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排放标准

美国:机车

背景

美国铁路机车的美国排放标准适用于新制造的,以及由柴油和其他燃料(例如天然气)燃料的再制造铁路机车和机车发动机。美国环保署已采用标准在两项主要监管步骤中采用:

  • 图0-2标准:1997年12月采用了铁路机车的第一次排放监管[303]。从2000年开始的训练率均适用于最初由1973年制造的机车,任何时间都被制造或再制造。
  • 3-4标准:2008年3月签署的规则介绍了更严格的排放要求[3562]。第3层标准从2011/12年度生效。第4层标准最初是为了要求废气后处理技术,从2015年开始有效。2008年监管还包括更严格的排放标准,用于再制造0-2机车。

测试周期。机车排放量在两个稳态测试周期中测量,代表两种不同类型的服务,包括(1)长途运输(2)转变机车。占空比包括8个节流阀缺口模式中的每一种的不同加权因子,其用于操作不同功率水平的机车发动机,以及怠速和动态制动模式。交换机操作涉及空闲和低功率凹口的时间大量时间,而线路运算的特征在于高功率凹口,尤其是凹口8的高度百分比。

机车认证和合规计划包括若干规定,包括生产线测试(PLT)计划,使用不合规合规发行测试,以及排放的平均,银行和交易(ABT)。

柴油染料。为了在第4层阶段启用催化后处理方法,EPA调节(作为其中的一部分non第4层规则)低硫的可用性柴油染料用于机车发动机。500 ppm的硫极限截至2007年6月有效,2012年6月的硫磺限制为15ppm。

然而,对于由传递处理器和管道操作员的传递产生的机车(和海洋)柴油燃料,更轻松的500ppm硫极限仍然有效地依然影响[3561]。如果500 PPM的透明度燃料在美国东北地区的美国东部地区销售,则其使用必须限于旧的技术机车和不需要超低硫柴油的机车和海洋发动机,并且必须保持燃料从其他燃料中隔离。BOB体育APP

机车和机车发动机的排放法规可以在美国联邦法规的守则中找到,40 CFR部分85,89和92。

图0-2标准

已经采用了三组独立的排放标准,第0层,第1层和第2层。标准的适用性取决于机车首次制造的日期,如下:

  • 第0层 - 第一套标准适用于最初由1973年至2001年制造的机车和机车发动机,任何时候它们都是制造或再制造的。
  • 第1层 - 这些标准适用于原本于2002年至2004年制造的机车和机车发动机。这些机车和机车发动机必须在制造时和每次后续再制造时满足第一级标准。
  • 第2层 - 这套标准适用于2005年及以后最初制造的机车和机车发动机。第2层机车和机车发动机必须在原始制造时和每次后续再制造时满足适用的标准。

豁免排放标准是电力机车,历史蒸汽动力机车,以及在1973年之前最初制造的机车。

The Tier 0-2 emission standards, as well as typical emission rates from non-regulated locomotives, are listed in Table 1. A dual cycle approach has been adopted in the regulation, i.e., all locomotives are required to comply with both the line-haul and switch duty cycle standards, regardless of intended usage. Locomotive engines must also meet smoke opacity standards, Table 2.

表格1
Tier 0-2机车排放标准,G / BHP·HR
占空比 HC * CO. 诺克斯 下午
0.(1973 - 2001)
长途运输 1.0 5.0 9.5 0.60
转变 2.1 8.0 14.0 0.72
1(2002年 - 2004年)
长途运输 0.55 2.2 7.4 0.45
转变 1.2 2.5 11.0 0.54
2级(2005年及以后)
长途运输 0.3 1.5 5.5 0.20
转变 0.6 2.4 8.1 0.24
非监管机车(1997年估计数)
长途运输 0.5 1.5 13.5 0.34
转变 1.1 2.4 19.8 0.41
* HC标准采用柴油,NMHC为天然气的THC,以及乙醇发动机的THCE。THCE(THC等效物)是烃类,醇,醛和其他有机化合物的碳质量贡献的总和,表达为汽油燃料的载体HCS。
表2.
机车烟烟标准,不透明度(归一化)
稳定状态 30秒峰值 3秒峰
0. 30. 40 50.
1 25. 40 50.
第2级及以后 20. 40 50.

