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排放标准

欧洲联盟:重型卡车和公共汽车发动机

监管框架

新重型柴油发动机的欧洲排放标准通常称为欧元... VI。有时也使用阿拉伯数字(欧元1 ... 6)。当参考重型发动机标准时,我们将使用罗马数字,并保留阿拉伯数字轻松的工作汽车标准。一些作者遵循的另一个惯例是,对轻型标准使用“Euro”名称,对重型发动机规则使用所有大写字母“Euro”名称。

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欧盟V及早期排放标准适用于所有“技术允许的最大载重质量”超过3500公斤、配备压缩点火发动机或天然气(NG)或液化石油气(LPG)发动机的汽车。欧VI标准适用于M1、M2、N1和N2等参考质量超过2610千克的机动车,适用于所有M3和N3机动车。欧盟VI标准也不限于任何特定发动机类型,但适用于所有汽车,包括压缩点火发动机、正点火发动机(包括NG/生物甲烷、汽油、液化石油气和E85)以及双燃料发动机。

重型标准最初是在指令88/77/EEC中引入的[2871],其次是一些修正案。2005年,通过指令05/55 / EC重新投放和合并标准[1569]。从欧洲六级舞台开始,简化了立法;“指令” - 需要转移到国家立法中 - 被直接适用的“法规”所取代。以下是重型发动机规定中最重要的训练步骤:

  • 1992年推出了Euro I标准,其次是在1996年引入欧洲二标准。然而,这些标准适用于卡车发动机和城市公共汽车,但城市总线标准是自愿的。
  • 1999年,欧盟通过了这一法案指令1999/96 / EC[2870],推行欧盟III期标准(2000年)及欧盟IV/V期标准(2005/2008年)。这项规定还对被称为“增强型环保汽车”(eev)的超低排放汽车设定了自愿的、更严格的排放限制。
  • 2001年,欧盟委员会通过2001/27 / EC号指令[3491]禁止使用发射“失败设备”和“非理性”排放控制策略,这减少了当车辆在正常驾驶条件下运行到排放测试过程中实现的水平的水平时减少排放控制系统的效率。
  • 指令2005/55 / EC[1569]于2005年采用,引入了耐久性和车载诊断(OBD)要求,并重申了1999/96/EC最初公布的欧盟IV和欧盟V排放限值。欧盟委员会指令2005/78/EC以“错层”的方式描述了耐久性和obd相关的技术要求,包括使用消耗性试剂的排放系统的规定[3492]
  • 第595/2009号规例引入欧盟VI排放标准[3493]其次是许多“可协议性”包,这些包指定了技术细节和其他修正案[3494][3496][4374][3495][4611]。新的排放限制,在严格程度上与bob app下载,自2013/2014年起生效。此外,还引入了欧VI标准粒子号码(PN)排放限制,更严格的OBD要求和许多新的测试要求 - 包括脱循环和使用的PEMS测试。

排放标准

下表载有排放标准及其实施日期的摘要。表格中的日期指的是新型批准-大多数情况下,所有车辆的出厂日期都是一年后。

有两套排放标准,不同类型的测试要求:

  • 稳态测试:表1列出了仅适用于柴油(压缩点火,CI)发动机的排放标准,具有稳态排放测试要求。
  • 瞬态测试:表2列出适用于柴油和正点火(PI)发动机的标准,具有瞬态测试要求。
表格1
欧盟重型CI(柴油机)发动机的排放标准:稳态测试
阶段 日期 测试 CO. HC 氮氧化合物 下午 PN. 抽烟
克/千瓦时 1 / kWh. 1 / m
欧元一世 1992年,≤85千瓦 ECE R-49 4.5 1.1 8.0 0.612
1992年,> 85 kW 4.5 1.1 8.0 0.36
欧元二世 1996.10 4.0 1.1 7.0 0.25
1998.10 4.0 1.1 7.0 0.15
欧洲欧元 1999.10 EEV ESC埃尔姆 1.5 0.25 2.0 0.02 0.15
2000.10 2.1 0.66 5.0 0.10一种 0.8
欧元四世 2005.10 1.5 0.46 3.5 0.02 0.5
欧元五 2008.10 1.5 0.46 2.0 0.02 0.5
欧洲六 2013.01 WHSC. 1.5 0.13 0.40 0.01 8.0×1011.
一种发动机<0.75 dm的PM = 0.13克/千瓦时3.每个气缸的扫气量和额定功率转速> 3000分钟-1
表2
欧盟重型CI(柴油机)和PI发动机的排放标准:瞬态测试
阶段 日期 测试 CO. NMHC CH.4.一种 氮氧化合物 下午B. PN.
克/千瓦时 1 / kWh.
欧洲欧元 1999.10 EEV 等等 3.0 0.40 0.65 2.0 0.02
2000.10 5.45 0.78 1.6 5.0 0.16C
欧元四世 2005.10 4.0 0.55 1.1 3.5 0.03
欧元五 2008.10 4.0 0.55 1.1 2.0 0.03
欧洲六 2013.01 西隧 4.0 0.16D. 0.5 0.46 0.01 6.0×1011.E.
一种仅适用于燃气发动机(欧元III-V:NG; EURO VI:NG + LPG)
B.不适用于欧III-IV级的燃气发动机
C发动机<0.75 dm的PM = 0.21克/千瓦时3.每个气缸的扫气量和额定功率转速> 3000分钟-1
D.THC用于柴油(CI)发动机
E.PI发动机的PN限制适用于欧元vi-b及以后[4374]

