《車用壓燃式、氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車?yán)鋯?dòng)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法》(征求意見(jiàn)稿)編制說(shuō)明

1、車用壓燃式、 氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽 車?yán)鋯?dòng)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法 (征求意見(jiàn)稿編制說(shuō)明車用壓燃式、氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車?yán)鋯?dòng)排氣污染 物排放限值及測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)編制組二一二年七月目 錄1 背景  .  1 2 國(guó) IV 城市重型車 NOX 排放問(wèn)題  .  2 2.1 城市重型車 NO X 排放過(guò)高  .  2 2.2 城市重型車 SCR 系統(tǒng)低溫性能變差  . .  3 2.3 城市車輛實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn) 

2、0;.  4 2.4 現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)循環(huán)工況的局限性  .  5 3 國(guó)外情況研究  .  7 3.1 歐盟  . .  7 3.2 美國(guó)  . .  11 3.3 日本  . .  13 3.4 英國(guó)  . .  14 3.5 小結(jié)  . .  14 4 本標(biāo)準(zhǔn)制定思路  . &

3、#160;16 4.1 整體思路  . .  16 4.2 測(cè)試循環(huán)的選定  . .  16 5 標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容  .  18 5.1 標(biāo)準(zhǔn)適用范圍  . .  18 5.2 標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)框架  . .  19 5.3 試驗(yàn)規(guī)程和試驗(yàn)循環(huán)的確定及依據(jù)  .  19 5.4 排放限值及確定的依據(jù)  .  20 6

4、 排放限值的試驗(yàn)驗(yàn)證  . .  21 7 實(shí)施本標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境效益及可行性分析  . .  22 7.1 環(huán)境效益  . .  22 7.2 技術(shù)可行性  . .  22 7.3 測(cè)試條件可行性  . .  23 參考文獻(xiàn)  . .  24 車用壓燃式、 氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車?yán)鋯?dòng)排氣污染 物排放限值及測(cè)量方法編制說(shuō)明1背景北京、 上海提前實(shí)施國(guó)四排放標(biāo)準(zhǔn)以來(lái),

5、發(fā)現(xiàn)了城市公交車裝用的選擇性催 化還原系統(tǒng) (SCR 在一些低速低溫工況下不起作用、 車用尿素溶液結(jié)晶等問(wèn)題, 導(dǎo)致車輛氮氧化物實(shí)際排放超標(biāo)的情況。為了解相關(guān)情況并聽(tīng)取各方意見(jiàn),環(huán)保部科技標(biāo)準(zhǔn)司于 2012年 3月 16日專 門召開(kāi)了“重型柴油車國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施問(wèn)題討論會(huì)” 。會(huì)議邀請(qǐng)了環(huán)保部污防司、 地方環(huán)保局、環(huán)?？蒲性核⒏咝?、汽車排放檢測(cè)機(jī)構(gòu),以及汽車、發(fā)動(dòng)機(jī)、排 氣后處理裝置和檢測(cè)設(shè)備生產(chǎn)廠等單位的 20余位專家。大多數(shù)與會(huì)專家認(rèn)為,該問(wèn)題的出現(xiàn),主要是因?yàn)樾萝囆褪胶藴?zhǔn)試驗(yàn)工況存 在缺陷,對(duì)城市公交車(或城市車輛的低溫低速工況不具備代表性,使得企業(yè) 開(kāi)發(fā)機(jī)型時(shí)基本沒(méi)有考慮低速低負(fù)荷的城市

6、工況, 導(dǎo)致城市車輛實(shí)際運(yùn)行時(shí)氮氧 化物排放超標(biāo)。 為了解決上述問(wèn)題, 對(duì)城市車輛在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上, 追加一個(gè)更 具代表性的冷啟動(dòng)測(cè)試循環(huán), 可以較好的解決城市車輛低速低溫工況氮氧化物超 標(biāo)的問(wèn)題。因此,環(huán)保部科技司下達(dá)標(biāo)準(zhǔn)制定任務(wù),由中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院承擔(dān),要求 盡快開(kāi)展相關(guān)研究工作, 并補(bǔ)充制訂相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。 與會(huì)專家同時(shí)認(rèn)為, 根據(jù)現(xiàn)有研 究成果,在發(fā)動(dòng)機(jī)平均轉(zhuǎn)速、平均功率、怠速時(shí)間、排氣溫度等方面,全球統(tǒng)一 的重型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)循環(huán)(WHTC 與目前實(shí)際城市車輛運(yùn)行工況吻合較好,可以 考慮作為新標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)工況。2國(guó) IV 城市重型車 NOx 排放問(wèn)題2.1城市重型車 NOx 排放過(guò)高國(guó)內(nèi)相關(guān)研

7、究發(fā)現(xiàn), 國(guó)四公交車實(shí)際運(yùn)行時(shí), 所排放的 NOx 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出型式核 準(zhǔn)的限值,直接導(dǎo)致大量的 NOx 污染物排放。對(duì)城市車輛實(shí)際運(yùn)行時(shí)的 NOx 排放超標(biāo)問(wèn)題, 我國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)展過(guò)相應(yīng) 的實(shí)車測(cè)試試驗(yàn),采用車載測(cè)量設(shè)備(PEMs 進(jìn)行排放測(cè)量,所收集到的 22輛 城市車輛實(shí)際運(yùn)行的平均 NOx 比排放數(shù)據(jù) 1見(jiàn)圖 1。10.5g/kWh 7.0g/kWh3.5g/kWh圖  1  22輛整車 NOx 排放數(shù)據(jù) 1 由圖 1可以看出,在 22輛車的平均排放數(shù)據(jù)中,只有 3輛車滿足國(guó)四標(biāo)準(zhǔn) 3.5g/kWh的排放限值,占 14%;在所有數(shù)據(jù)中,有 15輛

