尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)
汽車排放尾氣中含有CO、碳?xì)浠衔?HC)、NOx、微粒、炭煙和CO2等物質(zhì)，會(huì)污染周圍的環(huán)境。為了抑制這些有害氣體的產(chǎn)生，減少交通對(duì)環(huán)境的污染，各國(guó)根據(jù)具體情況，針對(duì)不同類型的機(jī)動(dòng)車制定不同的排放標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)要求強(qiáng)制執(zhí)行，也稱為排放法規(guī)。排放法規(guī)的目標(biāo)是確保汽車發(fā)動(dòng)機(jī)按清潔的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和工作，法規(guī)限定了主要排放污染物如HC、CO、NOx和PMl0的排放量及檢測(cè)方法。每種排放標(biāo)準(zhǔn)必須包含以下內(nèi)容：資源分類、氣體/顆粒物排放檢測(cè)、炭煙檢測(cè)、檢測(cè)條件、檢測(cè)流程、燃油認(rèn)證、系列概念與型式認(rèn)證、目擊與非目擊認(rèn)證測(cè)試、退化因素、污染物控制、標(biāo)準(zhǔn)/生效日期、靈活的程序和認(rèn)證程序。
當(dāng)今世界主要有三種排放法規(guī)體系，即美國(guó)、歐洲和日本排放法規(guī)體系。這些汽車排放法規(guī)已經(jīng)成為汽車設(shè)計(jì)與制造的遵循準(zhǔn)則、汽車強(qiáng)制性認(rèn)證的主要依據(jù)和國(guó)際貿(mào)易的保障。
1美國(guó)汽車排放標(biāo)準(zhǔn)
美國(guó)是世界上最早實(shí)施排放法規(guī)的國(guó)家，同時(shí)也是排放控制指標(biāo)種類最多、排放法規(guī)最嚴(yán)格的國(guó)家。美國(guó)的汽車排放法規(guī)分為聯(lián)邦排放法規(guī)即環(huán)保局(EPA)排放法規(guī)和加利福尼亞州空氣資源局(CARB)排放法規(guī)。聯(lián)邦排放法規(guī)一般落后加利福尼亞州排放法規(guī)1～2年。
1968年，美國(guó)聯(lián)邦政府在《清潔空氣法》中首次規(guī)定了小轎車的污染物排放限值。隨后，通過一系列修正法案嚴(yán)格化限值：1970年要求在當(dāng)時(shí)的基礎(chǔ)上減少90％HC排放量；1971年要求在轎車上安裝氧化型凈化裝置；根據(jù)1977年新的修正案，美國(guó)環(huán)保局提出了國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)在1980年的基礎(chǔ)上削減90％HC排放量，1981年又提出削減90％的CO和75％的NOx的污染物排放修訂標(biāo)準(zhǔn)，從而使三元催化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用；1990年美國(guó)參眾兩院通過修正案，嚴(yán)化機(jī)動(dòng)車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，建立尾氣排放測(cè)定以及車輛維修計(jì)劃，建立新配方汽油等重要內(nèi)容。之后，美國(guó)環(huán)保局與石油和汽車工業(yè)部門進(jìn)行合作，提出了1994～1996年(第一階段)和2004年起(第二階段)執(zhí)行的輕型車污染物排放限值。
美國(guó)1975年制定輕型貨車污染物的排放限值，1984年開始提出嚴(yán)化限值的要求，并要求與客車一樣安裝凈化裝置，l988年制定更嚴(yán)的限值，要求安裝三元催化凈化裝置。l970年美國(guó)對(duì)重型車的污染物排放做出限定，l977年要求大幅度削減CO和HC排放，并于1981年起開始生效執(zhí)行，但真正在重型汽油車上安裝催化凈化裝置是在l987年。
1990～1995年實(shí)施了NOX削減計(jì)劃和柴油車顆粒物排放限值，并要求必須安裝三元催化凈化裝置并對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行徹底改造。
與歷年以來美國(guó)聯(lián)邦政府輕型車污染物排放限值相比，美國(guó)現(xiàn)行輕型車污染物排放的限值僅相當(dāng)未控制前的10％左右。
