（动力机械及工程专业论文）轻型在用汽油车排放评估及激励政策研究.pdf

武汉理工大学硕士学位论文 摘要 我国汽车工业起步较晚，9 0 年前机动车保有量不大，机动车排放标准相对 宽松，机动车污染物排放受重视的程度不够。近2 0 年来，随着我国经济水平的 飞速发展，我国机动车保有量增长迅速，而且绝大多数机动车集中于城市。虽然 汽车工业发展迅猛但技术水平相对落后，汽车排放性能水平较发达国家晚约8 年 左右，机动车单车排放因子很大。以轿车为例，全国平均排放因子h c 与c o 约为 美国平均水平的3 5 倍，n o x 约为2 5 倍。车辆自身与排放相关的组件技术水平 差，在用车管理水平跟不上汽车工业的发展。随着城市建设的发展、人口的集中 及交通量的增长，机动车排放污染物对城市大气质量的影响日趋严重，机动车污 染物已成为城市环境的主要污染物。近年来国家相继制定了相关的法律、法规， 许多城市出台了相关的答理办法来加强机动车管理。但从实际情况来看，尤其是 人口集中、机动车保有量大的大中城市，机动车污染防治工作仍任重而道远。 本文首先介绍了影响在用车排放的重要因素，包括两个主要方面。首先，宏 观政策方面：排放法律法规不健全；在用车缺乏有效的管理：对排放不合格车辆 的治理和处罚等管理力度和法制化程度不够；车辆年检重安全轻排放；i m 制度 环节存在舞弊行为；大量失效的排放后处理装置仍在使用；国家对排放严格的车 辆缺乏税收优惠政策或者说税收政策力度不够。技术方面：我国汽车工业起步较 晚，发动机和后处理技术及研发能力比较薄弱，先进的发动机燃烧技术和后处理 多来自国外，由于成本和技术的压力大；国内很多车辆技术普遍落后于国外同期 水平，单车排放水平落后。随着排放标准的越来越严格，许多国家开始致力于排 放与燃油品质的关系，由于炼油工业水平的制约，我国燃油品质还有很多问题需 要解决，燃油品质相对落后。 为了切实可行地减少在用车排放城市污染的分担率，规划在用车管理，本文 综述了在用车管理的国外经验及国内管理的不足，针对在用车排放的主要影响因 素，抽取天津地区典型类型、典型里程的在用车为样车，按照国家轻型汽车污染 物排放标准进行排放测试。并主要针对排放严重超标车辆，通过更换氧传感器、 催化器等排放控制关键部件后再进行排放测试试验研究。研究结果显示，及时更 换失效的排放关键部件，可以大幅度降低在用车排放。最后提出了一些关于控制 天津地区在用车排放的建议，为我国机动车分担率高的城市提供决策参考。 关键词：在用车，排放控制，排放后处理，分担率 武汉理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t c h i n a sa u t o m o b i l ei n d u s t r yd e v e l o p e dl a t e l y , v e h i c l eo w n e dw a sn o tl a r g e ，t h e p o l l u t a n t so fe n v i r o n m e n ti si nr e l a t i v e l yl o wc o n t r i b u t i o nr a t e e m i s s i o ns t a n d a r d sf o r v e h i c l e sw e r er e l a t i v e l yr e l a x e d ，p o l l u t a n te m i s s i o n sb yv e h i c l e sd i dn o tg of a re n o u g h a t t e n t i o n i nr e c e n ty e a r s ，w i t ht h el e v e lo fc h i n a sr a p i de c o n o m i cd e v e l o p m e n t ， c h i n a sm o t o rv e h i c l e so w n e dh a dr a p i dg r o w t h ，a n dt h ev a s tm a j o r i t yo fm o t o r v e h i c l e sw e r ei nu r b a n a l t h o u g ht h ea u t o m o t i v ei n d u s t r yi sd e v e l o p i n gr a p i d l y , b u t t h et e c h n o l o g yl e v e li sr e l a t i v e l yb a c k w a r d ，t h ee m i s s i o nc o n t r o l l i n gt e c h n o l o g yo f t h e v a s tm a j o r i t yo ft h eu s i n gm o t o rv e h i c l e sa r ee q u i v a l e n tt o o n l ya b o u tt h el e v e lo f 2 0 0 0 sa b r o a d ，m o t o rv e h i c l ee m i s s i o nf a c t o r sa r eg r e a t ，t h e i ro w nv e h i c l e sa