HJ 438-2008 发动机与汽车排放控制系统耐久性技术要求(2005-55-EC、2005-78-ECMOD).pdf

HJ 中华人民共和国国家环境保护标准 中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 438-2008 HJ 438-2008 车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排放控制系统耐久性技术要求 车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排放控制系统耐久性技术要求 Durability of Emission Control Systems of compression ignition and gas fuelled positive ignition engines of vehicles(发布稿)（本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。）2008-0624 发布 2008-07-01 实施 2008-0624 发布 2008-07-01 实施 环境保护部发布 免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 目 次 目 次 前 言.II 1 适用范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 型式核准申请.2 5 技术要求.3 附录 A（规范性附录）排放控制系统耐久性试验规程.5 标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 II 前 言 为贯彻中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国大气污染防治法，防治机动车污染物排放对环境的污染，改善环境质量，制定本标准。本标准规定了车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放控制系统耐久性技术要求(包括测量方法)。本标准是对GB17691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）中关于排放控制系统耐久性的内容的补充。本标准的技术内容修改采用欧盟（EU）指令2005/55/EC关于协调各成员国采取措施防治车用压燃式发动机气态污染物和颗粒物排放，以及燃用天然气或液化石油气的车用点燃式发动机气态污染物排放的法律中对重型汽车耐久性(有效寿命)的要求，以及随后修订版2005/78/EC中排放控制系统耐久性试验程序的技术内容。本标准为首次发布。本标准附录A为规范性附录。本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准起草单位：济南汽车检测中心、中国环境科学研究院、中国汽车技术研究中心。本标准环境保护部 2008 年 6 月 24 日批准。本标准自 2008 年 7 月 1 日起实施。本标准由环境保护部解释。标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 1 车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排放控制系统 耐久性技术要求 1 适用范围 本标准规定了装用压燃式发动机汽车及其压燃式发动机，以及装用以天然气（NG）或液化石油气（LPG）作为燃料的点燃式发动机汽车及其点燃式发动机的排放控制系统耐久性的技术要求(包括测量方法)。本标准适用于设计车速大于25km/h的M2、M3、N1、N2和N3类及总质量大于3500kg的M1类机动车装用的压燃式（含气体燃料点燃式）发动机及其汽车的排放控制系统耐久性的型式核准。若装备压燃式（含气体燃料点燃式）发动机的 N1和 M2类车辆满足 GB 18352.3-2005 轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国、阶段）的耐久性技术要求，可不执行本标准。2 规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。