8、車的數(shù)據(jù)超過(guò)排放限值 的兩倍,占所有數(shù)據(jù)的 68%;甚至還有 27%(6輛的數(shù)據(jù)超過(guò)了排放限值的 3倍?？梢?jiàn),在城市車輛實(shí)際運(yùn)行時(shí), NOx 排放超標(biāo)問(wèn)題十分嚴(yán)重。1數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)汽車技術(shù)中心承擔(dān)的北京市重型汽車整車污染物排放要求及測(cè)試規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目。國(guó)四車輛在城市的實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中,排放大大超出了核準(zhǔn)時(shí)的水平,這對(duì)我國(guó) 城市 NOx 總量減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)極為不利。 據(jù)國(guó)際清潔交通委員會(huì) (ICCT 估計(jì), 中國(guó)自 2008年至 2015年間,由于國(guó) IV 標(biāo)準(zhǔn)車輛在主要城市的城區(qū)行駛, NOx 將會(huì)比預(yù)期多排放約 4萬(wàn)噸 2。2.2城市重型車 SCR 系統(tǒng)低溫性能變差研究國(guó)四車輛在城市運(yùn)行中 NOx

9、 排放嚴(yán)重超標(biāo)的問(wèn)題, 發(fā)現(xiàn)超標(biāo)車主要為采 用 SCR 技術(shù)的車輛。當(dāng)企業(yè)設(shè)計(jì)國(guó)四(歐四發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),通常主要有兩條技術(shù) 路線:EGR+DOC(或 DPF 和缸內(nèi)凈化 +SCR;到國(guó)五(歐五時(shí),基本上所 有的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠家都要采用 SCR 系統(tǒng)。在已經(jīng)滿足國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)并且在中國(guó)通過(guò) 型式核準(zhǔn)在售的 553個(gè)重型柴油機(jī)型號(hào)中,有 13%采用 EGR , 87%采用 SCR 3。SCR 技術(shù)的原理是通過(guò)在富氧的尾氣中噴入還原劑氨氣,在催化劑作用下, 把 NOx 還原成無(wú)害的氮?dú)夂退Ｔ诓裼蛙囄矚馀欧趴刂祁I(lǐng)域,一般使用尿素溶 液作為還原劑。影響 SCR 系統(tǒng) NOx 轉(zhuǎn)換效率的因素很多,除催化器材料、催化器

10、的容積和 尿素噴射的控制策略等相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)外, 還與溫度有著密切的關(guān)系。 當(dāng)排氣溫度 低于某個(gè)閾值時(shí), 被噴射的尿素將無(wú)法轉(zhuǎn)化成氨氣, 在低溫條件下, 催化劑的活 性也會(huì)顯著降低。 對(duì)于大多數(shù)卡車和公交車裝配的 SCR 系統(tǒng)來(lái)講, 在低于 280 時(shí),催化劑活性會(huì)顯著降低,低于 200時(shí),尿素將不能被轉(zhuǎn)化為氨氣,系統(tǒng)也 被設(shè)計(jì)成不噴射尿素。對(duì)于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)而言, 排氣溫度通常是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷而變化的。 在怠速時(shí), 排氣溫度能低至 100,而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷接近最大時(shí)能超過(guò) 500。城區(qū)工況的 典型特征就是低速而且反復(fù)停車 -起步,車輛的負(fù)荷也相對(duì)較低。低轉(zhuǎn)速、低負(fù) 荷的城區(qū)工況一般會(huì)導(dǎo)致排氣溫度低于

11、 300。在這種工況下,由于尿素噴射量 的減少,并且催化劑活性較低, SCR系統(tǒng)工作效率很低 4。2.3城市車輛實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)根據(jù)相關(guān)研究表明,在城市運(yùn)行的公交和市政車輛,在交通高峰時(shí)段的平均 車速只有 15km/h左右, 在正常時(shí)段的平均車速也超不過(guò) 30km/h, 在整個(gè)運(yùn)行工 況中怠速占很大的比例,表 1是對(duì)公交車實(shí)際運(yùn)行狀況下的平均轉(zhuǎn)速、平均功 率,以及怠速情況等進(jìn)行監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù) 5。表  1  城市公交車實(shí)際運(yùn)行狀況  車號(hào)  轉(zhuǎn)速 功率 怠速比例額定轉(zhuǎn)速平均轉(zhuǎn)速平均 /額定 %額定功率平均功率平均 /額定 %運(yùn)行時(shí)間怠速時(shí)間怠速 比例

12、%1 2300101644.17 16524.6914.96 358583523.29 2 230097342.30 16523.1114.01 4403127428.93 3 230090839.48 16525.5915.51 229000.00 4 2300104645.48 16543.5626.40 7473118115.80 5 2300113149.17 16549.6230.07 634584313.29 6 230099643.30 16625.8115.55 6016106617.72 7 2300100

13、343.61 16629.2017.59 6377107716.89 8 2200112351.05 17718.1610.26 645898715.28 9 2200114552.05 14722.9115.59 7313150020.51 10 2200113751.68 14723.3115.86 700999214.15 11 220097844.45 17226.0015.12 5597116820.87 均值  46.0717.3616.98從表 1的數(shù)據(jù)可以看出, 在公交車實(shí)際運(yùn)行時(shí), 平均的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是額定轉(zhuǎn) 速的 46.7%,

14、平均的發(fā)動(dòng)機(jī)功率是額定功率的 17.36%,怠速時(shí)間占整個(gè)循環(huán)時(shí) 間的 16.98%。試驗(yàn)同時(shí)測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)排溫隨時(shí)間變化的曲線,見(jiàn)圖 2。 圖  2  柴油公交車排溫曲線  由圖 2可以看出,柴油公交車排氣溫度基本在 200以下,即使在車速較高 的路段 (車輛 4和車輛 5 , 排溫也就在 250左右, 這將導(dǎo)致公交車采用的選擇 性催化還原系統(tǒng)(SCR 效率大為降低,因此, NOx排放升高情況的出現(xiàn)也就 不難理解了。2.4現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)循環(huán)工況的局限性目前, GB 17691-2005中,型式核準(zhǔn)時(shí),要求發(fā)動(dòng)機(jī)在一個(gè)或多個(gè)指定的測(cè) 試循環(huán)下運(yùn)行, 并能夠滿足