加利福尼亞州最早開始控制汽車尾氣的排放，且標(biāo)準(zhǔn)也最嚴(yán)格。從20世紀(jì)50年代開始，美國(guó)CARB為了限制汽車廢氣對(duì)環(huán)境的污染制定相關(guān)法規(guī)以來，現(xiàn)巳歷時(shí)50多年。美國(guó)加州排放法規(guī)發(fā)展的主要?dú)v程為；1959年，開始控制汽油車CO和HC尾氣排放，并制定大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；1961年，強(qiáng)制執(zhí)行排放控制限值；
1964年，要求1966年生產(chǎn)的汽車采用最小排放控制系統(tǒng)；1966年，首次制定了有關(guān)HC和CO的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)；1967年，獲準(zhǔn)執(zhí)行自訂的排放標(biāo)準(zhǔn)；
1975年，第一次采用法規(guī)減少汽車O3排放；
1978年，開始實(shí)施HC排放標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)型式不同，HC排放標(biāo)準(zhǔn)也不同，在5．0～14R/km之間；
1988年，要求從1994年開始生產(chǎn)的汽車配備汽車診斷儀，監(jiān)測(cè)汽車排放情況；
1990年，提出低排放汽車(LEV)和零排放汽車(ZEV)的排放標(biāo)準(zhǔn)；1994年，加利福尼亞州制定低污染汽車排放法規(guī)，將輕型車分為過渡低排放車(TLEV)、低排放車(LEV)、超低排放車(ULEV)和零排放車(ZEV)；
1998年，開始采納LEVⅡ排放標(biāo)準(zhǔn)；
1999～2003年，執(zhí)行Tierl和TLEV標(biāo)準(zhǔn)；
2004年，開始正式實(shí)施LEVⅡ標(biāo)準(zhǔn)。
2歐洲機(jī)動(dòng)車污染物排放法規(guī)
歐洲對(duì)機(jī)動(dòng)車排放污染物的控制起步時(shí)間略晚于美國(guó)。早期階段，一般傾向于采用歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)(ECE)的法規(guī)，但目前已由ECE的排放法規(guī)和歐盟[EU，前身為歐洲經(jīng)濟(jì)共同體(EC)]的排放指令共同加以控制。排放法規(guī)是ECE參與國(guó)根據(jù)協(xié)議向愿采用相互認(rèn)可的，而排放指令則要求EU參與國(guó)強(qiáng)制執(zhí)行并相互認(rèn)可。ECE法規(guī)一般均有EU指令相對(duì)應(yīng)，它們?cè)诩夹g(shù)內(nèi)容上相同，僅實(shí)施日期有差別。
歐洲的汽車型式認(rèn)證法規(guī)和指令各有115和89項(xiàng)，而汽車的排放法規(guī)或指令各只占其中的三項(xiàng)，即總重量不大與3.5t的汽、柴油車排放法規(guī)(指令)，總重量大于3．5t的柴油車和柴油機(jī)排放法規(guī)(指令)，柴油車和柴油機(jī)的煙度法規(guī)(指令)。歐洲將汽車排放法規(guī)(指令)與汽車的其他法規(guī)(指令)綜合在一起進(jìn)行型式認(rèn)證，一般由各國(guó)運(yùn)輸部執(zhí)行，并指定認(rèn)可的試驗(yàn)單位進(jìn)行型式隊(duì)證。除型式認(rèn)證用的指令以外，還有與汽車排放相關(guān)的指令，如在用車的檢查指令、市售汽車燃油的技術(shù)要求指令等。
對(duì)于汽車的型式認(rèn)證，歐洲有專門的型式認(rèn)證指令，即70/156/EEC“關(guān)于協(xié)調(diào)各成員國(guó)有關(guān)機(jī)動(dòng)車及其掛車型式認(rèn)證的各項(xiàng)法律”，此指令目前巳修訂至2003/97/EEC，這是歐洲汽車(包括汽車排放)型式認(rèn)證管理方面的統(tǒng)一辦法。
歐洲汽車在排放方面可分為總重量木大于3．5t和總重量超過3．5t兩類�？傊亓坎淮笥�3．5t的汽車，主要包括柴油車和汽油車；總重量超過3．5t的汽車，則只控制柴油車和柴油機(jī)，而沒有汽油車的排放法規(guī)，因?yàn)闅W洲不生產(chǎn)或極少生產(chǎn)這類汽車。
