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国五阶段后 车辆燃油蒸发排放成治理重点

信息来源:中国汽车报       发布日期:2017-11-24       分享到:


“从中央到地方,各级政府对机动车尾气治理都给予高度重视,并取得了一定成效。挥发性有机物(VOCS)也是造成大气污染的主要因素之一,在实施国五排放标准后,汽车蒸发排放问题凸显,未来将成为治理重点。”日前,北京理工大学教授葛蕴珊在“轻型车燃油蒸发排放控制技术交流会暨国家工程实验室燃油蒸发排放控制技术中心启动仪式”(以下简称“交流会”)上传递出这一重要行业信息。

■ 蒸发排放问题凸显

从《中国机动车污染防治年报》的统计数据看,近年来我国机动车排放污染物呈现下降趋势,2014年为4547.3万吨,2015年为4532.2万吨,2016年为4472.5万吨。其中,PM(颗粒物)、NOX(氮氧化物)等的下降幅度显著,而HC(碳氢化合物)的并不明显——2014年为428.4万吨,2015年为430.2万吨,2016年为422万吨。

HC是主要的挥发性有机物,容易与NO2在紫外线作用下进行光化学反应,生成臭氧(O3),对人身造成危害。HC主要来自三个方面:机动车尾气、燃油蒸发排放和油箱通风。燃油是有机挥发物,发动机不可能完全燃烧,小部分HC随尾气排出。

人们在加油站能够闻到很强的汽柴油味,这是燃油挥发导致的,机动车加油时很容易造成VOCS污染,油箱中的燃油消耗后,里面充满了VOCS,当燃油再次被注入后,这些VOCS就被排挤出油箱。我国汽车保有量不断增长,加油站数量也逐年增多,随着加油次数增多,加油站释放的VOCS污染物相当惊人。即便放在车库中不使用的机动车,其油箱储存的燃油也会慢慢挥发到大气中,形成VOCS污染。根据公安部交管局公布的最新数据,截至今年6月底,我国机动车保有量超过3.04亿辆,如果不加强这方面的管理,造成的VOCS污染将非常严重。

葛蕴珊说:“国五标准实施后,汽车尾气中的HC已经较低了,加油站和油箱的VOCS污染的问题越来越突出,已经引起高度重视。”

■ 需关注排放标准中的具体要求

在国五阶段,轻型车排放油耗试验采用NEDC(新欧洲驾驶循环)工况,国六阶段则转向WLTC(世界轻型汽车测试规程)。国五和国六排放标准对于蒸发排放的规定又有不同,葛蕴珊对此进行了较详细的讲解。M1、M2车型的限值均为0.7克;N1、N2车型分别为0.9克和1.2克。“这是48小时测试必须达到的限值要求。这个限值针对新车,对于在用车的要求是在新车基础上加上劣化系数。”他说。

在交流会上,参会企业代表非常关注劣化系数,在互动环节提出的多个问题对此都有涉及。环保部机动车排污监控中心政策研究部主任尹航做出了回答:“劣化系数只能通过大量实验得来,企业如果做这方面研究需要花大量时间和资金,负担太大。我们在标准制定过程中借鉴了美国的经验,又考虑了我国企业的实际情况进行了适当调整。”

在车辆的全生命周期内,蒸发排放控制装置的正常寿命必须达到16万/20万公里或12年,以先到为准。葛蕴珊说:“考虑到车辆正常寿命期内排放量可能会增加,整车企业在型式检验时必须增加劣化系数。”据介绍,Ⅳ型试验(热浸+昼夜挣扎排放)的劣化修正值为0.06g/day,Ⅶ型试验(加油排放)为0.01g/L。为了保证试验准确,所有测试都必须使用基准燃料,并确保基准燃料不变质。国六阶段采用WLTC的四段测试循环构成了不同组合,Ⅳ型和Ⅶ型试验都必须进行预处理,分别进行低速、中速、高速和超高速的全循环。

葛蕴珊还表示:“混合动力和两用燃料汽车在试验前的3000公里磨合行驶中应尽量使用发动机工作模式。”具有类似排放特性的车辆组成蒸发排放系族,通过型式检验的车辆被称为基准车型,基准车型应是表现最恶劣的车型。一款通过型式检验核准的车型可以依据同条件扩展至其他车型。为保护发动机,蒸发排放规定对仅在发动机启动时起作用的装置以及型式试验中确实起作用的装置,也做出了禁用失效规定。

葛蕴珊说:“排放标准历来强调生产一致性,蒸发排放方面也不例外。”标准对此进行了详细的规定,比如,通气试验、脱附试验等。

国六标准引进部分美标内容,但在蒸发排放上有所不同,主要体现在六个方面:国六标准在高温浸车和行驶后进行热浸以及48小时排放测试;国六标准使用WLTP测试循环,美标使用FTP测试循环;国六标准采用型式检验方式认证车辆,美标采用年度证书方式认证车辆;美标使用含10%乙醇(E10)的基准燃油进行试验;国六标准不要求进行包括行驶损失排放的72小时试验要求;美标应用于单一气体及汽油车辆。

中国环境科学研究院副总工程师鲍晓峰说:“国六标准将在部分地区提前实施,企业要做好充分准备。”

■ 使用碳罐回收是主要方法

在国六标准中,燃油系统需要进行Ⅳ型、Ⅶ型、燃油系统泄漏OBD等试验,这对汽车企业提出了巨大挑战。使用碳罐回收蒸发排放的燃油是目前汽车行业采用的主要方法。然而,国内不少企业在这方面研究不深入,有些企业甚至刚涉及。

廊坊华安汽车装备有限公司董事长王志俭说:“一叶型、二叶型及其他类型的汽车油箱在市场上都能见到,不同的油箱需要匹配不同的碳罐。油箱与碳罐是否匹配需要通过各型试验检验。”他告诉《中国汽车报》记者,华安公司建立国家级燃油蒸发排放实验室正是基于这样的考虑,希望借此为国内汽车企业提供服务。据介绍,该实验室已成为国家工程实验室燃油蒸发排放控制技术中心,华安也是国内零部件行业第一家拥有国家级燃油蒸发排放检验机构的企业。该公司还是燃油蒸发控制系统行业标准制定者之一,2016年与中国环境科学研究院共建了“汽车燃油蒸发排放联合实验基地”,今年3月成为国家发改委移动源污染排放控制技术国家工程实验室共建单位,7月成为科技部“满足国六排放标准的汽油车燃油蒸发控制技术研究”课题的牵头单位。


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