n d e m i s s i o n s - r e l a t e dc o m p o n e n t sa r ei np o o rs k i l ll e v e l s ，m a n a g e m e n to f u s i n gc a r sc a n n o tk e e pu pt h ed e v e l o p m e n to ft h ea u t o m o b i l ei n d u s t r y , w i t ht h ed e v e l o p m e n to f u r b a nc o n s t r u c t i o n , c o n c e n t r a t i o no fp o p u l a t i o na n dt r a f f i c g r o w t h ，a t m o s p h e r i c p o l l u t a n t so fm o t o rv e h i c l ee m i s s i o n so nt h eq u a l i t yo f t h ea i rb e c o m em o r ea n dm o r e s e r i o u s ，m o t o rv e h i c l ep o l l u t a n t sh a sb e c o m eam a j o rp o l l u t a n ti nt h eu r b a n e n v i r o n m e n t f o rt h i sr e a s o n , i nr e c e n ty e a r sc o u n t r i e sh a v er e l a t e dl a w sa n d r e g u l a t i o n s ，m a n yc i t i e s i n t r o d u c e dt h ea n s w e r - r e l a t e dm o t o rv e h i c l em e a n st o s t r e n g t h e nt h em a n a g e m e n t h o w e v e r , t h ea c t u a ls i t u a t i o ni 8t h a tt h em o t o rv e h i c l e p o l l u t i o nc o n t r o lw o r kh a sal o n gw a y , s p e c i a li nl a r g ea n dm e d i u m - s i z e dc i t i e sw i m l a r g en u m b e ro f p e o p l ea n dm o t o rv e h i c l e s i nt h i sp a p e r , f i r s t l yii n t r o d u c e dt h ei m p a c to fc a re m i s s i o nf a c t o r s ，w i t ht w o m a j o ra s p e c t s m a c r o p o l i c y ：e m i s s i o nl a w sw e r eu n s o u n d ，u s i n gv e h i c l e sw e r es h o r t o fe f f e c t i v em a n a g e m e n t ，s u c ha sg o v e m a n c ea n dp u n i s h m e n to ft h ee m i s s i o n so f v e h i c l e sd i dn o t g of a re n o u g h ，a n dw h a ti sm o r ee m p h a s i so nv e h i c l es a f e t y i n s p e c t i o nt h a ne m i s s i o ni n s p e c t i o n ，i ms y s t e ml i n k se x i s t e dc o r r u p tc o n d u c t ， i n s p e c t i o nb e c a m eam e r ef o r m a l i t y , i nm a n yp l a c eal o to fb r o k e ne m i s s i o n s a f t e r - t r e a t m e n td e v i c e sw e r es t i l li nu s e f i n a l l yo u rs t a t ei si nl a c ko ft a xi n c e n t i v e so r w e a kt a xp o l i c yt o s t r i n g e n te m i s s i o nv e h i c l e t e c h n o l o g y ：c h i n a sa u t o m o b i l e i n d u s t r ys t a r t e dl a t e ，t e c h n o l o g ya n dr dc a p a b i l i t yo fe n g i