總重量不大于3．5t的汽車排放法規(guī)內(nèi)容包括：新開發(fā)車的型式認(rèn)證試驗(yàn)(包括排放物、怠速CO、曲軸箱排放物、蒸發(fā)排放物和耐久性)和在生產(chǎn)車的生產(chǎn)一致性檢查。2000年起新開發(fā)車的內(nèi)容中又增加了—7℃低溫試驗(yàn)、車載診斷系統(tǒng)試驗(yàn)、在用車一致性檢查，以及氣體燃料車和作為獨(dú)立技術(shù)裝置的替代用催化轉(zhuǎn)化器的型式認(rèn)證。所有試驗(yàn)均在整車上進(jìn)行，使用的主要設(shè)備包括底盤測(cè)功機(jī)、成套氣體分析儀、稀釋風(fēng)道、精密稱量室、蒸發(fā)密閉室、低溫試驗(yàn)室。試驗(yàn)中一般采用基準(zhǔn)燃料，即一般基準(zhǔn)燃料和低溫試驗(yàn)用基準(zhǔn)燃料，而耐久性試驗(yàn)采用市售燃料。耐久性試驗(yàn)是在底盤測(cè)功機(jī)或道路上進(jìn)行，也可采用規(guī)定的劣化系數(shù)替代耐久性試驗(yàn)。
總重量超過3．5t的汽車排放法規(guī)的內(nèi)容包括：新開發(fā)車的型式認(rèn)證試驗(yàn)(排氣排放物)和在生產(chǎn)車的生產(chǎn)一致性檢查試驗(yàn)。排氣排放物試驗(yàn)將柴油發(fā)動(dòng)機(jī)放在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上進(jìn)行，使用的主要設(shè)備包括發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架、成套氣體分析儀、稀釋風(fēng)道和精密稱量室。試驗(yàn)中均采用基準(zhǔn)燃料。
對(duì)于型式認(rèn)證的擴(kuò)展，規(guī)定了不同型式認(rèn)證試驗(yàn)內(nèi)容的“同一型式”準(zhǔn)則，即屬于同一型式的車輛可以不進(jìn)行該型式認(rèn)證試驗(yàn)，直接進(jìn)行擴(kuò)展。同一型式的準(zhǔn)則有的在法規(guī)或指令中規(guī)定，有的則由負(fù)責(zé)型式認(rèn)證的主管部門主觀判斷。
歐洲的汽車排放法規(guī)大致分為1992年前的苦干階段，以及從1992年起實(shí)施的歐Ⅰ、1996年起實(shí)施的歐Ⅱ、2000年起實(shí)施的歐Ⅲ、2005年起實(shí)施的歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)和2008年實(shí)施的重型柴油車歐Ⅴ階段。
3日本機(jī)動(dòng)車污染物排放法規(guī)
日本是對(duì)機(jī)動(dòng)車排污控制較早的國(guó)家之一，1966年日本開始實(shí)施汽車排放法規(guī)，采用4工況法控制CO。1973年，對(duì)乘員在11人以下的客車及總質(zhì)量小于2500kg的輕型載貨車改用市區(qū)10工況熱起動(dòng)法，增加控制HC和NOx，用碳罐收集法控制汽油蒸發(fā)。1975年增加了城郊11工況熱起運(yùn)試驗(yàn)法，同時(shí)嚴(yán)格化10工況限值。
1989年，日本提出更為嚴(yán)格的汽車排放法規(guī)，修改試驗(yàn)規(guī)范為10．15工況，污染物限值標(biāo)準(zhǔn)主要對(duì)轎車，尤其是柴油乘用車進(jìn)行了修收。為減輕大氣污染，日本政府于2003年3月25日公布了一項(xiàng)柴油車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的法令，該法令對(duì)NOx，的限值嚴(yán)于歐美正在執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。日本汽車排放法規(guī)限值有最高值和平均值兩種，每輛車的排放量不得超過最高值，平均值指每一季度測(cè)得的各輛車的平均值不得超過排放法規(guī)規(guī)定的平均值限值。相對(duì)而言，日本對(duì)NOx的排放要求嚴(yán)于CO和HC。
4中國(guó)汽車排放標(biāo)準(zhǔn)
1983年我國(guó)頒布實(shí)施了第一個(gè)正式的國(guó)家汽車尾氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，并于1984年4月1日開始執(zhí)行。其中GB 3842—83、GB 3843 83、GB 3844—83分別為《四沖程汽油機(jī)怠速時(shí)的排放標(biāo)準(zhǔn)》、《柴油車自由加速時(shí)的煙度標(biāo)準(zhǔn)》、《柴油機(jī)全負(fù)荷時(shí)的煙度標(biāo)準(zhǔn)》。GB 3845—83、GB 3846—83、GB 3847—83分別為上述標(biāo)下相對(duì)應(yīng)的測(cè)量方法。由于該標(biāo)準(zhǔn)僅對(duì)汽油機(jī)或柴袖機(jī)、柴油車個(gè)別運(yùn)轉(zhuǎn)條件的排放值進(jìn)行限制，因此，對(duì)車用發(fā)動(dòng)機(jī)或車的評(píng)價(jià)不夠全面。