15、特定的排放限值要求 (法規(guī)工況排放 。 國(guó) IV 和國(guó) V 的型式核準(zhǔn)測(cè)試循環(huán)包括穩(wěn)態(tài)循環(huán) (European Steady-state Cycle, ESC 和瞬態(tài)循 環(huán)(European Transient Cycle, ETC 。 ESC 包括 13個(gè)穩(wěn)態(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷點(diǎn), ETC 為瞬態(tài)試驗(yàn)循環(huán),包括 1800個(gè)逐秒變化轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的工況點(diǎn),構(gòu)成一個(gè)整體試 驗(yàn)循環(huán)并連續(xù)運(yùn)行。ETC 測(cè)試循環(huán)的扭矩和轉(zhuǎn)速隨時(shí)間變化的曲線見(jiàn)圖 3。 圖  3  ETC 試驗(yàn)循環(huán)  在整個(gè) ETC 試驗(yàn)循環(huán)中,平均的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是額定轉(zhuǎn)速的 57%,平均的發(fā) 動(dòng)機(jī)

16、功率是額定功率的 31%,怠速時(shí)間占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的 6%。 ETC 試驗(yàn)循環(huán)與 我國(guó)城市公交車實(shí)際運(yùn)行情況差別較大 5,見(jiàn)圖 4。 圖  4  ETC 工況與城市公交實(shí)際運(yùn)行情況比較  ETC 測(cè)試循環(huán)相比城市公交實(shí)際運(yùn)行情況, 發(fā)動(dòng)機(jī)平均負(fù)荷相對(duì)較高, 這就 意味著整個(gè)循環(huán)內(nèi)的平均排氣溫度也較高。 而且, 在型式核準(zhǔn)測(cè)試之前, 廠家可以完全預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī),使發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度高于 300。在這種高溫的測(cè)試條件下進(jìn) 行試驗(yàn),裝配 SCR 的發(fā)動(dòng)機(jī)完全能夠滿足國(guó) IV 和國(guó) V 的 NOx 排放限值。對(duì)于這種采用 SCR 技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī),由于型式核準(zhǔn)試驗(yàn)工況的缺陷,

17、企業(yè)在 開(kāi)發(fā)時(shí), 基本沒(méi)有考慮低溫、 低負(fù)荷的工況, 以至于在實(shí)際的低溫低負(fù)荷的城區(qū) 工況中運(yùn)行時(shí),會(huì)產(chǎn)生很高的 NOx 排放。3國(guó)外情況研究3.1歐盟3.1.1歐盟城市車輛 NOx 排放超標(biāo)問(wèn)題歐洲在實(shí)施歐 IV 和歐 V 的過(guò)程也發(fā)現(xiàn)了類似的問(wèn)題, 許多裝備有 SCR 系統(tǒng) 的新的歐 IV 和歐 V 車輛盡管能夠在型式核準(zhǔn)時(shí)滿足排放法規(guī)的要求, 但是在實(shí) 際運(yùn)行中,特別是在城區(qū)行駛的情況下,實(shí)際排放的氮氧化物(NOx 卻遠(yuǎn)高于 型式核準(zhǔn)的限值。圖 5和圖 6分別展示了滿足歐 IV 和歐 V 的卡車, 在實(shí)際道路上使用車載排 放測(cè)量設(shè)備(portable emission mearsurem

18、ent system, PEMS進(jìn)行 NOx 排放測(cè)試 的結(jié)果。 可以看出, 在平均車速較低的城市工況, NOx 排放是限值的 2-3倍左右, 遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于排放限值,與高速工況相比,城市工況的 NOx 排放也明顯增加 6。 圖  5  歐 IV 卡車實(shí)際運(yùn)行 PEMS 測(cè)試 NOx 排放  圖  6  歐 V 卡車實(shí)際運(yùn)行 PEMS 測(cè)試 NOx 排放  3.1.2歐 VI 標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)2009年, 歐盟發(fā)布 EC/595/2009法規(guī), 并于 2011年發(fā)布 EC/582/2011法規(guī)進(jìn) 行修訂,規(guī)定了重型車輛歐 VI

19、 排放標(biāo)準(zhǔn)。在歐 VI 法規(guī)中,將采用世界統(tǒng)一的 穩(wěn)態(tài)測(cè)試循環(huán)(World Harmonized Steady-state Cycle, WHSC和世界統(tǒng)一的瞬態(tài) 測(cè)試循環(huán)(World Harmonized Transient Cycle, WHTC ,該工況對(duì)各種路況,包括城區(qū)路況具有較好的代表性,并規(guī)定了相應(yīng)限值,見(jiàn)表 2。表  2  歐 VI 法規(guī)排放限值 7  世界車輛法規(guī)協(xié)調(diào)論壇( WP29在制訂第 4號(hào)全球技術(shù)法規(guī)全球統(tǒng)一的 重型車測(cè)試規(guī)程(WHDC 時(shí),充分考慮了世界各地的道路情況,各種車輛的 行駛特征,其中城市工況占 49.6%,郊區(qū)工況

20、占 26%,高速工況占 24.3%,見(jiàn)圖 7中圖(a 。 (a 車輛行駛工況 (b WHTC 循環(huán)圖  7  WTHC 試驗(yàn)循環(huán)  由車輛行駛工況 (WHVC 轉(zhuǎn)換成的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)工況, WHTC 試驗(yàn)循環(huán) 見(jiàn)圖(b , WHTC 試驗(yàn)循環(huán)中,平均的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是額定轉(zhuǎn)速的 36%,平均的 發(fā)動(dòng)機(jī)功率是額定功率的 17%,怠速時(shí)間占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的 17%。歐 VI 法規(guī)另一個(gè)很重要的改變就是 WHTC 測(cè)試要求發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)。 測(cè)試程 序要求首先進(jìn)行一個(gè)完整的冷啟動(dòng) WHTC 測(cè)試, 緊接著是 10分鐘的熱浸時(shí)間 (發(fā) 動(dòng)機(jī)關(guān)閉并且不采集數(shù)據(jù) , 然后一個(gè)

