汽车(工程机械)尾气排放烟度限值标准汇总分析2016.5.11.doc

关于工程机械中烟度排放限值及其测量方法的汇总分析
根据近期工作进展情况并结合查找到的相关资料，现对工程机械烟度排放测量方法及限值做一些简要的汇总梳理分析。为了便于理解相关内容，首先介绍一些名词的概念：1）光吸收系数 光束被柴油机排烟衰减的系数；大致意思就是阻碍光传播的能力。2）自由加载法 在设备连续工作过程中（如装载机从铲土到装载完毕的全过程），用不透光烟度计测量柴油机排气光吸收系数的最大值；简单的来说，就是在设备的实际工作中进行测量。3）自由加速法 柴油机充分预热后，在1秒内将油门踏板快速、连续但不粗暴地完全踩到底，使喷油泵供给最大油量，此过程测量设备的排气光吸收系数；大致表述就是模拟设备最大工作负载，然后测量数据。4）林格曼烟度法 前面提到的两种方法是采用不透光烟度计测量，本方法指的是在实际工作或者模拟最大工作负载情况下，使用林格曼烟度望远镜来判断排放烟度的等级；也称为目测法。5）启动烟度法 在设备启动的瞬时测量光吸收系数。
下面将以表格的形式来对比分析不同标准的具体内容。
表1 各种地方标准的对比分析
序号
标准号
适用区域
适用范围
测试方法
测量限值
备注
1
DB11 184-2013在用非道路柴油机械烟度排放限值及测量方法
北京
地方标准
强制类
2013.7.1实施
首先指定的为在用设备，其次只适用于标定净功率不超过560kW的非道路机械用柴油机和道路上用于载人（货）的车辆装用的辅助动力柴油机。
自由加载法
自由加速法
林格曼烟度法
（任选一种）
I类 光吸收系数不大于1.61m-1
II类 光吸收系数不大于1.0m-1
III类 光吸收系数不大于0.6m-1
I类指2013.6.30（含）以前、II类为2013.7.1（含）后、III类为2015.1.1（含）后注册或销售的机械。
任何情况下林格曼烟度都不能超过1级。
参考标准：GB3847-2005
2
DB12 588-2015在用非道路柴油机械烟度排放限值及测量方法
天津
地方标准
强制类
2015.7.1实施
首先指定的为在用设备，其次只适用于标定净功率不超过560kW的非道路机械用柴油机和道路上用于载人（货）的车辆装用的辅助动力柴油机、功率低于37kW的船用柴油机。
自由加载法
自由加速法
林格曼烟度法
（任选一种）
I类 光吸收系数不大于1.61m-1
II类 光吸收系数不大于1.0m-1
III类 光吸收系数不大于0.6m-1
I类指标准发布（2015.7.1）以前、II类为2015.7.1到2016.3.31（含）止、III类为2016.4.1（含）后注册或销售的机械。
任何情况下林格曼烟度都不能超过1级。
参考标准：GB3847-2005
HJ/T241-2005
欧盟77/537/EEC（农用或林用轮式拖拉机排放法律）
3
DB31 981-2016在用非道路移动机械用柴油机排气烟度排放限值及测量方法
上海
地方标准
强制类
2016.7.1实施
首先指定的为在用设备，其次适用所有的非道路机械用柴油机和道路上用于载人（货）的车辆装用的辅助动力柴油机。
启动烟度法
自由加速法
自由加载法
（启动烟度全测，再根据发动机类型选择加速或加载复测）
I类，启动烟度不大于3.0 m-1，自由加速和加载法不大于1.6 m-1；
II类，启动烟度不大于1.0 m-1，自由加速和加载法不大于0.5 m-1；
I类指2016.7.1前购置的；II类为2016.7.1后新购置的。（大致意思，根据内外环还稍有区别）
参考标准：GB3847-2005
GB20891-2014
4
SZJG 49-2015深圳在用非道路移动机械用柴油机排气烟度排放限值及测量方法
深圳
技术规范
强制类
2015.7.1实施
首先指定的为在用设备，其次适用所有的非道路机械用柴油机和道路上用于载人（货）的车辆装用的辅助动力柴油机。
自由加速法
自由加载法
（任选一种）
光吸收系数 ≤0.5 m-1
参考标准：GB3847-2005
GB20891-2014
说明：
1、现阶段通过公开渠道仅获取到北京、天津、上海、深圳四个城市出台了相关的烟度限值及测量方法标准。
2、4个城市标准均参考借鉴了GB3847-2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》，也就是说GB3847的国家标准是各地方标准的依据，地方标准只是在国家标准的基础上提出了更严格的要求。
3、上海和深圳的标准中还引用了GB20891-2014《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三、四阶段）》，但GB20891标准中没有直接规定烟度数值，仅仅提出了排气的气体污染物（如一氧化碳、碳氢化物、氮氧化物等）和PM颗粒物限值，地方标准仅引用了标准中对非道路移动机械的一些定义等内容。
4、测量方法上来看，北京和天津比较一致，为自由加速、自由加载和林格曼的目测法，限值也一致，仅仅是对车辆的购买时间要求不同。而上海的标准中比较严格，增加了启动烟度测试，而且是必测项目，限值相应的也要严格一些。深圳的测量方法仅保留了自由加载法和自由加速法，限值一刀切，只要是在用的全部限定为0.5m-1，这一点是最严格的。
表2 国家标准的内容分析
序号
标准号
适用区域
适用范围
测试方法
测量限值
备注
1
GB3847-2005车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法
全国
国家标准
强制类
2005.7.1实施
适用于压燃式发动机，包括新车的型式检测和在用汽车。
自由加载法
自由加速法
根据车辆重量、发动机功率不同，在不同名义流量下限值规定均不同
参考标准：GB17691
2
GB17691-2005车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排放污染物排放限制及测量方法
全国
国家标准
强制类
2007.1.1实施
主要适用于测量压燃式发动机排放的气态和颗粒物的排放限值
ESC（稳态工况试验），包含13个稳态工况的试验循环；ELR（负荷烟度试验）在恒定转速依次改变负荷的试验循环；ETC（瞬态循环试验）包含1800个逐秒变换工况的试验循环
不尽相同，主要项目含一氧化碳CO、碳氢化物HC、氮氧化物NOx、颗粒物PM、烟度指标m-1

