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GB 20891-2007

基本信息

标准号: GB 20891-2007

中文名称:非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅰ、Ⅱ阶段)

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

发布日期:2007-04-25

实施日期:2007-10-01

出版语种:简体中文

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相关标签: 道路 移动 机械 柴油机 排气 污染物 排放 限值 测量方法 阶段

标准分类号

标准ICS号:环保、保健与安全>>空气质量>>13.040.50移动源排放限值

中标分类号:环境保护>>污染物排放标准>>Z64流动污染源排放标准

关联标准

采标情况:97/68/EC(最新修订版2002/88/EC)和74/150/EEC(最新修订版2000/25/EC) MOD

出版信息

出版社:中国环境科学出版社

页数:67页

标准价格:25.0 元

计划单号:20067156-Q-467

出版日期:2007-10-01

相关单位信息

首发日期:2007-04-03

起草单位:济南汽车检测中心

归口单位:467 国家环境保护总局

提出单位:国家环境保护总局科技发展司

发布部门:国家环境保护总局、国家质量监督检验检疫总局

主管部门:国家环境保护总局

标准简介

本标准规定了非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法。 GB 20891-2007 非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅰ、Ⅱ阶段) GB20891-2007 标准下载解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准GB
中华人民共和国国家标准
GB208912007
非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国I、I阶段)Limits and measurement methods for exhaust pollutantsfromdieselenginesofnon-roadmobilemachinery(I、I)(发布稿)
2007-04-03发布
2007-10-01实施
国家环境保护总局
国家质量监督检验检疫总局
规范性引用文件
术语和定义
型式核准的申请与批准
技术要求和试验
生产一致性检查
柴油机标签
确定柴油机系族的参数
源机的选择
标准的实施
附件AA
(规范性附录)
(规范性附件)
附件AB
附件AC
附件FA
附录G
附录H
(规范性附件)
(规范性附件)
型式核准申报材料.
柴油机(源机)的基本特点以及有关试验的资料)柴油机系族的基本特点
系族内柴油机机型的基本特点
(规范性附录)
(规范性附录)
(规范性附录)
(规范性附录)
(规范性附录)
(规范性附件)
(规范性附录)
(资料性附录)
试验规程
气体和颗粒物取样系统:
基准柴油的技术要求1)
柴油机功率测试所需安装的装备和辅件型式核准证书
试验结果
参考文南
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,防治非道路移动机械用柴油机排气对环境的污染,制定本标准。本标准修改采用欧盟(EU)指令97/68/EC(截正到修订版2002/88/EC)《关于协调各成员国采取措施防治非道路移动机械用压燃式发动机气态污染物和颗粒物排放的法律》的有关技术内容。
本标准与2002/88/EC修订版相比主要变化如下:增加了农、渔业机械的要求。
在第I阶段增加了对小于37kW的柴油机的排放控制,在第I阶段增加了对小于18kW的柴油机的排放控制。
删除了点燃式发动机的全部技术内容。实施时间和管理要求。
增加了ISO8178中的G2测试循环的技术内容。基准柴油的部分技术参数。