21、熱啟動(dòng)的 WHTC 測(cè)試。 發(fā)動(dòng)機(jī)最終的排放 值由冷啟動(dòng)和熱啟動(dòng)加權(quán)計(jì)算而來(lái), 冷啟動(dòng)的加權(quán)系數(shù)為 14%, 熱啟動(dòng)的加權(quán)系 數(shù)為 86%。圖 8是一臺(tái)裝備 SCR 系統(tǒng)的歐 IV 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行歐 IV/V型式核準(zhǔn)的 ETC 循環(huán)和 WHTC 冷啟動(dòng)循環(huán)時(shí)的排氣溫度比較結(jié)果 8。 圖  8  ETC 循環(huán)與 WHTC 循環(huán)冷啟動(dòng)的排氣溫度比較  結(jié)果表明,在 ETC 循環(huán)中,排氣溫度很高,測(cè)試一開(kāi)始就可以進(jìn)行尿素噴 射, 但是在 WHTC 冷啟動(dòng)測(cè)試中, 75%以上工況點(diǎn)的排溫都低于 300, 在試驗(yàn) 開(kāi)始后大約 800S (13分鐘的時(shí)間內(nèi)尿素噴射不能啟

22、動(dòng),在試驗(yàn)開(kāi)始后 570S 大約(9分鐘的時(shí)間內(nèi) EGR 閥都不工作。增加冷啟動(dòng)試驗(yàn)循環(huán)會(huì)促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī) 生產(chǎn)企業(yè)想辦法改善 SCR 的低溫性能。現(xiàn)有的證據(jù)顯示:只要采取措施正確, 便可改進(jìn) SCR 技術(shù), 克服在低負(fù)荷條件下過(guò)多 NOx 排放的問(wèn)題。由于使用了相對(duì)低負(fù)荷的世界統(tǒng)一測(cè)試工況 (WHTC 和附加的冷啟動(dòng)要求, 同時(shí), 法規(guī)還規(guī)定使用 PEMS 測(cè)量在用車排放, 考查其在用符合性,滿足歐 VI 標(biāo)準(zhǔn)的汽車被認(rèn)為在低溫排放時(shí)會(huì)表現(xiàn)出更佳的 使用性能 8。3.2美國(guó)美國(guó)的重型發(fā)動(dòng)機(jī)排放法規(guī)中,要求使用 FTP 瞬態(tài)測(cè)試程序。重型柴油車的 FTP 循環(huán)見(jiàn)圖 9。 圖  9 

23、; 美國(guó)柴油車 FTP 瞬態(tài)循環(huán) 9 美國(guó)測(cè)試程序中的怠速時(shí)間較多,并包含了冷、熱兩個(gè)試驗(yàn)循環(huán),兩次測(cè)試 中間有 20分鐘的浸機(jī)時(shí)間,最后試驗(yàn)結(jié)果是兩種試驗(yàn)循環(huán)結(jié)果的加權(quán),其中冷 循環(huán)占 1/7, 熱循環(huán)占 6/7, 這種試驗(yàn)方法有助于控制排放后處理裝置的低溫排放 特性。美國(guó)法規(guī)中, 還規(guī)定了非法規(guī)工況的排放要求 (Not-To-Exceed , NTE 。 NTE 方法是以防止非法規(guī)檢測(cè)點(diǎn)排放過(guò)高為目的,利用車載排放測(cè)量設(shè)備(PEMs 獲取發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信息和車輛瞬時(shí)排放數(shù)據(jù)進(jìn), 從而進(jìn)行達(dá)標(biāo)分析和判定, 類似于 歐洲的在用符合性要求。美國(guó)法規(guī)中規(guī)定了 NTE 控制區(qū), NE

24、T 控制區(qū)反應(yīng)的是重型車輛發(fā)動(dòng)機(jī)在正 常使用和運(yùn)行時(shí)所遇到的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷區(qū)域, NTE 控制區(qū)見(jiàn)圖 10。 圖  10  美國(guó) NTE 控制區(qū) 10 法規(guī)規(guī)定, 車輛運(yùn)行時(shí), 將落入 NTE 控制區(qū)內(nèi)連續(xù) 30s 或以上的工況作為一 個(gè) NTE 事件。如果所有的 NTE 事件中,排放值小于 FTP 限值 1.25-1.5倍(NOx 為 1.5倍的 NTE 事件總時(shí)間占所有 NTE 事件時(shí)間和的 90%以上,且任何一個(gè) NTE 事件的排放值都小于型式認(rèn)證 FTP 限值的兩倍,則認(rèn)為該車的排放是合格 的 11。 NTE 要求的引入,使車輛在正常使用時(shí)的污

25、染物排放得到了有效的控制。由于認(rèn)證試驗(yàn)工況(FTP 怠速時(shí)間較多,測(cè)試循環(huán)中規(guī)定了冷啟動(dòng)要求, 并同時(shí)規(guī)定了 NTE 的要求,為滿足法規(guī)要求,在美國(guó)認(rèn)證的重型發(fā)動(dòng)機(jī)所選用 SCR 系統(tǒng),一般都使用低溫性能較好的銅分子篩催化劑,并且,大部分需要采 用排氣熱量管理系統(tǒng), 提高發(fā)動(dòng)機(jī)在城區(qū)工況低負(fù)荷時(shí)的排氣溫度, 從而保持尿 素的噴射和 SCR 系統(tǒng)的活性。3.3日本日本的 2005汽車排放標(biāo)準(zhǔn)與歐洲雖然認(rèn)證程序不一樣,但也有類似問(wèn)題發(fā) 生。日本國(guó)家交通安全與環(huán)境實(shí)驗(yàn)室(NTSEL 發(fā)現(xiàn),裝備 SCR 的汽車可能會(huì) 出現(xiàn)高排放問(wèn)題,但裝備 DPF 的卡車使用 EGR 控制 NOx 的性能較好。東京都

