曹躍芳 尹則璞 李世君

(山東省內(nèi)燃機(jī)研究所，濟(jì)南 250100)

1 我國低速汽車行業(yè)現(xiàn)狀

1.1 低速汽車的產(chǎn)生

低速汽車的產(chǎn)生源于我們國情:我國是一個農(nóng)業(yè)大國，有7.5億農(nóng)村人口，另有2萬個小城鎮(zhèn)、人口約為1.8億。城鄉(xiāng)之間、地區(qū)之間經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在著巨大不平衡性，反映在我國汽車產(chǎn)品上，則表現(xiàn)為并存兩個汽車市場:一個是以較高收入水平的、城市居民為主要消費(fèi)群體的汽車市場——城市汽車市場;另一個是以較低收入水平的、農(nóng)村和小城鎮(zhèn)居民為主要消費(fèi)群體的汽車市場——低速汽車市場。

低速汽車產(chǎn)生于上世紀(jì)80年代，是伴隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)體制改革應(yīng)運(yùn)而生的，是改革開放和市場經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)物，是一種具有中國特色的農(nóng)村道路機(jī)動運(yùn)輸工具，已成為我國交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)輸工具的重要組成部分，為我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的繁榮與發(fā)展發(fā)揮了巨大作用。主要分兩類:一類是三輪農(nóng)用運(yùn)輸車，另一類是四輪農(nóng)用運(yùn)輸車，后來分別稱為三輪汽車和低速貨車，總稱為低速汽車，三輪汽車占有較大比重。

1.2 低速汽車的發(fā)展

低速汽車自產(chǎn)生至今，大致經(jīng)歷了三個發(fā)展階段:

(1)起步階段(1979－1986):低速汽車產(chǎn)品從無到有，1986年年產(chǎn)量達(dá)到6.4萬輛。

(2)高速發(fā)展階段(1987－1999):產(chǎn)量迅速增加，1995年產(chǎn)量達(dá)230萬輛，年平均增長率達(dá)51.4%。

(3)相對穩(wěn)定發(fā)展階段(2000年至今):低速汽車產(chǎn)量增速有所減緩，其年均產(chǎn)銷量增長率在±10%左右，2004年以后的年產(chǎn)量在200萬輛左右。

在改革開放的30多年間，低速汽車從無到有，取得了巨大的發(fā)展。1980年全國低速汽車產(chǎn)量大約還只有幾百輛，1987年起進(jìn)入高速發(fā)展階段，1999年低速汽車產(chǎn)量達(dá)到最高峰320萬輛，這也標(biāo)志著低速汽車在農(nóng)村成熟市場的需求量達(dá)到相對飽和的狀態(tài)。此后，低速汽車進(jìn)入相對穩(wěn)定的發(fā)展階段，即由90年代的“井噴”狀態(tài)進(jìn)入穩(wěn)定的發(fā)展階段。從2000年開始，低速汽車產(chǎn)量開始出現(xiàn)了連續(xù)三年的負(fù)增長，2003年產(chǎn)量有所回升，2004年低速汽車市場呈現(xiàn)較大負(fù)增長，但2005年產(chǎn)量下滑趨勢減緩。2006、2007年恢復(fù)增長，2008年負(fù)增長，2009、2010、2011年平穩(wěn)增長。低速汽車近十年產(chǎn)銷情況見表1。

表1 1998～2011年低速貨車、三輪汽車產(chǎn)銷量

續(xù)表1

1.3 低速汽車生產(chǎn)情況

1.3.1 三輪汽車生產(chǎn)情況

我國低速汽車行業(yè)曾經(jīng)是生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量較多，且產(chǎn)地分散，生產(chǎn)集中度相對偏低。但是近年來三輪汽車主要產(chǎn)地漸成集中趨勢，山東省占據(jù)了三輪汽車總產(chǎn)量的80%以上，多年來處于絕對優(yōu)勢，河南省產(chǎn)量連續(xù)三年小幅增長，其余省市占據(jù)的份額已非常有限。

1.3.2 低速貨車生產(chǎn)情況

低速貨車排名前十的省市產(chǎn)量占據(jù)的比例已接近80%，浙江、河北、北京三地的產(chǎn)量逐漸減少，山東、四川產(chǎn)量連續(xù)增長，其余基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。

1.4 低速汽車市場地域分布

1.4.1 三輪汽車市場地域分布

多年來，三輪汽車的傳統(tǒng)市場沒有明顯變化，河南、河北、山東三大市場份額基本保持在50%左右，甘肅、安徽兩省份額緩慢增長，甘肅省已連續(xù)兩年份額達(dá)到了10%以上。