本标准规定了非道路移动机械用柴油机排气污染物第I阶段和第II阶段型式核准和生产致性的排放限值和测量方法。
本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F和附录G为规范性附录,附录H为资料性附录。
在本标准第IⅡI阶段实施之前,提前24个月重新确认和(或)修订关于柴油机排放控制系统耐久性的考核内容。
按有关法律规定,本标准具有强制执行的效力。本标准由国家环境保护总局科技标准司提出。本标准起草单位:济南汽车检测中心、上海内燃机研究所、国家重型汽车质量监督检验中心。
本标准国家环境保护总局2006年9月8日批准。本标准自2007年10月01日实施。本标准由国家环境保护总局解释。I
1适用范围
非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国1、Ⅱ阶段)本标准规定了非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法。本标准适用于以下(包括但不限于)非道路移动机械装用的额定净功率不超过560kW,在非恒定转速下工作的柴油机。
工业钻探设备;
一工程机械(包括装载机,推土机,压路机,沥青摊铺机,非公路用卡车,挖掘机等):一农业机械(包括拖拉机、联合收割机等):一林业机械:
一材料装卸机械:
一叉车:
一雪型装备:
一机场地勤设备。
本标准适用于以下(包括但不限于)非道路移动机械装用的额定净功率不超过560kW,在恒定转速下工作的柴油机。
空气压缩机:
一发电机组;
一渔业机械(增氧机、池塘挖掘机等):一水泵。
本标准规定了在道路上用于载人(货)的车辆装用的第二台柴油机排气污染物排放限值及测量方法。
若额定净功率不超过37kW的非道路移动机械用柴油机用于船舶驱动,可参照本标准执行。
以出口为目的制造的非道路移动机械用柴油机,适用进口国家或地区的污染物排放法规2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准:然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB252轻柴油
GB/T17692-1999汽车用发动机净功率测试方法3术语和定义
3.1非道路移动机械non-roadmobilemachinery指用于非道路上的、如“范围”中提到的各类机械,即:1)自驱动或具有双重功能:既能自驱动文能进行其它功能操作的机械:(2)不能自驱动,但被设计成能够从一个地方移动或被移动到另一个地方的机械3.2第二台柴油机secondary engine指道路车辆装用的、不为车辆提供行驶驱动力而为车载专用设施提供动力的柴油机3.3柴油机型式核准dieselenginetype-approval指就柴油机排气污染物的排放水平核准一种柴油机机型3.4柴油机机型diesel enginetype指在附件AA中列出的柴油机基本特性参数无差异的同一类柴油机。3.5柴油机系族dieselenginefamily指制造厂按附件AB规定所设计的一组柴油机,这些柴油机具有类似的排气排放特性:同一系族中所有柴油机都必须满足相应的排放限值。3.6源机parentengine
指从柴油机系族中选出的,能代表这一柴油机系族排放特性的柴油机。3.7排气污染物emissionpollutants指柴油机排气管排出的气态污染物和颗粒物3.8气态污染物gaseouspollutants指排气污染物中的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)。碳氢化合物(HC)以C当量表示(假定碳氢比为1:1.85),氮氧化物(NOx)以二氧化氮(NO2)当量表示3.9颗粒物(PM)particulatematter指按附录B所描述的试验方法,在温度不超过325K(52℃)的稀释排气中,由规定的过滤介质收集到的排气中所有物质。3.10净功率(P)netpower
指在柴油机试验台架上,按照GB/T17692-1999规定的净功率测量方法,在本标准规定的试验条件下,在柴油机曲轴末端或其等效部件上测得的功率。3.11额定净功率(Pmax)ratednetpower指制造广为柴油机型式核准时标明的额定净功率。3.12额定转速rated speed