欧元六维规例的其他规定包括:

  • 讨论了缺失排放和在职符合性测试的排放限制和要求之后
  • 氨(NH3.)10 ppm的浓度限制适用于CI(WHSC + WHTC)和PI(WHTC)发动机。
  • 最大限制为no2NOx排放的成分可以在稍后阶段定义。

发射耐久性。从2005.10/2006.10生效,制造商应证明发动机在使用寿命期内符合排放限值,这取决于车辆类别,如下表所示。

表3
排放耐久性周期
车辆类别† 时期*
欧元IV-V 欧洲六
N1和M2 100 000公里/ 5年 160 000公里/ 5年
N2.
n3≤16吨
M3类I,II类,A类,B类≤7.5吨
20万公里/ 6年 30万公里/ 6年
n3> 16吨
III级M3, B级> 7.5吨
50万公里/ 7年 700 000公里/ 7年
质量名称(公吨)是“技术上允许的最大质量”
* KM或年期间,以较早的方式为准

有效的2005.10 / 2006.10,型批准还需要在正常使用条件下确认在车辆的正常寿命期间的排放控制装置的正确操作(“适当维护和使用的服务车辆的符合性”)。

清洁发动机的早期介绍。欧盟成员国被允许使用税收激励措施,以加快在监管截止日期前提前满足新标准的车辆营销。此类激励措施必须遵守以下条件:

  • 他们适用于在会员国市场出售的所有新车,该公司提前遵守该指令规定的强制性限额价值,
  • 他们停止在新的限制值生效时
  • 对于每种类型的车辆,它们不超过引入的技术解决方案的额外成本,以确保符合限制值。

如果要求,欧元vi类型批准必须从2009年8月7日起,可以从同一日期给出奖励。欧洲vi奖励措施也可以克服现有车辆或通过排放控制改造它们以满足欧元vi限制。

早期引入清洁发动机也可以通过这种金融工具作为优惠道路收费率刺激。在德国,2005年推出的Road Toll折扣促进了欧洲V卡车的早期推出。

双燃料发动机。欧洲六维规则将适用性扩展到双重燃料(DF)发动机。基于WHTC的热部分,表4基于平均气体能量比(GER)来定义许多不同类型的双燃料发动机[3494]。在双燃料发动机中,当不可能在双燃料模式操作时,激活“服务模式”以便从流量修复或移动车辆。在欧洲六六之前,法规不适用于双燃料发动机。Unece法规49还使用类似术语定义双燃料发动机,但细节有一些差异[4369]

表4
欧元vi立法规定的不同双燃料发动机
类型 蒙古包西隧 在柴油上闲置 柴油上的热身 单独在柴油上运行 无气运行 排放限制 注释
类型1 蒙古包西隧≥90% 不允许 仅允许在服务模式下 仅允许在服务模式下 服务模式 在双燃料模式中,PI发动机排放限制适用 没有柴油模式
1 b型 蒙古包西隧≥90% 仅允许柴油模式 仅允许柴油模式 仅允许柴油和服务模式 柴油模式 有柴油模式
2A型 10%西隧< 90% 允许 仅允许在服务模式下 仅允许在服务模式下 服务模式 在双燃料模式下,CI发动机排放限制适用于:
基于平均GER的PN限值;
NG / Biomethane发动机THC,NMHC,CH4.基于平均GER的限制
没有柴油模式
蒙古包西隧≥90%的允许
2B型 10%西隧< 90% 允许 仅允许柴油模式 仅允许柴油和服务模式 柴油模式 有柴油模式
蒙古包西隧≥90%的允许
3A型 既不定义也不允许
3B型 蒙古包西隧≤10% 在双燃料模式中,CI发动机排放限制适用 有柴油模式

