第11章排放标准.docx

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
CO
HC
NOX
1960

84
10.6
4.1
1966
7工况法
51
6.3
—
1970
7工况法
34
4.1
—
1972
FTP-72
28
3.0
3.1
1975
FTP-75
15
1.5
3.1
1980
FTP-75
7
0.41
2.0
1983
FTP-75
3.4
0.41
1.0
1994
FTP-75
34
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
CO
HC
NOX
PM(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
CO
NMOG
NOX
PT
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
0
0
0
0
0
保证里程160000 km 续表11-3
标准
CO
NMOG
NOX
PT
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
0
0
0
0
0
(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
CO
THC
NOX
PM
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
CO
NOX
HC
NOX
PM
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
010
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
CO
HC＋NOX
PM
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）
0.14（0.20）
2级
1250＜RM≤1700
5.17
0.19（0.27）
0.19（0.27）
3级
RM＞1700
6.90
0.25（0.35）
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
CO
HC＋NOX
PM
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
0.7
0.9
0.08
010
2级
1250＜RM≤1700
4.0
1.25
1.0
1.0
1.3
0.12
0.14
3级
1700＜RM
5.0
1.5
1.2
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
CO
HC
NOX
HC＋NOX
PM
汽油机
柴油机
汽油机
汽油机
柴油机
柴油机
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
CO
HC
NOX
HC＋NOX
PM
汽油机
柴油机
汽油机
汽油机
柴油机
柴油机
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
CO
HC

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
85
31.1
0.39
0.17
9.5
4.42
0.48
0.17
6
2.5
－
汽油载货车
≤1.7
1981
1988
2000(1)
17
2.7
1.27
130
85
31.1
2.7
0.39
0.17
17
9.5
4.42
0.84
0.48
0.17
8
6
2.5
－
1.7~2.5
1981
1994(1)
1998(1)
2001(1)
17
17
8.42
3.36
130
130
104
38.3
2.7
27
0.39
0.17
17.7
17.7
9.5
4.42
1.26
0.63
0.63
0.25
9.5
6.6
6.6
2.78
－
柴油载货车
≤1.7
1988
1993(2)
1997(2)
2002(2)
2.7
2.7
2.7
0.63
－
0.62
0.62
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
2.7
0.63
－
670
0.62
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
29
0.4
最大
0.55
1997
43
028
2002
60

1.26
1986MT
1987AT
0.84
1994
33
1998
56
0.30
67
(1) MT手动变速器；(2)AT自动变速器；(3) ≤1.25 t; (4) >1.25 t ; (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0.052～0.06 g／（kW·h）减少到0.013～0.015 g／（kW·h），降低了75％，；氮氧化物由0.28～0.49 g／（kW·h）减少到0.14～0.25 g／（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GB 14762-2002，从2003年1月1日起实施。国家拟制订GB 18352.3-200X，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。
11.2.1 1993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)
kg
CO L1
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
65
78
10.8
14.0
8.5
10.2
75012.3
14.8
1700 11-13
车

型

车

别

项
目

CO
(%)
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。
11.2.2 1998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
CO
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
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