指制造厂使用说明书中规定的、调速器所允许的全负荷最高转速;如果柴油机不带调速器,则指制造厂在使用说明书中规定的柴油机最大功率时的转速。3.13负荷百分比percentload
指在柴油机某一转速下可得到的最大扭矩的百分数,3.14中间转速intermediatespeed指设计在非恒定转速下工作的柴油机,按全负荷扭矩曲线运行时,符合下列条件之一的转速:
如果标定的最大扭矩转速在额定转速的60-75%之间,则中间转速取标定的最大扭矩转速;
一如果标定的最大扭矩转速低于额定转速的60%,则中间转速取额定转速的60%:一如果标定的最大扭矩转速高于额定转速的75%,则中间转速取额定转速的75%。1)净功率试验时,柴油机上所安装的装备和辅件见附录E,使用的基准燃料技术参数见附录D。2
3.15缩写、符号及单位
3.15.1试验参数符号
所有的体积和体积流量都必须折算到273K(0℃)和101.3kPa的基准状态。符号
ppm(或Vol%)
ppm(或Vol%)
ppm(或Vol%)
等动态取样探头的横截面积
排气管的横截面积
加权平均值
体积流量
质量流量
碳氢化合物,以C当量表示
某组分的浓度(用下标表示)
背景校正后的某组分浓度(用下标表示)稀释空气的某组分浓度(用下标表示)稀释系数
实验室大气因子
燃油特性系数,用来根据氢碳比从干基浓度转化为湿基浓度
湿基进气质量流量
干基进气质量流量
湿基稀释空气质量流量
湿基当量稀释排气质量流量
湿基排气质量流量
燃油质量流量
混基稀释排气质量流量
绝对湿度基准值10.71g/kg,用于计算NO和颗粒物的湿度校正系数
进气绝对湿度
稀释空气绝对湿度
表示某一工况的下标
NO湿度校正系数
颗粒物湿度校正系数
进气干-湿基校正系数
稀释空气干-湿基校正系数
稀释排气干-湿基校正系数
原排气干-湿基校正系数
试验转速下的扭矩相对最大扭矩的百分数排气污染物质量流量的下标
通过颗粒物取样滤纸的稀释空气质量通过颗粒物取样滤纸的稀释排气质量从稀释空气中收集到的颗粒物质量收集到的颗粒物质量
进气饱和蒸气压(IS03046:ps=PSY测试环境)3
化学组分符号
一氧化碳
二氧化碳
碳氢化合物
氮氧化物
一氧化氮
二氧化氮
颗粒物
邻苯二甲酸二辛酯
总大气压(IS03046:p=PX现场环境总压力P,=PY试验环境总压力)
稀释空气的饱和蒸气压
干空气压
试验转速下测量的最大功率(安装附录E的装备和辅件)
试验时应安装的柴油机辅件所吸收的功率试验时应拆除的柴油机辅件所吸收的功率试验台上测得的功率
稀释比
等动态取样探头与排气管横截面面积比进气相对湿度
稀释空气相对湿度
FID响应系数
测功机设定值
进气绝对温度
绝对露点温度
基准温度(进气:298K)
干基进气体积流量
湿基进气体积流量
通过颗粒物取样滤纸的稀释空气体积湿基稀释空气体积流量
湿基当量稀释排气体积流量
干基排气体积流量
湿基排气体积流量
通过颗粒物取样滤纸的稀释排气体积湿基稀释排气体积流量
加权系数
有效加权系数
3.16.3缩写
型式核准的申请与批准
4.1型式核准的申请
聚四氟乙烯
氢火焰离子化检测器
加热型氢火焰离子化检测器
不分光红外线分析仪
化学发光检测器
加热型化学发光检测器
容积式泵
临界流量文丘里管
非道路移动机械用柴油机的型式核准的申请由其制造厂或制造厂授权的代理人向负责排放型式核准的型式核准机关提出。4.1.1应按本标准附录A的要求,提交型式核准有关技术资料。如果制造厂使用催化转化器和(或)颗粒物捕集器等排气后处理装置,则应提交相关的耐久性试验方法和试验结果的资料。4.1.2应按本标准附录G的要求提交生产一致性保证计划。4.1.3应向负责进行型式核准试验的检验机构,提交一台符合附录A所描述的“柴油机机型(或“源机”)”特性的柴油机,完成本标准规定的检验内容。4.1.4如果检验机构认为申请者提供的源机不能完全代表附件AB中定义的发动机系族,作为替代,如果有必要,由制造厂提供另一台源机,按照第4.1.1条和第4.1.3条的要求提交型式核准。
4.2型式核准的批准
4.2.1型式核准机关对于满足本标准第5条和附录G要求的柴油机机型(或系族)批准型式核准,并颁发附录F规定的型式核准证书。4.2.2当柴油机只有与非道路移动机械的其它部件联合工作才能完成其功能或提供一种工作特性时,型式核准必须核实柴油机与非道路移动机械的其它部件联合工作时(不管是真实的还是模拟的)的一种或更多的要求是否得到满足。柴油机型式核准的范围应根据这些条件进行限制,柴油机机型或系族的型式核准证书中应该包括使用限制条件和安装说明。技术要求和试验