之后，我國(guó)又發(fā)布了汽車排放標(biāo)準(zhǔn)《柴油機(jī)排氣污染物排放限值》(GB 267—87)、《柴油機(jī)排放試驗(yàn)方法第一部分：汽車及工程機(jī)械用》(GB 6456—86)，標(biāo)準(zhǔn)于1987年4月1日起執(zhí)行，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)汽車及工程機(jī)械用柴油機(jī)的排放試驗(yàn)方法及排放限值做出了規(guī)定。這一標(biāo)準(zhǔn)巳在1983年的標(biāo)準(zhǔn)上邁進(jìn)了一大步，不再是單一工況下的限制值，而是采用13個(gè)穩(wěn)定工況測(cè)得的排放濃度進(jìn)行加權(quán)得到的統(tǒng)計(jì)限定值。同時(shí)，該排放標(biāo)準(zhǔn)首次對(duì)NOx的排放量做出了相應(yīng)限制。1989年我國(guó)制定了《輕型汽車排氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 11641—89)和《輕型汽車排氣污染物測(cè)試方法》(GB 11642—89)。
1993年11月8日批準(zhǔn)并于1994年5月1日起實(shí)施的國(guó)家7項(xiàng)排放標(biāo)準(zhǔn)全面取代了國(guó)家從1983～1989年頒布的各項(xiàng)汽車排放標(biāo)準(zhǔn)。GB l4761．1—1993～GB14761．7—1993這七項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是我國(guó)第一部最為全面和完善的國(guó)家汽車排放標(biāo)準(zhǔn)。它個(gè)僅嚴(yán)格化排放限值，同時(shí)向歐洲ECE排放法規(guī)接近，增加了曲軸箱污染物排放及汽油車的蒸發(fā)排放的限值。
1999年3月我國(guó)頒布《汽車污染物排放限值及測(cè)試方法》(GB 14761—1999)，與l993年的汽車排放標(biāo)準(zhǔn)相比，嚴(yán)格了80％。同時(shí)頒布的標(biāo)準(zhǔn)還有：《壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和裝用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛排氣污染物排放限值及測(cè)試方法》 (GB17691—1999)、《壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和裝用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛排氣可見污染物排放限值及測(cè)試方法》(GB 3847—1999)、《汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)凈功率測(cè)試方法》(GB／T17692—1999)，其限值與歐Ⅰ規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限值相同。
2000年12月28日批準(zhǔn)了《在用汽車排氣污染物限值及測(cè)試方法》(GB18285—2000)，其對(duì)在用汽車排氣污染物的限值以及測(cè)試方法進(jìn)行了規(guī)定。該限值適用于裝配點(diǎn)燃式四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)及壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，最大總質(zhì)量為400kg，最大設(shè)計(jì)車速為50km/h的在用汽車。
2001年4月16日國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局(現(xiàn)國(guó)家環(huán)境保護(hù)部)和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布輕型汽車污染物排放限值，由《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量閥法(Ⅰ)》(GBl8352．1—2001)、《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法(Ⅱ)》(GB 18352．2—2001)組成。Ⅰ、Ⅱ的區(qū)別主要在于實(shí)施日期和排放限值：Ⅰ的實(shí)施日期是2000年1月1日；Ⅱ的實(shí)施日期為2004年7月1日，同時(shí)頒布的標(biāo)準(zhǔn)還有《車用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法》 (GBl7691—2001)，實(shí)施日期為2001年4月16日。
