比GB14761—93标准加严了80％。这一标准的特点是明确提出了柴油车的限制污染物为CO、HC、NO、PM，对污染物控制装置耐久性提出了要求，认证项目划分详细。•3.GB18352.1－2001《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(Ⅰ)》，于2001年4月16日发布。这一标准规定了轻型车，即最大总质量不超过3.5吨的M1类、M2类和N1类车辆冷起动后排气污染物排放限值、点燃式发动机曲轴箱污染物排放限值、点燃式发动机燃油蒸发排放污染物排放限值及车辆排放控制装置的耐久性要求。M类：至少4轮、载客——M1：9——M2：9、5000kg——M3：9、5000kgN类：至少4轮、载货——N1：m=3500kg——N2：3500kgm12000kg——N3：m12000kg•4.GB18352.2—2001《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(Ⅱ)》，按照这一标准，自2004年7月1日起，所有新定型轻型车必须符合标准中规定的型式核准排放限值的要求，并停止对达到国家机动车排污标准第一阶段排放限值(简称国Ⅰ标准)轻型车型式核准的申报和核准。•5.GB18352.3—2005《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)》，2007年4月27日，原国家环保总局公布了相当于欧Ⅲ和欧Ⅳ标准的汽车尾气排放中国标准。国Ⅲ标准的尾气污染物排放限值，比之前执行的第Ⅱ阶段标准尾气污染物排放限值加严了30％。此外，国Ⅲ标准还强制要求新车型安装OBD(车载诊断系统)。•6.GB18352.3—2005《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)》，国Ⅳ标准于2011年7月1日开始实施。按照这一标准要求，自2011年7月1日起，所有生产、进口、销售的轻型汽油车、两用燃料车、单一气体燃料车必须符合国Ⅳ标准的要求；生产、进口上述产品的企业，应按标准要求向环境保护部提出污染物排放达标车型的核准申报，环境保护部对通过审核的车型颁发环保型式核准证书等。第一阶段•1983年我国颁布了第一批机动车尾气污染控制排放标准，这一批标准的制定和实施，标志着我国汽车尾气法规从无到有，并逐步走向法制治理汽车尾气污染的道路。•在这批标准中，包括了《汽油车怠速污染排放标准》、《柴油车自由加速烟度排放标准》、《汽车柴油机全负荷烟度排放标准》三个限值标准。•《汽油车怠速污染物测量方法》、《柴油车自由加速烟度测量方法》、《汽车柴油机全负荷烟度测量方法》三个测量方法标准。第二阶段•在1983年我国颁布第一批机动车尾气污染控制排放标准的基础上，我国在1989年至1993年又相继颁布了《轻型汽车排气污染物排放标准》、《车用汽油机排气污染物排放标准》二个限值标准和《轻型汽车排气污染物测量方法》、《车用汽油机排气污染物测量方法》二个工况法测量方法标准，至此，我国已形成了一套较为完态的汽车尾气排放标准体系；•93年颁布的《轻型汽车排气污染物测量方法》采用了ECER15－04的测量方法，而测量限值《轻型汽车排气污染物排放标准》则采用了ECER15－03限值标准，该限值标准只相当于欧洲七十年代来的水平（欧洲在1979年实施ECER15－03标准）。第三阶段•以北京市DB11/105－1998《轻型汽车排气污染物排放标准》的出台和实施，拉开了我国新一轮尾气排放法规制订和实施的序曲。•从1999年起北京实施DB11/105－1998地方法规，2000年起全国实施GB14961－1999《汽车排放污染物限值及测试方法》（等效于91/441/1EEC标准），同时《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》也制订出台；•与此同时，北京、上海、福建等省市还参照ISO3929中双怠速排放测量方法分别制订了《汽油车双怠速污染物排放标准》地方法规，这一条例标准的制订和出台，使我国汽车尾气排放标准达到国外九十年代初的水平。第四阶段•汽车排放污染物主要有HC（碳氢化合物）、NOx（氮氧合物）、CO（一氧化碳）、PM（微粒）等，通过更好的催化转化器的活性层、二次空气喷射以及带有冷却装置的排气再循环系统等技术的应用，控制和减少汽车排放污染物到规定数值以下的标准。•根据规划，北京市2008年对全市新增机动车实施“国家第四阶段机动车污染物排放标准”（以下简称“国4排放标准”），具有国4标准的汽车燃油将在2008年1月1日起开始全市供应。重型汽车的排放标准•重型汽车的排放标准，包括重型压燃式发动机标准和重型点燃式发动机标准。•1.重型压燃式发动机标准•(1)GBl7691-200l《车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法》，于2001年4月16日发布，参照欧盟91/542/EEC指令。•第一阶段：相当于欧I水平，型式核准试验自2000年9月1日起执行，生产一致性检查自2001年9月1日起执行;•第二阶段：相当于欧Ⅱ水平，型式核准试验自2003年9月1日起执行，生产一致性检查自2004年9月1日起执行。•(2)GB17691-2005《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段)》，修改采用了欧盟指令2001/27/EC的有关技术内容，于2005年5月发布，分别于2007年、2010年、2012年1月1日实施。•2.重型点燃式发动机标准•GB14762-2002《车用点燃式发动机及装用点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法》，于2002年11月发布。•第一阶段：型式核准试验自2003年1月1日执行，生产一致性检查自2003年7月1日执行;•第二阶段：型式核准试验自2003年9月1日执行;生产一致性检查自2004年9月1日起执行。我国轻型汽车排放标准与欧洲实施日期比较•尽管标准升级速度比欧美快，但实际上实施年份要比欧洲慢5-8年。•从“国一”提至“国四”，每提高一次标准，单车污染减少30%至50%。•从“国四”到“国五”，预计减排将达40%左右。标准中国实施年份欧洲实施年份相差时间国Ⅰ前（欧0）1990197317国I（欧I）200019928年国II（欧II）200419968年国III（欧III）200720007年国IV（欧IV）201020055年京V（欧V）2013年2008年5年国VI（欧VI）未知2013年未知国0标准与国4形象对比5~7辆国Ⅱ汽车相当于1辆国0（国Ⅰ标准之前）；10~14辆国Ⅲ汽车相当于1辆国