5.1总则
制造厂采取的技术措施必须确保柴油机在正常的工作条件下、在规定的使用寿命期内,排放符合本标准的要求
如果制造厂使用催化转化器和(或)颗粒物捕集器等后处理装置,则必须通过耐久性试验证明后处理装置在柴油机的正常工作条件下、在规定的使用寿命期内能够发挥作用,耐久性试验可通过技术成熟的工程方法来完成。柴油机运行一段时间后,可以定期更换后处理装置。通过定期调整、修理、拆卸、清洗、更换零部件或系统,保证柴油机及后处理装置工作正常,这些工作必须在技术允许的范围内进行。系统维护的要求必须包括在用户使用手册中(其中包括制造厂对排气后处理装置耐久性的保证书)。制造厂在型式核准申请时,使用说明书中与后处理5
装置维修、更换有关的内容摘要必须包含在附录A所描述的型式核准申报材料中。5.2排气污染物的规定
柴油机排气污染物的测量与取样规程按附录B附件BA的规定进行,试验循环按附录B中表B.1.1、或表B.1.2、或表B.2的规定进行。柴油机的排气污染物应使用附录C描述的系统测定。如果其它系统或分析仪能得到和下述基准系统等效的结果,则型式核准机关可以对其认可:在原始排气中测量气态污染物所应用的系统(见附录C图2):一在全流稀释系统中测量气态污染物所应用的系统(见附录C图3);一在全流稀释系统中测量颗粒物,使用单滤纸(在整个试验循环中使用一对滤纸)方法或多滤纸(每工况使用一对滤纸)方法取样所应用的系统(见附录C图13)。其他系统或分析仪与本标准的某一个或几个基准系统之间的等效性,应在至少七对样本的相关性研究基础上加以确认。
判定等效性的准则定义为配对样本均值的一致性在5%内。对于引入本标准的新系统,其等效性应根据IS05725所述的再现性和重复性计算作为根据。5.2.1限值
非道路移动机械用柴油机排气污染物中一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)的比排放量,在第I阶段不超过表1中给出的限值,在第II阶段不超过表2中给出的限值。
表1非道路移动机械装用柴油机排气污染物限值(第1阶段)额定净功率(Pmax)
130≤Pmax≤560
75≤Pmax<130
37≤Pmax<75
18≤Pmax<37
8≤Pmax<18
0(g/kWh)
(g/kWh)
(g/kWh)
HC+NOx
(g/kWh)
1)排气污染物限值是在排气后处理装置(若安装)之前,柴油机排气口处应达到的限值。表2非道路移动机械装用柴油机排气污染物限值(第11阶段)额定净功率(Pmax)
130≤Pmax≤560
75≤Pmax<130
37≤Pmax<75
18≤Pmax<37
8≤Pmax<18
0(g/kWh)
(g/kWh)
(g/kWh)
HC+NOx
(g/kWh)
(g/kWh)
(g/kWh)
5.2.2根据附录A附件AB的定义,若一个柴油机系族中有多个功率段的柴油机,则源机和该系族内柴油机的排气污染物值都必须满足相应的高功率段更加严格的排放要求。制造厂可选择将柴油机系族限制在一个功率段内,并进行该功率段的柴油机系族的型式核准申请。6
5.3柴油机安装在非道路移动机械上的要求安装在非道路移动机械上的柴油机应满足该柴油机型式核准的下列特征:5.3.1进气压力降不应超过附件AA.1.19对已经型式核准的发动机规定的压力降。5.3.2排气背压不应超过附件AA.1.20对已经型式核准的发动机规定的背压。6生产一致性检查
制造厂应按照附录G的要求采取措施,来保证生产一致性。6.1一般要求
6.1.1对已通过型式核准而批量生产的非道路移动机械用柴油机机型(或系族),制造厂必须采取措施确保柴油机机型(或系族)与该柴油机机型(或系族)排放申报材料一致。6.1.2生产一致性检查是以该非道路移动机械用柴油机机型(或系族)排放申报材料的内容为基础。
6.1.3型式核准机关可以根据监督管理的需要,在制造厂内按第6.2条要求抽取样机。6.1.4如果某一柴油机机型(或系族)不能满足本标准第5条的要求,则制造厂应积极采取措施恢复生产一致性保证体系。在该柴油机机型(或系族)的生产一致性保证体系未得到恢复之前,型式核准机关可以暂时撤销该柴油机机型(或系族)的型式核准证书。6.1.5生产一致性检查使用符合GB252规定的市售柴油;在制造厂的要求下,可以使用附录D中描述的基准柴油。