n e sa n dp o s t p r o c e s s i n g w e r er e l a t i v e l yw e a k ，a d v a n c e dc o m b u s t i o ne n g i n et e c h n o l o g ya n dp o s t - p r o c e s s i n g m o s t l yf r o ma b r o a d ，d u et ot h ep r e s s u r eo fc o s ta n dt e c h n o l o g y , m a n yv e h i c l e n 武汉理工大学硕士学位论文 t e c h n o l o g yg e n e r a l l yl a g g e db e h i n dt h es a m ep e r i o dt h el e v e lo ff o r e i g n ，e m i s s i o n l e v e l so fs i n g l ec a rl a g g e d f u r t h e r m o r e ，w i t hi n c r e a s i n g l ys t r i n g e n te m i s s i o n s ，m a n y c o u n t r i e sc o m m i t t e dt ot h er e l a t i o n s h i pb e t w e e ne m i s s i o n sa n df u e lq u a l i t y , d u et ot h e l e v e lo fo i lr e f i n i n gi n d u s t r y , i nc h i n at h e r ea r es t i l lm a n yp r o b l e m st ob es o l v e d a b o u tf u e lq u a l i t y , w h i c hl a g g i n gb e h i n d p r a c t i c a b l et or e d u c ee m i s s i o n si nc a r - s h a r i n gr a t eo fu r b a np o l l u t i o n ，p l a n n i n gi n i n u s ec a l m a n a g e m e n t ，t h i sp a p e rr e f e r st h ef o r e i g ne x p e r i e n c eo ft h ec a r m a n a g e m e n ta n dt h el a c ko fd o m e s t i cr e g u l a t o r y , f o rm a i nf a c t o r so fe m i s s i o n so f i n u s ev e h i c l e s ，t y p i c a lt y p e so fs a m p l e si nt i a n j i n ，t h et y p i c a lm i l e a g eo ft h ev e h i c l e f o rt h ek i n do fe a r , i na c c o r d a n c ew i t ht h en a t i o n a le m i s s i o ns t a n d a r d sf o rl i g h t v e h i c l e st oc o n d u c te m i s s i o nt e s t ，a n dm a i n l yt a r g e tv e h i c l e s 丽me x c e s s i v es e r i o u s e m i s s i o n s ，t h r o u g hr e p l a c et h eo x y g e ns e n s o r , c a t a l y t i cc o n v e r t e r sa n ds oo n ，t h e nt o c o n d u c tas t u d yo fe m i s s i o nt e s t s t h er e s u l t ss h o wt h a tt i m e l yr e p l a c e dk e y c o m p o n e n t so ft h ee m i s s i o nw h i c hi sf a i l u r e ，c o u l dg r e a t l yr e d u c ec a re m i s s i o n s f i n a l l yt om a k es o m es u g g e s t i o na b o u tc o n t r o l l i n ge m i s s i o no fi n - u s ev e h i c l e s i n t i a n j i n ，a n dp r o v i d ed e c i s i o n m a k i n gf o ro u r c i t i e sw h i c hh a v eah i g hs h a r i n gr a t eo f m