PM
0.18
0
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。
112.3 1999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
M（1） N（1）类车辆
M1（2）
N1（3）
M1（2）
N1（3）
排气及曲轴
箱气体排放
型式认证
2000.01.01
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
CO L1
HC+NOX L2
Rm<=1 020
58
19.0
10201470
M1(1)
全 部
2.72
0.97
N1(2)
1类
Rm<=1250
2.72
0.97
2类
125097
0.14
N1(2)
1类
Rm<=1250
2.72
0.97
0.14
2类
1250致性
≤85kW(1)
>85Kw(1)
型式
一致性
型式
一致性
A
2000.1.1
4.5
4.9
1.1
1.23
8.0
9.0
0.61
0.68
0.36
0.4
B
2005.1.1
4.0
4.0
1.1
1.1
7.0
7.0
0.15
0.15
0.15
0.15
注：(1) 指发动机功率。
11.2.4 2001年颁布的排放标准
国家环境保护总局2001年发布了三项国家污染物排放标准：《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（I）GB18352.1-2001》》，从2001年4月16日起实施；《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（II）GB18352.2-2001》，从2004年7月1日起实施；《车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法GB17691-2001》。今年6月30日国家环境保护总局发布《关于实施国家第二阶段轻型车排放标准的公告》，规定自今年7月1日起，在全国范围内开始实施相当于欧Ⅱ标准的国家机动车污染物排放标准第二阶段限值GB18352.2，又称国2标准），并停止对达到国家机动车排污标准第一阶段排放限值（相当于欧Ⅰ标准，又称国1标准）轻型车型式核准的申报和核准。“国2标准”与“国1标准”相比，CO降低30.4％；HC与NOX降低55.8％，新标准的实施标志着我国机动车污染防治进入了一个新阶段。其车辆型式认证Ⅰ型试验与生产一致性检查Ⅰ型试验的排放限值见表11-20与表11-21。
车辆型式认证Ⅰ型试验的排放限值(g/km) 表11-20
车辆类型
基准质量Rm
kg
CO( L1)
HC+NOX (L2)
PM (L3)
点燃式
压燃式
点燃式
非直喷压燃式
直喷压燃式
非直喷压燃式
直喷压燃式
M1(1)
全部
2.72
0.97
1.36(2)
0.2
1.36(2)
N1(2)
1类
Rm<=1250
2.72
0.97
1.36(2)
0.14
0.2(3)
2类
1250致性检查Ⅰ型试验的排放限值(g/km) 表11-21
车辆类型
基准质量Rm kg
CO (L1)
HC+NOX (L2)
PM (L3)
点燃式
压燃式
点燃式
非直喷压燃式
直喷压燃式
非直喷压燃式
直喷压燃式
M1(1)
全部
3.16
1.13
1.58(2)
0.18
0.25(2)
N1(2)
1类
Rm<=1250
3.16
1.13
1.58(2)
0.18
0.25(3)
2类
12503)
3类
1700 表11-22
实施
日期
汽 油 机
点燃式NG、LPG 发动机(2)
CO
HC+ NOX
CO
HC
NOX
NMHC(3) (4)
THC(4)

2002.7.1
34.0
14.0
4.5
0.9
1.1
8.0
2003.9.1
9.7, 17.4(1)
4.1, 5.6(1)
4.0
0.9
1.1
7.0
生产一致性检查试验排放限值(g/（kW·h）) 表11-23
实施
日期
汽油机
点燃式NG、LPG 发动机(2)
CO
HC+NOX
CO
HC
NOX
NMHC(3) (4)
THC (4)

2003.7.1
41.0
17.0
4.9
1.0
1.23
9.0
2004.9.1
11.6,19.3(1)
4.9, 6.2(1)
4.0
0.9
1.1
7.0
注：表11-22与11-23中， (1) 仅适用于GVM>6350kg 的重型汽油车；(2)对于汽油/LPG、汽油/NG 的点燃式两用发动机，燃用
汽油时应满足汽油机对应的限值要求，对于燃用NG/LPG燃料时应满足表中点燃式NG、LPG 发动机限值的要求；3）仅适用于
NG 发动机；4）制造厂可根据具体情况选择采用非甲烷碳氢NMHC 或总碳氢THC 限值。
11.2.6 未来第Ⅲ和第Ⅳ阶段排放标准
国家将按照《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(Ⅲ、Ⅳ)GB 18352.3—200X》于2008年1月1日与2013年1月1日分别实施第Ⅲ阶段与第Ⅳ阶段排放限值。本标准规定每次试验测得的气态排放物质量，以及压燃式发动机汽车的颗粒物质量，都必须低于表11-30所示限值。表11-31为一氧化碳和碳氢化合物限值。第三阶段低温下排气中CO和HC排放试验以及OBD系统试验的实施时间如表11-32所示。生产一致性和在用车符合性检查的执行日期为相应车型核准限值实施后一年。

型试验排放限值限值I ( g/km) 表11-30
阶段
类别
级别
基准质量(RM)
(kg)
CO (L1)
HC (L2)
NOX (L3)
HC+ NOX (L2＋L3)
PM(L4)
点燃式
压燃式
点燃式
压燃式
点燃式
压燃式
点燃式
压燃式
压燃式
Ⅲ
第一类车
-
全部
2.3
0.64
0.20
-
0.15
0.50
-
0.56
0.05
第二类车
I
RM≤1305
2.3
0.64
0.20
-
0.15
0.50
-
0.56
0.05
II
1305＜RM≤1760
4.17
0.80
0.25
-
0.18
0.65
-
0.72
0.07
III
1760＜RM
5.22
0.95
0.29
-
0.21
0.78
-
0.86
0.10
Ⅳ
第一类车
-
全部
1.00
0.50
0.10
-
0.08
0.25
-
0.30
0.025
第二类车
I
RM≤1305
1.00
0.50
0.10