劉依敏
摘要:通過研究國標及美標中對排放測量系統(tǒng)不同的檢定方法,加深對標準的理解,對比兩者差異。并分別在進行國標及美標檢定后的試驗系統(tǒng)中進行比對試驗,以對比不同標定方法對氣態(tài)污染物測量結(jié)果的影響。
關(guān)鍵詞:CFR 1065;排放標定;比對試驗
0 ?引言
我國重型車排放標準主要采用歐洲模式,主要因為歐洲法規(guī)在標準的嚴格程度、道路交通情況、管理要求等方面相對較為適用于我國當(dāng)時的實際情況。在充分吸收歐美的經(jīng)驗后,全面等效采用了歐盟(EU)指令、ECE技術(shù)內(nèi)容的部分前歐共體(EEC)法規(guī),在此基礎(chǔ)上形成了中國排放法規(guī)體系[1]。
2018年6月28日,生態(tài)環(huán)境部與國家市場監(jiān)督管理總局聯(lián)合發(fā)布國家污染物排放標準《重型柴油車污染物排放限值及測量方法(中國第六階段)》[2],自2019年7月1日起實施。自標準實施之日起,《裝用點燃式發(fā)動機重型汽車曲軸箱污染物排放限值》(GB 11340-2005)中氣體燃料點燃式發(fā)動機相關(guān)內(nèi)容及《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ階段)》(GB 17691-2005)廢止。
本標準規(guī)定了第六階段裝用壓燃式發(fā)動機汽車及其發(fā)動機所排放的氣態(tài)和顆粒污染物的排放限值及測試方法,以及裝用以天然氣或液化石油氣作為燃料的點燃式發(fā)動機汽車及其發(fā)動機所排放的氣態(tài)污染物的排放限值及測試方法。
國六階段的標準制訂主要參考歐盟第六階段排放標準,以及美國2010年重型車排放法規(guī)的技術(shù)內(nèi)容[3],對于設(shè)備檢定方面的要求做了細化,特別是氣態(tài)污染物的測量取樣系統(tǒng)的檢定校準要求,基于國際上最先進的排放控制技術(shù),結(jié)合我國標準實施經(jīng)驗和環(huán)境管理需求,提出適合我國的排放限值和測量方法,及各種監(jiān)督管理技術(shù)要求和方法。對于美標的引用,迫使我們對于美標,特別是引用的標定部分的要求需要進行進一步的研究及解讀。
1 ?檢定要求及頻次比對
對比表1可以看到,4、5、6項作為表征分析儀性能的參數(shù),在美標中并未說明其標定要求。而12、14、18、21、24、25這幾項關(guān)于干擾檢查的要求,國標中沒有相關(guān)規(guī)定,而美標就要詳細規(guī)定,且美標除了“基本要求”外,還有“強烈推薦值”,這也可以作為進階目標。由此也可以看出,隨著污染物限值的愈發(fā)嚴苛,美標認為,由于干擾產(chǎn)生的誤差比分析儀本身會產(chǎn)生的誤差影響要大,所以降低外界因素對于分析儀的干擾尤為重要。
2 ?相同條件下中美標不同標定情況下測試數(shù)據(jù)
2.1 比對試驗檢測項目和參數(shù)
2.2 比對方法
分別在發(fā)動機實驗室PE1排放性能臺架及PE5排放性能臺架進行WHTC試驗循環(huán),PE1對應(yīng)的是國六GB17691-2018標準標定下的CVS全流分析系統(tǒng),PE5對應(yīng)的是根據(jù)美標CFR 40 PART 1065標準標定下的CVS全流分析系統(tǒng),通過排放數(shù)據(jù)的對比分析不同標定方法下對污染物結(jié)果的影響。
2.3 數(shù)據(jù)處理及分析
根據(jù)下列公式算得的標準偏差:
σ1——多個試驗室間試驗結(jié)果的平均值的樣本偏差;Xi——第i個試驗室的試驗結(jié)果的平均值;X——多個試驗室間試驗結(jié)果的平均值的平均值;n——試驗室個數(shù)。
表3顯示的是所有試驗結(jié)果的標準差分析結(jié)果,所有參比試驗室各種氣體污染物的測量值都在標準偏差的±2σ內(nèi),PM也在±2σ內(nèi)。對比圖1至圖4我們可以看到,PE5的NOX+THC、NOX及PM的測量值都在標準偏差的±σ內(nèi),而PE1的測量值測超出了±σ的標準偏差范圍。THC的測量值雖然都超出了±σ,但PE1的一致性相較于PE5要差一點。
根據(jù)數(shù)據(jù)對比我們可以基本推斷,美標中較高要求的標定項目,對于污染物測量的偏差有正面作用。
3 ?結(jié)論
通過實驗數(shù)據(jù)對比我們可以基本推斷,美標中較高要求的標定項目,特別是對于干擾的限值要求,對于污染物測量的偏差有正面作用。所以對于目前國標要求下的設(shè)備,我們可以增加如氨洗滌器,以防止對NH3的干擾、NO2-to-NO轉(zhuǎn)換器的中毒以及采樣系統(tǒng)或分析儀中的沉積物;增加非甲烷截止器的優(yōu)化以最大限度地穿透CH4和氧化所有其他碳氫化合物;增加通道加熱保溫、控制NOX壁溫防止水凝結(jié);可以考慮采用NDUV測量方式,沒有水干擾的影響,可以通過PEMS設(shè)備進行比對。
參考文獻:
[1]王昕.中外重型車排放標準研究[J].機械工業(yè)標準化與質(zhì)量,2014(492):22-25,33.
[2]GB 17691-2018,重型柴油車污染物排放限值及測量方法(中國第六階段)[S].生態(tài)環(huán)境部.國家市場監(jiān)督管理總局,2018.
[3]eCFR PART 1065—ENGINE-TESTING PROCEDURES[OL].https://www.ecfr.gov/cgi-bin/text-idx?SID=a5aa8b1b257bdb28f5b04117488ac2c0&mc=true&node=pt40.37.1065&rgn=div5#se40.37.1065_1170,2018.