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排放标准

欧洲联盟:新的定期技术检查(NPTI)

本文部分赞助了TSI合并

背景

欧洲立法规定了对公共道路上使用的车辆进行定期适航测试的最低要求[4757]。每个成员国必须确保在其领土上注册的车辆定期接受该车辆注册成员国授权的检测中心的检测。成员国可对在其领土上登记的车辆实施有关道路性能测试的国家要求,根据更好的测试方法对现有的欧洲PTI控制点进行测试。

定期技术检查(PTI)的废气排放测试的欧盟要求是:

  • 对于汽油车辆,PTI排放试验包括以低且高怠速发动机速度的废气分析,其中CO的浓度2, CO, THC和O2测量。基于这些测量的高空转速度的Lambda值应在0.97和1.03之间计算。此外,两个空闲速度有CO限制值。
  • 对于柴油车辆,PTI排放测试程序包含在自由加速测试期间的烟雾不透明度测量。在本次试验中,目前大多数现代柴油车的轻型不透明度限值为0.7 m-1
  • Eobd测试:作为废气分析或烟雾不透明测试的替代方案,可以通过读取可能报告某些故障代码的电子车载诊断系统(EOBD)在PTI中检查车辆。EOBD系统监控硬件(传感器和执行器)的技术状态,并使用软件监控一些发动机行为。在故障的情况下,生成故障码并存储在电子控制单元(ECU)的存储器中。

上面的汽油车程序是一个非常简单的测试在一个限制区域的发动机地图。幸运的是,大多数汽油汽车的排放性能都很好,因为三效催化剂的概念非常坚固和稳定。然而,道路上一小部分高排放汽油车辆造成了非常高比例的交通污染,包括高NOx排放[4347]。汽油车辆的PTI可以通过实施氮氧化物测试来进一步改进,对于装有汽油微粒过滤器(GPF)的车辆,可以进行PN排放测试。另一种选择是对现有的四气测试采用更严格的标准。

目前柴油烟不透明度测试与车辆的PM / PN发射具有差的相关性。大多数柴油车甚至可以在没有柴油颗粒过滤器(DPF)的情况下通过该测试,因为发动机排气的不透明度值通常低于0.7米-1。因此,测试不检测DPF的去除或失效。降低极限值不是一种选择,因为电流PTI透明度计的精度为±0.3米-1并且不适合测量低烟雾排放水平[4761]。此外,在去除颗粒过滤器时通常操纵OBD系统,并且由于缺乏传感器,Eobd系统无法监控和控制所有排放。目前的车辆具有NOx传感器,但PM或PN传感器尚未使用。

2016年,一些瑞士、德国和荷兰的政府机构、计量机构、科学家和设备制造商认识到需要新的PTI (NPTI)排放测试,以识别排放篡改——例如移除DPF或禁用SCR系统——或检测失败的后处理组件。通过一项倡议绿色协会和荷兰(基础设施和水管理部,RDW,TNO成立了一个非正式的NPTI技术工作组来开发合适的测试程序。

NPTI工作组发表了白皮书[4761]这描述了新的PTI排放测试程序的需求和可能性,并意味着通知国家和欧洲当局的政策制定者,设备制造商,类型批准机构和PTI服务提供商。因此,若干国家正在考虑PTI的强制性排放测试,旨在识别高发射车辆。

NPTI规定

NPTI工作组建议

PTI测试应快速且经济高效;理想情况下,应在空闲状态下通过稳态,尾管测量进行测试。这意味着应该避免使用底盘测力计。

PN排放测试。2017年,TNO提出了一种新的PTI-PN测试方法,用于装有微粒过滤器的柴油汽车[4763][4767]。测试涉及到PN排放测量,与车辆静止,在低怠速。欧洲5b/6车辆的PN限值建议为25万厘米,这些车辆必须满足PN型式批准标准-3。此限制值与欧元6型批准数据相关联。欧元3,4和5A车辆可以具有1,000,000厘米的PN限制值-3

这种PN测量可以提供用于DPF测试的快速和准确的方法 - 以及合适的,经济高效的PN仪器开始可用。

氮氧化物排放测试。柴油SCR系统的PTI NOx排放试验仍然存在问题[4356][4166]。为了使尿素喷射生效,可以考虑对排气系统进行预热,包括负载测试、怠速(进气或排气节气门、燃油喷射延迟)时使用热管理工具,或在测试前立即在公路上高速行驶。欧6汽车的实验表明,为了稳定系统并确保SCR催化剂达到其工作温度,NOx的测量需要10-15分钟的驾驶时间。因此,底盘测功机测试似乎是必要的NOx测量。

国家规定

荷兰是第一个对PN排放引入PTI测试要求的欧盟国家[4355]。第一个荷兰PTI-PN法规,于2019年发布[4762](英语翻译),包括PN限制250,000厘米-3欧元5B或以后的车辆。这个限制已经放松到1,000,000厘米-3对于2021年发布的PTI-PN规则下的所有柴油车辆[5018](英语翻译)。

荷兰PTI-PN测试计划于2022年7月1日生效。适用于所有在生产阶段安装DPF的柴油汽车和商用车(主要是欧五及以后的乘用车和货车,欧六卡车)。针对2016年和旧款汽车的过渡性条款允许车主通过自愿报告缺陷或移除DPF来避免维修成本。取消微粒过滤器登记后,除年度税外,还须缴付附加费。

考虑采用PTI-PN排放测试的其他国家包括德国,比利时,韩国,日本,智利,墨西哥,哥伦比亚,秘鲁和瑞士。欧洲级监管机构也考虑了PTI-PN排放测试:

  • UNECE提议在其车辆规定中实施PTI-PN测试程序[4765][4766]
  • 除了PTI立法之外,欧盟委员会预计还将提供PTI- pn测试程序的建议[4757]并考虑实施欧元7型批准立法的PTI-PN测试程序。

PTI PN仪器

PTI PN仪器必须由相关国家当局获得批准/认证。还设想了其他国家的独立检验机构批准的粒子计数器,只要审批要求至少与国家要求一样严格。

PN测试人员的荷兰人规范已由荷兰计量机构NMI开发。这些文件可通过NMI网站获得[4764]

PN仪器的主要特性,如NMI规范草案所述[4355]:

  • 适用于柴油和汽油发动机
  • 测试仪包含采样系统,挥发性粒子去除剂(VPR)和PN计数器
  • 测试仪的特征在于23,50和80nm的粒度
  • 该挥发性颗粒去除剂效率达95%以上
  • 校准和线性度检查的粒度为50 nm
  • 测量范围:5,000 - 5,000,000厘米-3
  • 测量精度:±25%
  • 稳定时间(t0- T95)的PN计数器(包括样品线)小于15秒
  • 测量PN计数器的频率至少为1 Hz

NMI管理局还认可根据瑞士监管SR 941.242(2014)为非巡回施工机械签发的瑞士粒子测试仪式批准。

批准的PTI PN仪器列于表1中。

表格1。批准的PTI PT PN仪器
制造商 乐器 批准
TSI合并 纳米粒子发射测试仪(NPET) 3795型 瑞士法规SR 941.242
测试设备荷兰(TEN) 10aem粒子计数器 荷兰语NMI(2020.07)

TSI纳米粒子发射测试仪(NPET)3795型已根据瑞士法规SR 941.242获得批准,TSI NPET的测量程序满足荷兰测试程序的拟议要求。因此,荷兰试验站的DPF检查和道路侧检查可以使用TSI NPET进行。TEN AEM粒子计数器是荷兰NMi当局批准的第一个PTI PN仪器。