第3-4级标准

2008年监管加强了现有机车的第0-2级标准,并引入了新的第3层和第4层排放标准:

  • 图0-2标准 - 现有机车的标准更严格的排放标准,当它们被再制造时,
  • 三级标准 - 新建和再制造机车的近期发动机排放标准。使用发动机技术符合第3层标准。BOB体育APP
  • 四层标准 - 新建和再制造机车的长期标准。预计第4层标准需要使用废气后处理技术,例如柴油颗粒过滤器和尿素-SC。但是,一些商业机车发动机能够在没有后处理的情况下满足第4层标准。

机车法规适用于最初内置的机车,1973年之后,在美国境内经营广泛。例外包括(1)历史蒸汽动力机车,(2)电力机车,(3)小企业拥有的一些现有机车。此外,在小于750 kW总功率的机车型车辆中使用的发动机(主要用于铁路维护),仅用于Hotel Power(适用于乘客轨道设备)的发动机,以及用于自推进乘客铁路车的发动机,被排除在规定之外。这些较小的机车型车辆中使用的发动机通常受到non发动机要求。

排放标准总结在表3中,表4.第0-2级标准适用于当时再从生效日期开始的所指明的制造年份(我)的现有机车。3-4标准适用于新建或再制造时所指明的制造年的机车。

表3
Line-Haul机车排放标准,G / BHP·HR
t 我的 日期 HC. CO. 诺克斯 下午
0.一种 1973-1992C 2010年D. 1.00 5.0 8.0 0.22
1一种 1993年C-2004 2010年D. 0.55 2.2 7.4 0.22
2级一种 2005-2011. 2010年D. 0.30 1.5 5.5 0.10E.
3.B. 2012-2014 2012年 0.30 1.5 5.5 0.10
第4段 2015年以后 2015年 0.14F 1.5 1.3F 0.03
A - Tier 0-2线路机车还必须满足同一层的开关标准。
B - Tier 3 Line-Haul机车还必须满足Tier 2开关标准。
C - 1993-2001机车不配备进气冷却液系统的电量是第0层而不是三级标准。
D - 早在2008年,如果批准的发动机升级套件可用。
E-0.20 G / BHP-HR直到2013年1月1日(有一些例外)。
F - 制造商可以选择满足1.4克/ BHP-HR的组合NOx + HC标准。
表4.
切换机车排放标准,G / BHP·HR
t 我的 日期 HC. CO. 诺克斯 下午
0. 1973-2001 2010年B. 2.10 8.0 11.8 0.26
1一种 2002-2004 2010年B. 1.20 2.5 11.0 0.26
2级一种 2005-2010 2010年B. 0.60 2.4 8.1 0.13C
3. 2011-2014 2011年 0.60 2.4 5.0 0.10
第4段 2015年以后 2015年 0.14D. 2.4 1.3D. 0.03
A - Tier 1-2交换机机车还必须满足相同层的线路标准。
B - 早在2008年,如果批准的发动机升级套件可用。
C - 0.24 G / BHP-HR直到2013年1月1日(有一些例外)。
D - 制造商可以选择满足1.3g / bhp-hr的组合NOx + HC标准。

第3-4级机车还必须满足表2中规定的烟雾不透明度标准。

制造商可以将Tier 0-2机车证明10.0 G / BHP-HR的替代CO排放标准,如果他们还将这些机车证明了替代PM标准小于或等于其他适用的PM标准的一半。

烃(HC)排放的定义取决于燃料和发光层的类型,如下所述[3562]

  • 气体燃料机车:NMHC排放。
  • 酒精燃料的机车:THCE排放(总HC当量,包括所有有机化合物),用于三层和前一级机车和NMHCE(非甲烷HC当量)。
  • 柴油燃料和其他机车:Tier 3和早期的机车的排放和第4层的NMHC。制造商可以选择不测量NMHC,并假设NMHC等于THC乘以0.98的柴油机机车。

如果在所有排放测试期间排放到排气排放(在物理或数学)中,机车可以将曲轴箱排放放电到环境氛围中。

有用的生活。排放标准适用于新的和/或再制造机车的生命。通常指定为MW-HRS和岁月的使用寿命,当超过值(MW-HRS或岁月)时结束,或者再制造机车。

MW-HRS方面的最低有用生命等于额定马力的产品乘以7.50。几年来的最低使用寿命是10年。对于2000年1月1日之前最初制造的机车而不配备MW-HR米,最低使用寿命等于750,000英里或十年,以达到首先达到的方式。最低排放保修期为有用的生命中的三分之一(有一些例外)。