GB 17691 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）GB 18352.3-2005 轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国、阶段）GB/T 150892001 机动车辆及挂车分类 HJ 437-2008 车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车车载诊断（OBD）系统技术要求 3 术语和定义 GB 17691 和车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车车载诊断系统（OBD）技术要求（HJ 437-2008）中确立的及以下术语和定义适用于本标准。3.1 有效寿命 useful life 由本标准第 5.2 条规定的，保证汽车（发动机）的排放控制系统的正常运转并符合有关气态污染物、颗粒物和烟度排放限值，且已在型式核准时给予确认的行驶距离或使用时间。3.2 排气后处理系统 exhaust aftertreatment system 安装在发动机排气系统中的催化转化器（氧化或三效），颗粒物捕集器、deNOx 系统、组合式降氮氧化物颗粒物系统或其他任何能降低排气污染物的装置，但不包括废气再循环（EGR）系统。免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 23.3 降氮氧化物（deNOx）系统 deNOx system 用来降低氮氧化物（NOX）的排气后处理系统。（如主动和被动的稀燃式发动机的 NOx 催化器，吸附型 NOx 催化器以及选择性催化还原（SCR）系统）。3.4 排放控制系统 emission control system 排气后处理系统、发动机电控单元（EECU）、安装在发动机排气装置中为发动机电控单元提供输入信号或接受输出信号的排放相关部件、EECU 与任何其他动力总成或汽车排放控制单元之间的通讯界面（硬件或软件，如适用）。3.5 发动机后处理系统系族 engine-aftertreatment system family 为了确定劣化系数及检查在用车/发动机的符合性，制造企业根据相似的排放后处理系统，将不同发动机系族进一步组合成的系族。3.6 M3类 A 级、B 级、级、级和级车辆 按GB/T 150892001规定：M3类车指包括驾驶员座位在内，座位数超过九座，且最大设计总质量超过5000kg的载客车辆；其中：A级 可载乘员数（不包括驾驶员）不多于22人，并允许乘员站立 B级 可载乘员数（不包括驾驶员）不多于22人，不允许乘员站立。级 可载乘员数（不包括驾驶员）多于22人，允许乘员站立，并且乘员可以自由走动。级 可载乘员数（不包括驾驶员）多于22人，只允许乘员站立在过道和（或）提供不超过相当于两个双人座位的站立面积。级 可载乘员数（不包括驾驶员）多于22人，不允许乘员站立。4 型式核准申请 4.1 由汽车或发动机制造企业按照 GB 17691 第 4 章规定进行型式核准申请。4.2 耐久性试验前，制造企业应向型式核准机构提交耐久性试验申请。在申请中应对耐久性试验规范进行详细描述，其内容至少包括：a)试验源机参数 b)后处理装置参数 c)试验方法（整车道路试验或发动机台架试验）d)发动机后处理装置性能稳定里程或时间 e)整车道路耐久性行驶试验道路的里程数和道路分配（如适用）f)发动机台架运行试验时间和试验循环，以及发动机耐久性运行试验与整车道路耐久性行驶试验道路的相关性分析（如适用）g)耐久性运行试验期间测量排气污染物的种类、测量方法（稳态循环试验（ESC）、瞬态循环试验（ETC），按GB17691规定）、间隔里程或时间 h)维护保养项目 标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 35 技术要求 5.1 新型车（或发动机）自 GB17691 表 1 和表 2 中的第阶段开始，应保证汽车（发动机）的排放控制装置在有效寿命期内正常运转，且排气污染物排放符合 GB17691 表 1 和表 2 的限值要求，并在型式核准时给予确认。5.2 汽车或发动机排放控制系统耐久性运行试验应在型式核准机构有效监督下，按附录 A的规定，完成表 1 规定的耐久性试验，并确定劣化系数（或劣化修正值）。