26、 立研究院(TMRI 2009在底盤轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)上測(cè)試了幾款裝備 SCR 的重型車在 代表東京駕駛條件的 11個(gè)瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)測(cè)試工況下的排放(圖 11 。正如圖中所顯示的,平均測(cè)試工況速度和 NOx 排放之間明顯相關(guān),最低的 NOx 排放出現(xiàn)在高速情況下,平均車速越低, NOx 排放越惡劣,甚至可以超過(guò) 法規(guī)認(rèn)證工況點(diǎn)的 2-4倍 12。 圖  11  日本裝配 SCR 系統(tǒng)的卡車 NOx 排放與平均速度的關(guān)系  日本自 2005年開(kāi)始,重型車(包括汽油和柴油開(kāi)始使用 JE05測(cè)試循環(huán), 為滿足日本 2005年標(biāo)準(zhǔn),企業(yè)通常會(huì)使用鐵分子篩催化劑,這種催化劑需

27、要排 溫在 300以上才能有效,低溫性能較差。日本(2009標(biāo)準(zhǔn)提出了更嚴(yán)格的排放要求,為滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,需要同時(shí)使用顆粒過(guò)濾器(DPF 和 SCR ,在前端的 DPF 可以提高 NO2/NO比例和排氣溫 度,這將使 SCR 低溫轉(zhuǎn)化效率有所提高。同時(shí),日本還提出了冷啟動(dòng)測(cè)試要求, 這將對(duì) SCR 的冷啟動(dòng)性能提出更高的要求。冷啟動(dòng)測(cè)試的加入和 DPF 的使用, 有效的解決了城市車輛的在用排放問(wèn)題。3.4英國(guó)英國(guó)采用歐盟的排放法規(guī),所以,同歐盟一樣也存在型式核準(zhǔn)工況與實(shí)際情 況不符,導(dǎo)致實(shí)際 NOx 排放過(guò)高的問(wèn)題。英國(guó)倫敦等城市為解決該問(wèn)題,更好 的控制城市重型車輛(發(fā)動(dòng)機(jī)的排放,專門制訂了適

28、用的城市工況。倫敦公交 工況 (Millbrook London Transport Bus, MLTB 就是基于倫敦公交車的實(shí)際行駛 情況而制定,具有停站多、速度慢的特點(diǎn)。倫敦交通局(Transport for London負(fù)責(zé)管理由私人經(jīng)營(yíng)或承包經(jīng)營(yíng)的 8500條倫敦公交固定路線, 倫敦交通局依據(jù)倫敦公交工況, 對(duì)所有它們購(gòu)買的新公交 車進(jìn)行測(cè)試,來(lái)確定實(shí)際行駛情況下的 CO 2、 PM 和 NOx 的排放量。如果倫敦交通局判定車輛排放的 NOx 高于型式核準(zhǔn)的水平, 他們將與客車制 造企業(yè)協(xié)商,讓其“自愿”改進(jìn)車輛在 MLTB 循環(huán)測(cè)試中的排放量。這通常包 括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)重新調(diào)整并改善低溫性

29、能 13。3.5小結(jié)歐盟和美國(guó)的重型車排放法規(guī),采用不同的排放測(cè)試循環(huán),圖 12對(duì)比了 ETC 、 WHTC 和美國(guó) FTP 測(cè)試循環(huán)在各個(gè)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷區(qū)域的時(shí)間比例。 圖  12  FTP 、 ETC 和 WHTC 測(cè)試循環(huán)的對(duì)比  可以看出, ETC 的主要工作區(qū)域是中速的低、中、高負(fù)荷, WHTC 顯著提高 了低速低負(fù)荷的比例,美國(guó) FTP 工況低速低負(fù)荷所占比例也很大。在美國(guó),認(rèn)證試驗(yàn)工況(FTP 怠速時(shí)間占比例較大,測(cè)試循環(huán)中規(guī)定了冷 啟動(dòng)要求,并同時(shí)規(guī)定了 NTE 的要求,很好的避免了城市車輛實(shí)際運(yùn)行時(shí) NOx 排放過(guò)高的問(wèn)題。在歐 IV 和

30、V 階段,法規(guī)中的 ETC 工況存在缺陷,對(duì)于低速低負(fù)荷的城市工 況不具備代表性,同時(shí)也沒(méi)有冷啟動(dòng)測(cè)試要求,導(dǎo)致城市車輛實(shí)際運(yùn)行時(shí) NOx 排放過(guò)高。 在歐 VI 階段, 歐盟引入了更具代表性的 WHTC 測(cè)試循環(huán), 增加了冷 啟動(dòng)要求, 同時(shí)還增加了較為嚴(yán)格的在用符合性要求, 這些措施將有望改進(jìn)城市 工況下 NOx 排放過(guò)高的問(wèn)題。實(shí)際上,采用歐洲排放法規(guī)的發(fā)展中國(guó)家,比如印度和巴西,目前正在全國(guó) 范圍內(nèi)或者主要城市內(nèi)實(shí)施歐 IV 或歐 V 排放法規(guī), 也將面臨和歐洲同樣的問(wèn)題。 如果不對(duì)型式核準(zhǔn)程序作出調(diào)整,毫無(wú)疑問(wèn)將重蹈歐洲覆轍。4本標(biāo)準(zhǔn)制定思路4.1整體思路綜上所述,由于我國(guó)排放標(biāo)準(zhǔn)引

31、用的是歐洲排放法規(guī),歐洲排放法規(guī)認(rèn)證工 況存在的缺陷, 也同樣影響了我國(guó)。 目前, 盡管許多裝備有 SCR 系統(tǒng)的國(guó) IV (歐 IV 車輛在型式核準(zhǔn)時(shí)候能夠滿足排放限值要求, 但是在實(shí)際行駛過(guò)程中, 特別 是在城區(qū)行駛的時(shí)候, 其 NOx 排放卻明顯升高。 我國(guó)即將全面實(shí)施國(guó) IV 和國(guó) V 標(biāo)準(zhǔn), 如果不及時(shí)做出調(diào)整, 那么也必將面臨和歐洲相同的問(wèn)題, 很可能不會(huì)取 得預(yù)期的減排效益,獲得空氣質(zhì)量的改善。根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)和各方專家建議,為解決這一問(wèn)題,最為直接有效的辦法,就 是在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上, 增加一個(gè)可以代表城市車輛實(shí)際運(yùn)行狀況的試驗(yàn)循環(huán)工 況,并在型式核準(zhǔn)時(shí),增加冷啟動(dòng)排放要求。這樣一