2005年國(guó)家發(fā)布了五項(xiàng)排放標(biāo)準(zhǔn)：《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法(中國(guó)Ⅲ、Ⅳ階段)》(即中國(guó)輕型汽車Ⅲ、Ⅳ號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn))、《裝用點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)重型汽車曲軸箱污染物排放限值》、《裝用點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)重型汽車燃油蒸發(fā)污染物排放限值》和《摩托車和輕便摩托車加速行駛噪聲限值及測(cè)量方法》。其中，輕型汽車Ⅲ號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)于2007年7月1日起開始實(shí)施，輕型汽車Ⅳ號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)自2010年7月1日起實(shí)施，其他標(biāo)準(zhǔn)從2005年7月1日起實(shí)施。從實(shí)施之日開始，上述排放標(biāo)準(zhǔn)將代替現(xiàn)行的輕型汽車Ⅱ號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)等九項(xiàng)機(jī)動(dòng)車排放和檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)。
輕型汽車、重型汽車、摩托車和輕便摩托車的新排放標(biāo)準(zhǔn)。不僅規(guī)定了污染物排放量的限值，而且規(guī)定了實(shí)施和監(jiān)督方面的要求。輕型汽車Ⅲ、Ⅳ號(hào)標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行的Ⅱ號(hào)標(biāo)準(zhǔn)相比，在技術(shù)內(nèi)容上做了調(diào)整，如降低污染物排放限值；為了保證車輛達(dá)到排放限值要求，保證車輛排放控制性能的耐久性，增加了對(duì)車載診斷系統(tǒng)及在用車符合性的要求；根據(jù)中國(guó)車用燃料的特點(diǎn)，規(guī)定了適合國(guó)情的燃油規(guī)格。
為了控制汽車排放對(duì)城市空氣質(zhì)量的影響，部分地區(qū)還制定了比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格的地方標(biāo)準(zhǔn)。北京市1994年出臺(tái)的地方標(biāo)準(zhǔn)DB11/044—94就采用雙怠速檢測(cè)控制汽油車怠速污染物的排放，1998年北京市又制定了地方標(biāo)準(zhǔn)《輕型汽車排氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB1l/105—1998)，規(guī)定了相當(dāng)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《輕型汽車污染物排放限值的測(cè)量方法》(GB l8352．1—2001)的排放限值，于1999年1月1日起執(zhí)行。北京市規(guī)定，從2008年7月1日起，凡購(gòu)買用于公交、環(huán)衛(wèi)、郵政用途的重型壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車和重型氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車，必須達(dá)到國(guó)家第Ⅳ階段機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)。
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