表 1 耐久性要求和试验规定 有效寿命（1）汽车分类 行驶里程（km）使用时间（年）允许最短 试验里程（2）（km）M1(3)100,000 5 年 100,000 M2 100,000 5 年 100,000 M3 I、II、A、B(GVM（4）7.5t)200,000 6 年 125,000 M3III、B(GVM7.5t)500,000 7 年 167,000 N1 100,000 5 年 100,000 N2 200,000 6 年 125,000 N3(GVM16t)200,000 6 年 125,000 N3(GVM16t)500,000 7 年 167,000(1)有效寿命中的行驶里程和实际使用时间两者以先到为准。(2)允许最短的实际整车道路行驶里程（或由实际发动机台架试验小时折算的道路行驶里程）。(3)仅包括 GVM 大于 3500kg 的 M1类汽车。(4)汽车最大设计总质量 5.3 表 2 中的劣化系数仅在以下情况允许使用：a)在型式核准申报时，若实际耐久性试验尚未完成，汽车或发动机制造企业可以暂时使用表 2 中的劣化系数替代实际劣化系数，待耐久性试验结束，需用实际劣化系数对型式核准的试验数据进行校验。b)在国务院环境保护主管部门允许的情况下。表 2 替代劣化系数 发动机型式 试验循环 CO HC NMHC CH4 NOX PM ESC 1.1 1.05-1.05 1.1 压燃式发动机 ETC 1.1 1.05-1.05 1.1 免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 4气体燃料点燃式发动机 ETC 1.1 1.05 1.05 1.2 1.05-5.4 汽车或发动机制造企业可以选择把已确定的劣化系数应用到不属于同一发动机系族的发动机或发动机与后处理的组合上。在这种情况下，汽车或发动机制造企业必须向型式核准机构提供证明，基础发动机或发动机与后处理的组合，与使用相同劣化系数的发动机或发动机与后处理的组合，具有相同的技术规格、车辆安装要求和排放特性。5.5 生产一致性检查 5.5.1 根据 GB 17691 第 10 章的规定，从第阶段开始，生产一致性检查中发动机气态污染物和颗粒物的测量值应按实际劣化系数（或劣化修正值）进行校正。5.5.2 型式核准时，汽车或发动机制造企业可以选择同时测量排气后处理系统之前的排放物。以便分别为发动机及后处理系统确立一个企业内部进行生产线末端检查的非正式劣化系数。标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 5附录 A（规范性附录）排放控制系统耐久性试验规程 A.1 概述 本附录规定了耐久性运行试验方法包括整车道路耐久性试验和发动机台架耐久性试验。本附录规定了耐久性运行试验方法和劣化系数的确定方法。本附录规定了耐久性运行试验过程中有关的维护保养项目，包括与排放有关和与排放无关的维护保养项目。A.2 试验发动机的选取 A.2.1 根据 GB 17691 第 9.1 条定义的发动机系族，确定用于耐久性试验的发动机机型。A.2.2 基于所使用的排气后处理系统型式，不同发动机系族的发动机可以组合为同一发动机后处理系统系族。若发动机制造企业要求将不同缸数、不同气缸配置，但排气后处理系统具有相同技术规格和安装方式的发动机组合为同一发动机后处理系统系族，应向型式核准机构提供资料，以证明该同一发动机及后处理系统系族具有相同的技术规格、车辆安装要求和排放特性。A.2.3 按照 GB 17691 第 9.2 条规定的程序，汽车（或发动机）制造企业选取用于代表发动机后处理系统系族的一台发动机，按照本附录第 A.3 条的耐久性运行试验方法进行试验。A.2.3.1 如果型式核准机构认为其他机型能更好的代表发动机后处理系统系族的最差排放水平，则应由型式核准机构和汽车（或发动机）制造企业来共同选取另外一台发动机。A.3 耐久性运行试验方法 A.3.1 汽车（或发动机）制造企业可以选择对装有源机的车辆进行整车道路耐久性试验，或在发动机台架上对所选源机进行发动机台架耐久性试验。A.3.1.1 汽车（或发动机）制造企业应根据工程经验，选择合适的试验方式（整车或发动机）、行驶里程或发动机运行时间。耐久性试验行驶里程（或发动机运行时间）可以比第 5.2 条表1 中规定的有效寿命短，但在任何情况下，都不应少于表 1 中规定的允许最短试验里程。