32、來(lái),制造企業(yè)在設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī) 時(shí),就會(huì)同時(shí)考慮低溫排放問(wèn)題,采取措施,保證低溫排放性能,避免在實(shí)際使 用時(shí) NOx 超標(biāo)問(wèn)題的再次發(fā)生。因此,在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,增加一個(gè)更具代表性的冷啟動(dòng)測(cè)試循環(huán)和相應(yīng)限 值,可較好解決城市車輛 NOx 排放超標(biāo)問(wèn)題。4.2測(cè)試循環(huán)的選定根據(jù)第 3章的研究結(jié)果, ETC 工況與城市車輛實(shí)際行駛情況差別較大,而 美國(guó)的 FTP 工況和歐 VI 標(biāo)準(zhǔn)將采用的 WHTC 工況都是具有較好代表性的循環(huán) 工況, 由于我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)一直沿用歐盟排放法規(guī)體系, 為保持標(biāo)準(zhǔn)體系的一致性, 選 擇同一體系的歐 VI 標(biāo)準(zhǔn) WHTC 工況更為合理。WHTC 工況是聯(lián)合國(guó)世界車輛法規(guī)協(xié)調(diào)論壇(

33、 WP29第 4號(hào)全球性技術(shù) 法規(guī)全球統(tǒng)一的重型車測(cè)試規(guī)程(WHDC 中的試驗(yàn)循環(huán),其具體內(nèi)容可參 見(jiàn)第 3.1節(jié)。WHTC 瞬態(tài)試驗(yàn)循環(huán)包括一組 1800秒逐秒變化的規(guī)范轉(zhuǎn)速和扭矩百分值, WHTC 試驗(yàn)循環(huán)見(jiàn)圖 13。為在發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn),首先要根據(jù)每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)性能曲線將規(guī)范百分值轉(zhuǎn)化成發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速和扭矩值, 形成基準(zhǔn)試驗(yàn) 循環(huán),再按照發(fā)動(dòng)機(jī)基準(zhǔn)循環(huán)進(jìn)行試驗(yàn)。 圖  13  WHTC 試驗(yàn)循環(huán)  WHTC 試驗(yàn)循環(huán)相比 ETC 循環(huán),與我國(guó)城市車輛的實(shí)際運(yùn)行狀況(功率、 轉(zhuǎn)速和排氣溫度等更為接近,見(jiàn)第 2.3節(jié), ETC 、 W

34、HTC 試驗(yàn)循環(huán)和城市公交 實(shí)際運(yùn)行情況對(duì)比,見(jiàn)表 3。表  3  城市公交運(yùn)行狀況與各測(cè)試循環(huán)的對(duì)比   ETC  WHTC  公交實(shí)際道路工況  平均的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 /額定轉(zhuǎn)速  % 57 36 46.07 平均的發(fā)動(dòng)機(jī)功率 /額定功率  % 31 17 17.36 怠速時(shí)間 /整個(gè)循環(huán)時(shí)間  % 6 17 16.98 從上表數(shù)據(jù)比較可以看出:城市公交實(shí)際道路工況和

35、 WHTC 工況從轉(zhuǎn)速、 負(fù)荷和怠速時(shí)間的分配比例看,相比現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 ETC 工況要更為接近。城市公交車實(shí)際運(yùn)行時(shí)的排溫情況與 WHTC 也更為類似。具體見(jiàn)圖 14。 (a 公交車實(shí)際運(yùn)行排溫 (b WHTC 工況臺(tái)架試驗(yàn)排溫 圖  14  公交車與 WHTC 工況排溫對(duì)比  圖 14中,實(shí)測(cè)的城市公交道路行駛排溫情況見(jiàn)圖(a , WHTC 冷啟動(dòng)后發(fā) 動(dòng)機(jī)排溫情況見(jiàn)圖(b 中藍(lán)線(紅線為 ETC 工況臺(tái)架試驗(yàn)排溫 ?？梢钥闯? 與圖(b 中的 ETC 和 WHTC 冷啟動(dòng)排放溫情況相比,城市公交車在實(shí)際運(yùn)行 時(shí)的排溫情況與 WHTC 冷啟動(dòng)的排溫情

36、況更為類似,全程最高溫度都在 300 左右,且都是起步時(shí)溫度較低,之后逐漸升高。綜上,為與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系保持一致,并且, WHTC 冷啟動(dòng)測(cè)試循環(huán)相比較 于 ETC 工況,更具代表性,更接近于城市車輛的實(shí)際運(yùn)行狀況。所以,本標(biāo)準(zhǔn) 選擇了 WHTC 冷啟動(dòng)試驗(yàn)循環(huán),來(lái)作為原標(biāo)準(zhǔn)(GB 17691-2005的補(bǔ)充,測(cè) 量并考核城市車輛在低溫低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下的污染物排放。5標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容5.1標(biāo)準(zhǔn)適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的客車和城市用貨車(環(huán)衛(wèi)車輛、郵政車輛等 的第 IV 和 V 階段型式核準(zhǔn)、生產(chǎn)一致性檢查和在用符合性檢查。鑒于所有客車都會(huì)在城市運(yùn)行(即使是部分時(shí)間 ,比如公交車、單位班車