测试

法规排放试验周期已多次变更,如表1、表2所示。在欧III阶段(2000年),早期的稳态发动机测试ECE R-49被两个循环取代:欧洲静止循环(ESC)和欧洲瞬态循环(ETC)。通过欧洲负荷响应(ELR)测试测量烟雾不透明度。从欧六阶段开始,发动机在WHSC和WHTC测试中进行测试。此外,欧盟VI法规引入了非周期和现役符合性测试。以下是一些重要的测试要求:

  • EURO III:ESC / ELR测试传统柴油发动机;ESC / ELR + ETC测试柴油发动机,具有“高级后处理”(NOX后处理或DPF)和EEVS;ETC测试正面点火(NG,LPG)发动机。
  • EURO IV-V:ESC / ELR + ETC测试柴油发动机;ETC测试正面点火发动机。
  • 欧元VI测试:
    • 型式认证测试:
      • 柴油机WHSC + WHTC试验;正点火发动机WHTC试验,
      • 非循环排放(OCE)测试:
        • NTE发动机测试通过WNTE周期,和
        • PEM车辆测试。
    • 在役符合性(ISC):在用车辆PEMS测试。

一些欧元的VI条款,包括OCE / ISC测试和OBD要求,在几年内逐步逐步。排放标准的相应阶段通过欧六-e,表5被称为欧六-A。

表5
欧元VI级和OCE / ISC要求
阶段 实施日期 OCE / ISC要求
型式批准(新车型/所有车辆) 最后注册日期 PEMS Power Threshold. 冷启动包括在PEM中 奥西
《国家贸易评估报告》
克/千瓦时
PEM
CO,HC,NMHC,CH4.
CF.
PEM
PN.
CF.
一种 2013.01 / 2014.01 2015.08 20% nox 0.60
THC 0.22
CO 2.0
下午0.016
1.50 -
B(CI) 2013.01 / 2014.01 2016.12
B(π) 2014.09 / 2015.09 2016.12
C 2016.01 / 2017.01 2017.08
D. 2018.09/2019.09 2021.12 10%
E. 2020.09 / 2021.09 - 是的 1.63一种
一种对于PI发动机和双燃料模式下的1A、1B型双燃料发动机,PN CF适用于2023.01/2024.01

截止循环测试。欧洲六维规则引入了截止循环排放(OCE)测试要求。在类型批准测试期间执行的OCE测量有两个元素:NTE(不上超过)限制方法和使用的PEMS测试后的实验室测试。

在NTE限制方法中,在发动机图上定义了一个控制区域(有两个定义,一个用于额定转速< 3000rpm的发动机,另一个用于额定转速≥3000rpm的发动机)。控制区域被划分为一个网格。测试包括随机选择三个网格单元,并在每个网格单元5个点进行发射测量。表5列示欧盟VI标准的NTE测试排放限值。

型号批准的PEMS程序类似于下面讨论的ISC PEMS测试。不同之处包括:型号认可的PEMS测试可以在原型或改进的量载机上进行,测试在有效载荷50-60%之间进行。

在职合格测试。欧元vi规则还推出了使用的测试要求,涉及使用现场测量PEM。该测试是在城市(0-50 km / h),农村(50-75 km / h)和高速公路(> 75 km / h)条件的混合中进行的,具体取决于车辆类别的确切百分比。ISC测试是在第一次注册的18个月内,在欧盟注册的车辆中,累计至少25,000公里。

在测试期间,使用“平均窗口”方法平均排放。它是移动平均过程,其中平均周期(窗口)的持续时间基于机械工作或CO确定2在型批准测试期间通过WHTC测试测量的发射。最多包括欧元VI-D,冷启动排放被排除在外。对于欧元vi-c及更早版本,排除了平均功率为20%或更少的最大发动机电源的窗口。对于欧元VI-D及更高版本,此功率阈值为10%。类型批准当局可以要求在10-100%之间使用任何有效载荷进行测试。

1.5的一致性因子(CF)适用于气态排放。通过测试,90TH.测量排放的百分位不得超过相应组分的CF×WHTC排放标准。从Euro VI-E开始,ISC测试包括冷启动以及PN排放,CF = 1.63[4611]