A.3.1.2 汽车（或发动机）制造企业应确定进行 ESC 和 ETC 试验的试验时间及间隔（包括起点和结束点，最少 5 点，且间隔里程不能大于 30,000km）。A.3.1.3 在汽车（或发动机）制造企业的要求下，经型式核准机构同意，可以在耐久性试验中的每个测量点只使用一种试验循环（ESC 或 ETC），而在开始和结束点使用全部试验循环（ESC 和 ETC）。A.3.1.4 对于同一个发动机后处理系统系族内的所有发动机，只能使用唯一的耐久性试验方法。对于不同的发动机后处理系统系族，耐久性试验方法可以不同。A.3.1.5 汽车（或发动机）制造企业应向型式核准机构提供最短整车道路耐久期（试验里程）与发动机台架试验小时之间适用关系的资料，如：和燃料消耗量关系，车速和发动机转速的关系等。A.3.1.6 汽车（或发动机）制造企业在向型式核准机构提交耐久性试验申请时，应充分描述整车道路（或发动机台架）耐久性试验方案。A.3.1.7 发动机后处理系统预处理 免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 6对每一个发动机后处理系统系族，汽车（或发动机）制造企业应确定发动机后处理系统开始运转后达到稳定所需的时间。如果型式核准机构要求，汽车（或发动机）制造企业应提供有关的数据和分析资料。作为替代方法，汽车（或发动机）制造企业可以选择 125小时作为发动机后处理系统达到稳定所需时间。发动机后处理系统预处理后，开始进行耐久性试验，并将该点作为耐久性试验的起点。A.3.2 型式核准机构有权要求在汽车（或发动机）制造企业选择的测量点之间再增加 ESC和 ETC 试验点。汽车（或发动机）制造企业应根据要求修改耐久性试验方法并经型式核准机构同意。A.3.3 耐久性试验应使用符合规定的市售燃料（/阶段）。A.3.4 耐久性试验期间进行的排放试验使用的燃料应符合 GB 17691 的规定。A.3.5 耐久性试验使用的仪器设备应符合国家相关标准的规定。A.3.6 在耐久性试验期间，应按照第 A.6 章的规定对发动机进行维护。A.3.7 在耐久性试验期间，可以对发动机或车辆进行非计划维护，例如：OBD 系统监测到一个问题，该问题已导致故障指示器（MI）被激活。A.4 报告 A.4.1 耐久性试验期间的所有排放测试（ESC 和 ETC）结果均应提交给型式核准机构。如果有任何无效的排放测试，应有原因分析和解释，并应在随后的 100 小时之内再进行一组排放测试（ESC 和 ETC）。A.4.2 应保留耐久性期内的所有发动机排放测试和维护的记录。该记录和耐久性试验期间排放试验结果一起提交给型式核准机构。A.5 劣化系数/修正值的确定 A.5.1 对耐久性试验过程中，每个试验点的 ESC 和（或）ETC 试验循环所测量的每种排放物的测量结果，用“最小二乘法”确立线性回归方程。测量结果应保留比 GB17691 表 1 和表 2 中对应的排放物限值的小数位数多一位。A.5.2 根据第 A.5.1 条所确立的回归方程，利用插值法计算出表 1 规定的有效寿命期终点（Mi1）和耐久性试验起点（Mi0）的 GB17691 表 1 和表 2 中排放物的插值。A.5.2.1 对于安装排气后处理系统的发动机，各污染物的劣化系数（DFi）计算如下：DFi =01MiMi 式中：Mi0耐久性试验起点的污染物 i 的排放量，g/kWh；Mi1有效寿命期终点的污染物i的排放量，g/kWh。如果DFi小于1，则视为1。A.5.2.2 对于不安装排气后处理系统的发动机，各污染物的劣化修正值（DCi）计算如下：DCi =01MiMi 式中：Mi0耐久性试验起点的污染物 i 的排放量，g/kWh；Mi1有效寿命期终点的污染物i的排放量，g/kWh。如果 DCi小于 0，则视为 0。A.5.2.3 如果型式核准机构同意，在每个试验点只使用一种试验循环（ESC 或 ETC），而另一种试验循环（ESC 或 ETC）只在耐久性试验开始和结束时运行。如果不同试验循环的耐久性试验起点和结束点测量结果之间的关系具有相似性，则可将一种试验循环的劣化系数(或劣化修正值)应用于另一种试验循环。标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 7A.6 维护 A.6.1 在耐久性试验期间，对发动机和反应剂供给系统正常运行的维护，分为与排放有关的维护和与排放无关的维护，同时可进一步分为计划维护和非计划维护，某些与排放有关的维护还被认为是与排放有关的关键性维护。