莊經(jīng)偉
廣東省江門市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所 廣東江門 529000
我國(guó)是摩托車的產(chǎn)量一直都位于世界第一,并且我國(guó)的摩托車的質(zhì)量和性能都比較好,并且獲得了世界各個(gè)國(guó)家的認(rèn)可。近幾年,世界各國(guó)都出臺(tái)了相應(yīng)的法律法規(guī)去約束摩托車尾氣排放[1]。同時(shí)對(duì)摩托車的質(zhì)量和尾氣排放技術(shù)也提出了新的要求。影響摩托車產(chǎn)業(yè)發(fā)展走向的因素還有經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、生活與消費(fèi)水平的提升、交通狀況、地理環(huán)境、氣候等因素。但是尾氣標(biāo)準(zhǔn)是最重要的一項(xiàng)。我國(guó)自2018 年7 月1 日起開(kāi)始施行第四階段排放標(biāo)準(zhǔn),歐洲自2013 起就開(kāi)始執(zhí)行歐洲第四階段排放標(biāo)準(zhǔn),美國(guó)、日本、巴西等國(guó)家也都相繼加嚴(yán)了各國(guó)的排放法規(guī)。而在2020 年1 月1 日起歐洲已開(kāi)始執(zhí)行第五階段的排放標(biāo)準(zhǔn)。這就為我國(guó)摩托車企業(yè)提出了更高的要求,如何更好地應(yīng)對(duì)新的排放法規(guī)成為我國(guó)企業(yè)的燃眉之急。
現(xiàn)如今世界摩托車尾氣標(biāo)注主要分為兩大類一種是歐盟體系還有一種就是美國(guó)體系。大多數(shù)都是以歐盟排放標(biāo)準(zhǔn)為主。政府部門考慮到我國(guó)相關(guān)技術(shù)發(fā)展速度和我國(guó)摩托車發(fā)展現(xiàn)狀,我國(guó)摩托車排放標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范大部分都是解決歐盟標(biāo)準(zhǔn)。2018 年7 月1 日實(shí)施的第四階段排放標(biāo)準(zhǔn)即是在歐盟標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行細(xì)微修改而頒布的。表1 為兩者之間的對(duì)比。
表1 中國(guó)兩輪摩托車排氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)與歐盟標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比
可以看出,我國(guó)第四階段排放標(biāo)準(zhǔn)緊跟歐盟排放標(biāo)準(zhǔn),限值上與歐四等效,僅在細(xì)節(jié)上有所修改。即在加權(quán)系數(shù)上,Ⅰ,Ⅱ類車輛冷熱啟動(dòng)階段排放的加權(quán)系數(shù)調(diào)整至50%+50%,需要指出的是,冷啟動(dòng)階段其排放污染物濃度高,所以相對(duì)于歐盟的30%+70%,國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)的要求更為嚴(yán)格。
考慮到從化油器過(guò)渡到電噴技術(shù)的情況,國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)中新增加了OBD 系統(tǒng)的要求。所有摩托車都應(yīng)配備OBD 系統(tǒng),以保證對(duì)車輛正常運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。但由于OBD 技術(shù)應(yīng)用于摩托車在國(guó)外也是剛剛起步,我國(guó)還未達(dá)到國(guó)外的技術(shù)水平,因此國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)只提出對(duì)OBD系統(tǒng)的基本功能性要求,僅要求監(jiān)控相關(guān)電路聯(lián)通性,暫未使用歐洲OBD Ⅰ階段對(duì)閾值的要求,比歐盟標(biāo)準(zhǔn)要相對(duì)寬松很多[2]。
根據(jù)相關(guān)資料顯示,我國(guó)的摩托車技術(shù)落后歐盟國(guó)家。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國(guó)的排放技術(shù)可以和世界發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)的相接軌。預(yù)期在2025 年可以超過(guò)國(guó)家最高水平。近幾年,我國(guó)政府部門開(kāi)始參考?xì)W盟的排放標(biāo)準(zhǔn),去制定更高國(guó)五排放規(guī)則,并對(duì)摩托車排放控制技術(shù)提出了更高的要求。
2013 年歐盟發(fā)布了摩托車認(rèn)證框架法規(guī)(EU)No168/2013,代替原2002/24/EC,又在2014 年發(fā)布了(EU)No134/2014 排放法規(guī)。明確了新認(rèn)證的摩托車從2020 年1 月1 日起開(kāi)始強(qiáng)制執(zhí)行歐洲第5 階段排放法規(guī)。歐五排放法規(guī)要比歐四排放嚴(yán)格許多,在原有污染物測(cè)定基礎(chǔ)上增加了非甲烷(NMHC)污染物檢測(cè),車載診斷系統(tǒng)(OBD)環(huán)保測(cè)試及加嚴(yán)燃油蒸發(fā)污染物限值等[3]。以下介紹歐5 排放要求的特殊性。
摩托車產(chǎn)品要達(dá)到歐五排放限值,需要改進(jìn)和提高排放控制策略,如調(diào)整觸媒貴金屬含量等。表2 為歐五排放限值。
從表中可以看出,除增加非甲烷檢測(cè)外,其余各污染物限值要比歐四至少加嚴(yán)大約15%。
L 類車輛進(jìn)行Ⅰ型排放試驗(yàn)時(shí)強(qiáng)制使用WMTCstage3 循環(huán)(圖1)。修改了輕便車(最高車速不大于45km/h)測(cè)試循環(huán)(圖2),及相關(guān)加權(quán)系數(shù)(表3)。
表3 歐五階段適用試驗(yàn)循環(huán)及加權(quán)系數(shù)
歐四階段,車載診斷系統(tǒng)(OBD)執(zhí)行OBD Ⅰ階段要求并滿足歐四環(huán)境試驗(yàn)閾值(國(guó)4 階段無(wú)閾值要求)。歐5 階段則在加嚴(yán)了閾值(表4)要求外,還要進(jìn)行失火監(jiān)測(cè)、催化轉(zhuǎn)化器監(jiān)測(cè)、氧傳感器老化監(jiān)測(cè)等與排放系統(tǒng)相關(guān)的測(cè)試。
表2 歐五排放限值
表4 歐5 階段OBD 環(huán)境試驗(yàn)閾值
圖1 歐五階段L 類車輛的行駛循環(huán)
歐五階段,整車燃油蒸發(fā)排放限制進(jìn)一步加嚴(yán),從2.0g/test變?yōu)?.5g/test,同時(shí)也對(duì)相關(guān)車型的燃油箱及燃油管的滲透性提出要求。
摩托車排氣污染狀況取決于整車質(zhì)量水平,而整車質(zhì)量水平又受到排放標(biāo)準(zhǔn)的影響,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家就是通過(guò)不斷的提高排放標(biāo)準(zhǔn)來(lái)促使企業(yè)采用新技術(shù)來(lái)提高整車質(zhì)量水平,從而減少污染物排放。我國(guó)排放標(biāo)準(zhǔn)工作起步較晚,目前還與歐美存在較大差距,但隨著國(guó)內(nèi)技術(shù)整體水平的提高,我們已具備追趕及超越的能力。
圖2 歐五階段輕便摩托車(最高車速不大于45km/h)的行駛循環(huán)