37、、 旅游大巴等, 這些客車都有在市區(qū)內(nèi)運(yùn)行的情況, 所以, 本標(biāo)準(zhǔn)包括了所有的重 型載客車輛(M 類車 。對(duì)于貨車(N 類車 ,有些貨車可能大部分時(shí)間都在城際之間的道路上運(yùn)行, 很少進(jìn)城, 為了盡量縮小四、 五階段型式核準(zhǔn)補(bǔ)充試驗(yàn)影響的車輛范圍, 本標(biāo)準(zhǔn) 只包括了主要在城市中運(yùn)行的載貨車輛(環(huán)衛(wèi)車輛和郵政車輛等 。5.2標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)框架本標(biāo)準(zhǔn)文本包括 8章內(nèi)容,如下:(1 1. 適用范圍(2 2. 規(guī)范性引用文件(3 3. 術(shù)語(yǔ)和定義(4 4. 型式核準(zhǔn)和申請(qǐng)(5 5. 技術(shù)要求和試驗(yàn)(6 6. 生產(chǎn)一致性(7 7. 發(fā)動(dòng)機(jī)在重型汽車上安裝的附加要求(8 8. 標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施本標(biāo)準(zhǔn)還包括兩個(gè)規(guī)范性附錄

38、和規(guī)范性附件:(1 附錄 A WHTC試驗(yàn)規(guī)程(2 附件 AA WHTC試驗(yàn)循環(huán)中發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)功機(jī)的設(shè)定規(guī)范(3 附錄 B 型式核準(zhǔn)證書(4 附件 BA 型式核準(zhǔn)證書附件本標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容為采用 WHTC 工況法,測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染物排放的限值 及測(cè)量方法。在本標(biāo)準(zhǔn)第 5章中,規(guī)定了常溫冷啟動(dòng)的排放限值,在附錄中,規(guī) 定了具體的 WHTC 循環(huán)試驗(yàn)規(guī)程。5.3試驗(yàn)規(guī)程和試驗(yàn)循環(huán)的確定及依據(jù)(1試驗(yàn)循環(huán)本標(biāo)準(zhǔn)采用的試驗(yàn)循環(huán)為 WHTC 試驗(yàn)循環(huán), 具體內(nèi)容及確定的依據(jù)參見(jiàn)第 4章。在全球技術(shù)法規(guī)中, WHTC 試驗(yàn)規(guī)程包括三部分,分別是冷啟動(dòng)、熱浸和熱 啟動(dòng),最終的試驗(yàn)結(jié)果需要通過(guò)加權(quán)得到。鑒于本標(biāo)準(zhǔn)的

39、作用只是對(duì)原 GB 17691-2005標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充, 原標(biāo)準(zhǔn)的型式核準(zhǔn)試驗(yàn)仍然有效, 因此, 只增加一個(gè)冷 啟動(dòng)的 WHTC 循環(huán), 無(wú)需進(jìn)行熱啟動(dòng)的 WHTC 循環(huán)測(cè)試, 以盡量減少對(duì)原標(biāo)準(zhǔn) 的改動(dòng)和企業(yè)的型式核準(zhǔn)試驗(yàn)的成本。(2試驗(yàn)規(guī)程為了盡量和 GB 17691-2005標(biāo)準(zhǔn)一致,本著對(duì) GB 17691-2005標(biāo)準(zhǔn)改動(dòng)最小 的原則,所以,除了 WHTC 試驗(yàn)規(guī)程中的特殊要求外,試驗(yàn)規(guī)程中其他一些在 試驗(yàn)中比較能夠互通的要求和內(nèi)容,都采用了 GB 17691-2005中的 ETC 試驗(yàn)規(guī) 程中的相關(guān)規(guī)定,如試驗(yàn)條件、測(cè)量取樣規(guī)程、標(biāo)定規(guī)程,以及分析和取樣系統(tǒng) 的要求等。5.4排放限值及

40、確定的依據(jù)我國(guó) GB 17691-2005規(guī)定的第 IV 、 V 階段 ETC 的 NOx 排放限值為 3.5g/kWh和 2.0g/kWh。本標(biāo)準(zhǔn)確定 WHTC 冷啟動(dòng)排放限值的原則,是在發(fā)動(dòng)機(jī)原有水平 上, 重點(diǎn)改善其低溫排放性能, 根據(jù)低溫排放性能改進(jìn)后, 發(fā)動(dòng)機(jī)所能達(dá)到的冷 啟動(dòng)排放水平,確定 WHTC 冷啟動(dòng)排放限值。確定 WHTC 冷啟動(dòng)的排放限值,以下技術(shù)內(nèi)容可以作為依據(jù):(1 HJ 439-2008車用壓燃式、氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車在用符合性 技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,在用符合性 NOx 限值為型式核準(zhǔn)限值的 1.3倍 14。(2 歐 VI 法規(guī)中規(guī)定的在用符合性要求中,歐 VI

41、 采用 PEMs 法測(cè)量的在 用符合性限值為型式核準(zhǔn)限值的 1.5倍 15。(3 美國(guó)對(duì)重型車輛規(guī)定的在用車 NTE 要求中,車輛實(shí)際運(yùn)行時(shí),落入 NTE 區(qū)域超過(guò) 30s 的工況 (NTE 事件 , NOx 排放不能超過(guò)認(rèn)證限值的 1.5倍 10。(4 同時(shí)參考可采取的具體技術(shù)措施所能達(dá)到的排放情況,具體參見(jiàn)第 7章。我國(guó)在用符合性、歐 VI 在用符合性和美國(guó) NTE 要求中,給出的限值分別是 型式核準(zhǔn)限值的 1.3、 1.5和 1.5倍。綜合考慮,由于本標(biāo)準(zhǔn)適用對(duì)象是新定型發(fā) 動(dòng)機(jī), 而并非在用車輛, 同時(shí), 考慮冷啟動(dòng)的因素, 本標(biāo)準(zhǔn)將 WHTC 冷啟動(dòng) NOx 限值確定為 ETC 限值