3
GB20891-2014 非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三、四阶段）
全国
国家标准
强制类
2014.10.1实施
非道路移动机械用柴油机（含≤37kW的船用柴油机）和在道路上用于载人（货）的车辆装用的第二台柴油机
稳态工况或瞬态工况NRTC试验
根据不同阶段，有不同的数值要求，但只限于气态污染物和颗粒污染物PM，无烟度要求
参考标准:欧盟指令97/68/EC（截止到修订版2004/26/EC）协调各成员国防治非道路移动机械气态污染物和颗粒污染物排放的法律；
GB17691-2005
自2014年10月1日起，凡进行排气污染物排放型式核准的非道路移动机械用柴油机都必须符合本标准第三阶段要求。在该规定执行日期之前，可以按照本标准的相应要求进行型式核准的申请和批准。
对于按本标准批准型式核准的非道路移动机械用柴油机，其生产一致性检查，自批准之日起执行。
自2015年10月1日起，停止制造和销售第二阶段非道路移动机械用柴油机，所有制造和销售的非道路移动机械用柴油机，其排气污染物排放必须符合本标准第三阶段要求。自2016 年4月1日起，停止制造、进口和销售装用第二阶段柴油机的非道路移动机械，所有制造、进口和销售的非道路移动机械应装用符合本标准第三阶段要求的柴油机。
4
GB/T8190，共分4个部分。主要规定了往复式内燃机气体和颗粒排放物的试验台测量、现场测量以及稳态工况排气烟度的定义和测量方法、不同用途发动机的稳态试验循环内容。
发动机类型为往复式内燃机，不同于压燃式发动机。标准为推荐标准，无强制约束力。
说明：
1、上述表格中前三个标准均为国家强制标准，分别对汽车排放污染物和烟度做出了相应的测量方法规定和限值要求。第4个为推荐类标准，且适用的为往复式内燃机。
2、GB3847和GB17691标准规定的是汽车，没有特别指定非道路移动机械事宜，只有GB20891比较明确的限定为非道路移动机械用标准。
3、根据当前了解到情况判断，GB20891应该是当前非道路移动机械主要适用的排放限值标准，但是该标准未规定烟度限值，测量烟度可参考地方标准或者根据不同工程机械的具体技术要求采用与之对应的标准。
表3 工程机械对应的技术标准内容分析
序号
标准号
适用区域
适用范围
排气烟度采用标准
备注
1
GB/T25643-2010 道路施工与养护机械设备 路面铣刨机
全国，国家标准，推荐类
2011.3.1实施
路面铣刨机
5.3.8铣刨机的排放烟度应符合GB3847-2005中第IV部分在用汽车的排气烟度控制要求第24条的规定。

2
GB/T16277-2008 沥青混凝土摊铺机
全国，国家标准，推荐类
2008.7.1实施
沥青混凝土摊铺机
6.12.2排气烟度试验按照GB/T8190.4规定进行。

3
GB/T25697-2010 道路施工与养护机械设备 沥青路面就地热再生复拌机（有2013版暂未找到）
全国，国家标准，推荐类
2011.7.1实施
热再生复拌机
6.10发动机烟度试验按GB3847规定进行。

4
GB/T8511-2005振动压路机
全国，国家标准，推荐类
2005.12.1实施
振动压路机
6.2.14样机排烟度试验按GB/T3846的规定进行。（说明GB/T3846标准已被GB3847取代）
出厂设备排烟度按照GB13328-2004中4.1要求执行。

5
GB/T13328-2005 压路机通用要求
全国，国家标准，推荐类
2006.8.1实施
压路机
4.1压路机的自由加速排烟度不大于5.0FSN。

说明：上述几个标准均为不同设备的具体采用标准，而且全部为推荐性标准。除了沥青摊铺机烟度采用GB/T8190外，其余还是按照GB3847来测量和限定。
综上分析来看：无论是产品技术标准还是地方制定的标准均参考了国家标准，其中GB3847扮演着重要的角色，因为该标准的适用范围广，适用于压燃式发动机（包括新车的型式检测和在用汽车），规定也比较细化。但是如果具体到工程机械和进口的二手机来说，GB20891无疑是避不开的标准，这个标准的范围就特指非道路移动机械，而且明确的包含了进口二手非道路移动机械。由于GB20891中未对烟度限值做出规定，所以经济发达且对环保要求较高的城市单独指定了在用非道路移动机械的排放烟度测量方法和限值规定，但这些标准的实施仅限于特定的区域，并不能扩展到其他地区。
所以在做CNAS认证范围和采用标准前，需综合考虑相关因素。如果条件具备，可设法邀请国内相关检测机构的专业人士进行一定的指导。

汇总分析：曾聪明
2016年5月11日
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