1.4.2 低速貨車市場地域分布

低速貨車傳統(tǒng)市場中，河南、河北、山東三省市場份額穩(wěn)定，三大市場總銷量之和約占全國總量的1/3。四川、江西、山西三省緊隨其后，陜西、湖南兩省進(jìn)入前10省市，江蘇、浙江兩省從排位前10行列中退出，在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)地區(qū)，輕型載貨汽車替代低速貨車已見端倪。

1.5 低速汽車在我國的保有量

按照原國家經(jīng)貿(mào)委、國家計(jì)委、公安部、環(huán)?？偩钟?001年聯(lián)合制定頒布的《低速汽車報廢標(biāo)準(zhǔn)》，我國低速汽車的最長使用年限為12年。其中三輪汽車和裝配單缸柴油機(jī)的低速汽車使用年限為6年;裝配多缸柴油機(jī)的低速貨車使用年限為9年;另外對達(dá)到報廢年限或累計(jì)行駛里程的，依據(jù)有關(guān)技術(shù)安全和污染物排放規(guī)定檢驗(yàn)合格的，可延長不超過3年的使用時間。據(jù)此并依據(jù)表1，低速汽車最低保有量為2133萬輛。

由于低速汽車的使用環(huán)境和使用者的特殊性，即使到了報廢年限，還有部分低速汽車會繼續(xù)使用。還有部分偏遠(yuǎn)或經(jīng)濟(jì)相對不發(fā)達(dá)的地區(qū)，使用者為減少使用成本，以及車輛管理部門管理不到位，使用者往往不上機(jī)動車牌照照常使用，使得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與實(shí)際情況有一定出入。結(jié)合市場調(diào)研情況，考慮到農(nóng)村仍然存在低速汽車超期服役問題和二手車交易現(xiàn)象，到2011年底，我國低速汽車保有量為2100萬輛～2400萬輛，其中三輪汽車1575萬輛～1800萬輛，占75%左右;低速貨車525萬輛～600萬輛，占25%左右。

1.6 低速汽車配套發(fā)動機(jī)情況

配套三輪汽車和低速貨車的發(fā)動機(jī)都是柴油機(jī)，功率范圍:5.0～60.0kW，排量范圍:0.754～5.193L。主要 型 號 有:1100、1105、1110、1115、2108、2110、375、380、385、480、485、490、493、4100、4102、4105、4108、4110、4113等。近年來三輪汽車和低速貨車配套發(fā)動機(jī)情況見表2，可見配套單缸發(fā)動機(jī)的低速汽車占80%以上。

配套低速汽車的柴油機(jī)技術(shù)配置，一般采用直噴燃燒室，渦流燃燒室很少;都采用2氣門結(jié)構(gòu);容積壓縮比一般在(16～21)∶1;供油提前角在(9～22)°CA之間;多數(shù)采用自然吸氣，很少有增壓進(jìn)氣;單缸柴油機(jī)大多數(shù)已安裝限油器。由于成本的限制，低速汽車柴油機(jī)目前很少采用高壓共軌、電噴電控、廢氣再循環(huán)、催化還原，顆粒捕捉等降低排放的先進(jìn)技術(shù)措施。

表2 低速汽車配套柴油機(jī)情況

2 低速汽車排放現(xiàn)狀

2.1 試驗(yàn)樣機(jī)

為得到低速汽車常規(guī)污染物和CO2排放狀況的實(shí)際數(shù)據(jù)，課題組對配套三輪汽車和低速貨車的柴油機(jī)進(jìn)行了排放抽樣及試驗(yàn)測試，共抽樣35臺樣車，其中20臺為單缸柴油機(jī)，占樣本57.1%，多缸機(jī)為15臺，占樣本42.9%。

2.2 試驗(yàn)循環(huán)和試驗(yàn)程序

依據(jù)GB19756－2005三輪汽車和低速貨車用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測量方法(中國I、II階段)，試驗(yàn)循環(huán)按圖1、試驗(yàn)程序按圖2進(jìn)行。

2.3 低速汽車氣體和顆粒排放物排放

低速汽車氣體污染物計(jì)算按圖3、顆粒污染物計(jì)算按圖4進(jìn)行。

2.4 樣機(jī)試驗(yàn)結(jié)果

35臺樣機(jī)試驗(yàn)結(jié)果表明(見表3):35臺樣機(jī)中，有21臺合格，總體合格率為60.0%，其中單缸機(jī)有9臺不合格，單缸機(jī)的不合格率為45.0%;多缸機(jī)有5臺不合格，多缸機(jī)的不合格率為33.3%。

圖1 低速汽車排放試驗(yàn)循環(huán)