42、的 1.4倍;其他污染物排放限值不變,與 ETC 限值一致, 具體見(jiàn)表 4。表  4  WHTC 冷啟動(dòng)排放限值  階段 一氧化碳(CO 非甲烷碳?xì)浠衔?NMHC 甲烷(CH4氮氧化物(NOx 顆粒物 (PM 第四階段 1.55第五階段 0.556排放限值的試驗(yàn)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)編制組根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 WHTC 冷啟動(dòng)試驗(yàn)規(guī)程,對(duì) NOx 限值進(jìn)行了 試驗(yàn)驗(yàn)證。 由于目前企業(yè)大多在開(kāi)發(fā)國(guó)五階段發(fā)動(dòng)機(jī), 在較短時(shí)間里只完成了兩 臺(tái)國(guó)五發(fā)動(dòng)機(jī)低溫性能改進(jìn)的工作, 尚未找到經(jīng)過(guò)改造的國(guó)四發(fā)動(dòng)機(jī)。 兩臺(tái)國(guó)五 發(fā)動(dòng)機(jī)的驗(yàn)證數(shù)據(jù)見(jiàn)表 5。表  5 

43、60;國(guó)五 NOx 排放限值試驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)(g/kWh  編 號(hào)WHTC 冷啟動(dòng)排放 排放采取的改進(jìn)措施 原機(jī) 改進(jìn)后 限值 原機(jī) 改進(jìn)后 限值2.8 2.0Mapping 調(diào)整、保溫措施 1.86調(diào)整尿素噴射參數(shù)通過(guò)上表的驗(yàn)證情況可以看出, 對(duì)現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)不進(jìn)行任何改進(jìn), WHTC 冷啟動(dòng) 的 排 放 是 不 能 滿 足 本 標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 定 的 限 值 要 求 的 , 對(duì) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 瞬 態(tài) 性 能 曲 線 (mapping 進(jìn)行調(diào)整并采取保溫措施,或者調(diào)整尿素噴射參數(shù)等,都可以使發(fā) 動(dòng)機(jī) NOx 排放在滿足 GB 17691-2005規(guī)定的 ETC 排放要求的同時(shí), 滿足本標(biāo)準(zhǔn) 的

44、WHTC 冷啟動(dòng)限值要求,說(shuō)明本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值是可行的。7 實(shí)施本標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境效益及可行性分析7.1 環(huán)境效益實(shí)施本標(biāo)準(zhǔn)后,將確保 GB 17691-2005的有效實(shí)施,使在城市運(yùn)行的重型車 在實(shí)際運(yùn)行時(shí)能夠真正的滿足標(biāo)準(zhǔn)的排放要求,削減污染物排放。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),國(guó)四公交車在城市運(yùn)行時(shí),實(shí)際 NOx 排放可能達(dá)到 8-10g/kWh,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了標(biāo)準(zhǔn)的限值要求,本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后,將控制其實(shí)際 NOx 排放在 5.0g/kWh以內(nèi),削減率將能達(dá)到 37%-50%。 7.2 技術(shù)可行性截至目前, 移動(dòng)源 SCR 已經(jīng)采用的催化劑主要有:釩基催化劑 (普遍應(yīng)用于 歐洲歐 IV 和歐 V 達(dá)標(biāo)的車輛 、銅基催

45、化劑(主要應(yīng)用于滿足美國(guó) 2010年標(biāo)準(zhǔn) 的發(fā)動(dòng)機(jī)及車輛和鐵基催化劑(主要應(yīng)用于滿足日本 2005年標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動(dòng)機(jī)及 車輛 。表 6總結(jié)了這些技術(shù)的主要優(yōu)缺點(diǎn)。表  6  SCR 催化劑特性  從上表中可看出,任何一種單獨(dú)的催化劑都無(wú)法滿足冷啟動(dòng)性能(到達(dá)催化 劑起燃溫度的時(shí)間 、耐久性、成本和集成 NOx/PM控制的所有條件。為了改善城市車輛低溫工況 NOx 排放, 目前普遍可以應(yīng)用的技術(shù)主要有兩大 類,第一是提高低溫時(shí) SCR 催化劑的活性,第二是對(duì)排氣熱量進(jìn)行管理,具體 的技術(shù)措施見(jiàn)表 7。表  7  改善低溫排放的技術(shù)

46、措施  技術(shù) 作用 成本 備注提高 低溫 SCR 催化 劑活 性 在 SCR 前加裝氧化催化劑(DOC 優(yōu)化 NO:NO2比例體積約為 0.30.5倍發(fā)動(dòng)機(jī)排量 , 成本為 250元 /L加重成本、 增加背 壓銅分子篩催化劑 更好的低溫活性價(jià)格大約是礬基 SCR的 1.5倍低硫燃油 (50ppm加重成本 優(yōu)化控制策略和尿素噴射策略(Mapping 調(diào)整高負(fù)荷時(shí)增加氨儲(chǔ)備,用于低溫時(shí)使用無(wú)成本增加閉環(huán)控制、 氨逃逸 風(fēng)險(xiǎn)增大SCR體積 降低排氣速度每升大約增加 200元成本 (含襯墊 , 封裝 加重成本、 增加背 壓排氣 熱量 管理汽缸內(nèi)燃油后噴燃油在排氣管中氧化,提高排氣溫度無(wú)成本增

47、加滿足 US2010標(biāo) 準(zhǔn),增加油耗進(jìn)氣或排氣節(jié)流閥技術(shù) 增加排氣溫度 元滿足 US2010標(biāo) 準(zhǔn),增加油耗 在催化劑上直接往排氣中噴射燃油燃油氧化后提升排氣溫度需要一套噴射系統(tǒng)加重成本、 增加油 耗對(duì)排氣管路和SCR進(jìn)行保溫包裹降低散熱損失 元由上表可以看出, 對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)提出的 WHTC 冷啟動(dòng)排放要求, 在技術(shù)上有多種 措施可以應(yīng)對(duì),且在驗(yàn)證試驗(yàn)中也已經(jīng)得到證實(shí),本標(biāo)準(zhǔn)具有技術(shù)可行性。7.3測(cè)試條件可行性進(jìn)行 WHTC 工況測(cè)試,國(guó)內(nèi)大多數(shù)測(cè)量設(shè)備需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行軟件升 級(jí), 就能滿足新的測(cè)量工況要求, 大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室可以自行解決, 不需要增加額外 費(fèi)用。參考文獻(xiàn) 1 中國(guó)汽車技術(shù)研究中心。 重型汽車整車污染物排放要求及測(cè)試規(guī)范征