A.6.2 与排放有关的计划维护 A.6.2.1 在耐久性试验期间所进行的与排放有关的计划维护的项目，应与汽车或发动机制造企业的用户维护保养说明书要求的维护保养项目相同。A.6.2.2 在耐久性试验期间所进行的与排放有关的计划维护的里程（或时间）间隔，应在汽车或发动机制造企业的用户维护保养说明书中有详细描述。如有必要，可以修改更新耐久性试验期间的维护计划。如果已经对耐久性试验过程中的发动机进行了某项维护，则该维护项目不允许从修改更新后的维护计划中删除，并应补充到用户维护保养说明书中。A.6.2.3 对发动机进行的任何与排放有关的维护项目，均应为确保车辆达到在用车符合性要求的必要项目；同时应向型式核准机构提交相关的资料，证明所有与排放有关的计划性维护项目在技术上是必要的。A.6.2.4 制造企业应对下列项目的调整、清洗和保养（如需要）进行说明：a)废气再循环系统，包括相关的过滤器，冷却器，控制阀门和管路 b)曲轴箱通风装置 c)喷油嘴（只清洗）d)喷油器 e)涡轮增压器 f)发动机电子控制单元及相关的传感器和执行器 g)颗粒物捕集器（包括相关零部件）h)任何排气后处理系统 A.6.2.5 下列零部件的维护为与排放有关的关键维护：a)任何排气后处理系统；b)发动机电子控制单元及相关的传感器和执行器 c)废气再循环系统，包括相关的过滤器，冷却器，控制阀门和管路 d)曲轴箱通风装置 A.6.2.6 所有与排放有关的关键计划维护应在实际应用中具有合理可能性。汽车或发动机制造企业应在耐久性试验的维护之前向型式核准机构证明这种合理可能性。A.6.2.7 满足第 6.2.7.1 条第 6.2.7.4 条中任一条件的与排放有关的关键计划维护项目，被认为在实际应用中具有合理可能性。A.6.2.7.1 制造企业应提交用以确立排放与车辆性能之间关系的数据，比如：由于缺少维护而使得排放量增加，汽车性能同时会劣化到典型行驶状态下不能接受的程度。A.6.2.7.2 制造企业应提交用以证明 80%的发动机已按推荐的时间间隔，在实际使用时进行了关键维护的调查统计数据（80%置信度）。A.6.2.7.3 在汽车仪表板上应安装清晰可见指示灯，用以提醒司机将要进行的维护，应在合适的行驶里程内或通过部件失效来激活指示灯；并在所需要的维护实施前，发动机工作时，指示灯必须处于激活状态，且信号不应被擦除。执行维护时应对信号复位。该系统应在车辆全寿命期起作用。A.6.2.7.4 任何由型式核准机构所确定的用以确立关键维护项目在实际使用中实施的合理免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 8可能性的其他方法。A.6.3 与排放有关的计划维护项目的更改 A.6.3.1 在耐久性试验期间，汽车或发动机制造企业如需开展新的维护保养项目，应及时报告型式核准机构并获批准；新的维护保养项目同时也应通知用户。汽车或发动机制造企业应对新的计划性维护保养项目进行分类（例如，与排放有关、与排放无关、关键和非关键项目等），其中与排放相关项目应规定可行的最大维护保养里程（时间）。应同时提交材料说明新的计划性维护保养项目及其维护保养间隔里程（时间）的合理性。A.6.4 与排放无关的计划维护项目 A.6.4.1 在耐久性试验期间，允许对耐久性试验的发动机或汽车按照制造企业推荐的最长时间间隔（如：不是在最苛刻的工作条件下的维护时间间隔）、进行合理和技术需要的与排放无关的计划性维护保养项目（如，更换润滑油、更换燃油滤和空滤、冷却系统保养、怠速调整、调速器调整、发动机螺栓拧紧力矩检查、气门间隙调整、喷油器间隙调整、正时和驱动带张力调整等。）。A.6.5 对试验发动机的维护 A.6.5.1 在整个耐久性试验期间，除了发动机、排放控制系统或燃油系统之外的发动机零部件，仅当该部件失效或导致发动机系统故障时，才可进行修理。A.6.5.2 应使用与经销商或其他服务网点相同或等效的设备、仪器或工具来识别发动机部件的故障、调整不当或损坏，进行计划维护和故障诊断。A.6.6 与排放有关的非计划性关键维护 A.6.6.1 对反应剂的补充，被定义为与排放有关的非计划性关键维护，并应在用户维护保养说明书中说明。标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载