6.2生产一致性检查的规定
6.2.1从批量生产的柴油机中随机抽取一台样机。制造厂不得对抽样后用于检验的柴油机进行任何调整,但可以按照制造厂的技术规范进行磨合。6.2.2若抽取的柴油机通过试验测得的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物及颗粒物的比排放量均不超过本标准第5条规定的限值,则该批产品的生产一致性合格。6.2.3如果从成批产品中抽取的一台柴油机不能达到本标准第5条规定的限值要求,则制造厂可以要求从批量产品中抽取若干台柴油机进行生产一致性检查。制造厂应确定抽检样机的数量n(包括原来抽检的一台)。除原来抽检的那台柴油机以外,其余的柴油机也都需进行试验。然后,根据抽检的n台样机上测得的每一种污染物的比排放量,求出算术平均值()。如能满足下列条件,则该批产品的生产一致性合格,否则为不合格。xGk-S≤L
式中:L一表1、表2中规定的某种污染物的限值:k一根据抽检样机数n确定的统计因数,其数值见表3:xin台样机中第i台的试验结果:x一n台样机测试结果的算术平均值。表3统计因数
如果n≥20,则
柴油机标签
7.1制造厂应在每台根据本标准获得型式核准的柴油机上安装具有以下内容的标签:7.1.1发动机的型号、发动机的功率参数、制造厂厂名、生产日期。19
7.1.2第5.2.1条描述的型式核准批准的对应功率段及限值阶段、附录F描述的型式核准号。7.2在柴油机的使用寿命内,标签必须牢固、容易看到、不容易涂抹掉,在没有损坏或污损的情况下,不能移动。
7.3标签必须固定在柴油机使用寿命内不需要经常更换的部件上。7.3.1标签必须固定在柴油机正常运转所需的辅件安装完成后,常人容易看到的部件上。7.3.2当柴油机装在非道路移动机械上时,为了使标签容易被常人看见并获取相关的信息,每一台柴油机必须另外提供一块用耐用材料制作的可移动标牌,如果必要,其上标明第7.1条的所有内容。
7.4柴油机出厂之前,必须安装标签。7.5柴油机标签的位置在附录A中申报,在附录F型式核准证书中说明。8
确定柴油机系族的参数
柴油机系族根据系族内柴油机必须共有的基本设计参数确定。在某些条件下有些设计参数可能会相互影响,这些影响也必须被考虑进去,以确保只有具有相似排放特性的柴油机才包含在一个柴油机系族内。Www.bzxZ.net
同一系族的柴油机必须共有下列基本参数和型号:8.1工作循环
2冲程
4冲程
8.2冷却介质
8.3单缸排量
系族内各柴油机间总相差不超过15%气缸数(对于带后处理装置的柴油机)8.4进气方式
一自然吸气
增压中冷
8.5燃烧室型式/结构
预燃式燃烧室
一涡流式燃烧室
开式燃烧室
8.6气阀和气口一结构、尺寸和数量一气缸盖
二气缸壁
曲轴箱
8.7燃料喷射系统
一泵-管-嘴
一直列泵
一分配泵
一单体泵
泵喷嘴
8.8其它特性
一废气再循环
一喷水/乳化
一空气喷射
一增压中冷系统
8.9排气后处理
一氧化催化器
一还原催化器
一热反应器
颗粒物捕集器
源机的选择
9.1柴油机系族源机的选取,应根据最大扭矩转速时,每冲程最高燃油供油量作为首选原则:若有两台或更多的柴油机符合首选原则,则应根据额定转速时,每冲程最大燃油供油量做为次选原则。在第5.2.2条或某些情况下,可以另选一台(或儿台)柴油机进行试验以确定系族中的最差排放率。因此,可以增选一台(或儿台)柴油机进行试验,选取的柴油机具有本系族中的最差排放水平。
9.2如果系族内的柴油机还有其它能够影响排放的可变特性,那么选择源机时,这些特性也被确定并考虑在内。
标准的实施
自表4规定的型式核准执行日期起,凡进行排气污染物排放型式核准的非道路移动机械用柴油机都必须符合本标准要求。在表4规定执行日期之前,可以按照本标准的相应要求进行型式核准的申请和批准。
对于按本标准批准型式核准的非道路移动机械用柴油机,其生产一致性检查,自批准之日起执行。
自表4规定型式核准执行日期之后一年起,所有制造和销售的非道路移动机械用柴油机,其排气污染物排放必须符合本标准要求。表4型式核准执行日期
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