圖2 低速汽車排放試驗(yàn)程序

圖3 低速汽車氣體污染物計(jì)算公式

2.5 低速汽車常規(guī)污染物及CO2排放量和占比計(jì)算

按照抽樣檢驗(yàn)平均排放水平，根據(jù)調(diào)研情況，單缸柴油機(jī)平均使用功率按9.23kW，多缸柴油機(jī)功率按19.54kW;低速汽車平均工作時間每天按4.6h，一年上路天數(shù)按128.2天;低速汽車保有量按2100萬輛，計(jì)算低速汽車排放情況見表4。

圖4 低速汽車顆粒污染物計(jì)算公式

2.6 低速汽車排放狀況分析

(1)低速汽車CO排放值較低，合格率為77.1%。35臺樣機(jī)抽樣檢測CO排放數(shù)據(jù)如圖5所示。一氧化碳(CO)排放最大值為13.757g/kW.h，為標(biāo)準(zhǔn)限值的3.1倍。全年2100萬輛低速汽車一年排放的一氧化碳(CO)50.76萬噸，平均單機(jī)排放值0.024噸/年.輛;全年20754.6萬輛機(jī)動車一年排放一氧化碳(CO)3467.1萬噸，平均單機(jī)排放值0.167噸/年.輛。低速汽車一氧化碳年排放量占機(jī)動車年排放量的1.46%，單機(jī)排放值是機(jī)動車平均單車排放的14.47%。

表3 低速汽車發(fā)動機(jī)排放抽檢

表4 低速汽車排氣常規(guī)污染物和CO2排放量

圖5 低速汽車抽樣檢測CO排放

(2)低速汽車HC排放值較低，合格率為85.7%。35臺樣機(jī)抽樣檢測HC排放數(shù)據(jù)如圖6所示。碳?xì)浠衔?HC)排放最大值為1.586g/kW.h，為標(biāo)準(zhǔn)限值的1.4倍。低速汽車一年排放的碳?xì)浠衔?HC)11.04萬噸，平均單機(jī)排放值0.005噸/年.輛;機(jī)動車一年排放碳?xì)浠衔?HC)441.2萬噸，平均單機(jī)排放值0.021噸/年.輛。低速汽車碳?xì)浠衔锬昱欧帕空紮C(jī)動車的2.50%，單機(jī)排放值是機(jī)動車單車排放的24.73%。

圖6 低速汽車抽樣檢測HC排放

(3)低速汽車氮氧化合物的單機(jī)排放值較高，合格率為77.1%。35臺樣機(jī)抽樣檢測NOx排放數(shù)據(jù)如圖7所示。氮氧化物(NOx)排放最大值為14.418g/kW.h，為標(biāo)準(zhǔn)限值的1.8倍。低速汽車一年排放的氮氧化合物(NOx)105.18萬噸，平均單機(jī)排放值0.050噸/年.輛;機(jī)動車一年排放氮氧化合物(NOx)637.5萬噸，平均單機(jī)排放值0.031噸/年.輛。低速汽車氮氧化合物年排放量占機(jī)動車年排放量的16.50%，單機(jī)排放值是機(jī)動車單車排放的1.63倍。

圖7 低速汽車抽樣測試NOx排放

(4)低速汽車顆粒物的單機(jī)排放值較高，合格率為62.9%。35臺樣機(jī)抽樣檢測PM排放數(shù)據(jù)如圖8所示。顆粒物(PM)排放最大值為5.005g/kW.h，為標(biāo)準(zhǔn)限值的8.2倍。低速汽車一年排放的顆粒物(PM)13.14萬噸，平均單機(jī)排放值0.006噸/年.輛;機(jī)動車一年排放顆粒物(PM)62.1萬噸，平均單機(jī)排放值0.003噸/年.輛。低速汽車顆粒物年排放量占機(jī)動車年排放量的21.16%，單機(jī)排放值是機(jī)動車單車排放的2.09倍。

圖8 低速汽車抽樣測試PM排放

(5)低速汽車二氧化碳的單機(jī)排放值較高。35臺樣機(jī)抽樣檢測CO2排放數(shù)據(jù)如圖9所示。低速汽車一年排放的二氧化碳(CO2)7881.72萬噸，平均單機(jī)排放值3.753噸/年·輛;機(jī)動車的二氧化碳排放沒有數(shù)據(jù)，無法計(jì)算占比。

圖9 低速汽車抽樣測試CO2排放

3 結(jié)語

我國目前高發(fā)的霧霾天氣，迫切要求控制車輛尾氣污染。低速汽車生產(chǎn)企業(yè)對此應(yīng)高度認(rèn)識。同時政府和行業(yè)管理部門應(yīng)扶助引導(dǎo)低速汽車企業(yè)升級轉(zhuǎn)型。

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