o t o rv e h i c l e s k e yw o r d s ：i n - u s ev e h i c l e s ，e m i s s i o nc o n t r o l ，a f t e r - t r e a t m e n t ，s h a r i n g r a t e i i i 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的 学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：日期： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保 留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：导师签名：日期： 武汉理t 大学硕士学位论文 第1 章绪论 汽车作为现代主要的交通工具，在促进经济繁荣和发展、提高人民生活水平 的同时，也给人类赖以生存的环境带来了严重污染，并严重威胁到人们的身心健 康。以著名的洛杉矶光化学烟雾为例：洛杉矶在4 0 年代初就有汽车2 5 0 万辆， 每天消耗汽油1 6 0 0 万升。市内高速公路纵横交错，占全市面积的3 0 ，每条公 路每天通行的汽车达1 6 8 万辆次。由于汽油挥发和泄漏、不完全燃烧和汽车排 气，每天向城市空气中排放大量石油烃废气、一氧化碳、氮氧化合物和铅烟( 当 时所用汽油为含四乙基铅的汽油) 。这些排放物在阳光作用下，特别是夏季和早 秋季节的强烈阳光作用下，发生光化学反应，生成淡蓝色光化学烟雾。这种烟雾 中含臭氧、氧化氮、乙醛和其它过氧化物，滞留市区久久不散。1 9 4 3 年的光化 学烟雾使得大多数居民患病，6 5 岁以上老人死亡4 0 0 余人。类似洛杉矾市的污 染事件在欧美为数甚多的大城市相继发生，日本东京也在1 9 7 0 年发生过一次光 化学烟雾事件，受害人数高达6 0 0 0 余人【1 】。随着城市空气污染问题的日益突出， 汽车排放污染正越来越受到人们的关注。 1 1 机动车保有量的增加对环境的影响 目前，世界上许多国家都将汽车工业作为本国国民经济的支柱产业，因此汽 车工业得到大力发展，这使得世界汽车保有量急剧攀升。1 9 5 0 年世界汽车产量 是1 0 5 8 万辆，1 9 9 0 年增长到4 8 6 5 万辆，4 0 年内增加了近3 6 3 倍，到2 0 0 3 年 的全球汽车保有量近9 4 亿辆，相对于1 9 9 0 年来看，1 7 年内增加了近2 倍。 据德国一家汽车市场调研机构预测，全球汽车( 包括个人用车和商用车) 保有 量最迟到2 0 1 0 年就将突破1 0 亿辆。其中，市场增长潜力最大的是亚洲和东欧。 西欧和北美虽然汽车市场饱和度较高，但在可预见的将来汽车保有量仍不会出现 负增长【2 1 。 尽管目前环保已成为全球性热门话题，但在未来7 年内全球汽车保有量仍将 继续增长近2 0 。到2 0 1 5 年，全球汽车保有量将从2 0 0 7 年的近9 2 亿辆增至 1 1 2 亿辆左右【引。 中国汽车工业自上个世纪8 0 年代迅速发展以来，发展势头迅猛。中国仅用 了两年时间就完成了从2 0 0 万辆到3 0 0 万辆的跨越，且在接下来的两年里还将以 武汉理i ：人学硕1 。学位论文 每年西月辆高速增长，2 0 0 4 年中国汽车上业突破了5 0 0 万辆，位居世界第四， 成了当今世界汽车销售增长最快的地区。2 0 0 7 年中国汽车产销量已达到8 7 0 万 辆，年均增速高达2 4 左右，成为世界第二大新车消费市场，全田汽车保有量 约为5 6 9 6 多万辆，占会1 廿界85 亿辆汽车保有量的67 。中国汽车工业之所以 能高速增长，主要得益于改革开放2 0 多年来，国民经济持续、稳定、快速发展 和，居民收入稳步增长，私人购车发展很快。下图1 2 、l 一2 为中国汽车9 3 年来 年产量及保有量增长图。 7 0 0 0 6 0 0 0 g s4 0 0 0 目 孽3 0 0 0 2 0 0 0 l o o o 图卜l 汽车年产量增长图 年 乍年保打目 图1 2 汽车年保有量增长图 汽车i , j k 的高速发展使得汽车保有量急剧增加同时汽车产生的有害气体也 己成为地球的主要大气主要污染源。掘统计，汽车排放的有害气体己占全球整个 大气污染的5 0 以上。从而导致糕个地球生态环境的变化，直接影响和威胁人类 的正常生活和生存。尤其在城市中，由于建筑物密集使得窀气流动差，而且由于 武汉理工大学硕士学位论文 车辆密集、道路狭窄、交通堵塞等原因，使得汽车大多处于低速、怠速、频繁启 动、制动等高排放工况，使得城市大气污染问题更加严重。控制城市车辆的有害 污染物排放十分迫切，随着汽车保有量的增加，汽车带来的污染将更加严峻【5 1 。 1 2 汽油机主要排放物产生机理及其危害 汽油车的废气主要是由n 2 、c 0 2 、0 2 和有害排放组成，其中有害排放主要 是指c o 、h c 和n o x ( 通常是指n 0 2 及n o ) ，其数量只占废气总量中的2 左右， 但是却对环境造成了极大的危害【6 1 。 1 2 1 汽油机污染物产生机理 在汽油机燃烧过程中，由于气缸内各处的温度、混合气的浓度不同，产生n o x 、 h c 、c o 的过程和部位也就不同。在燃烧过程中，n o x 、h c 、c o 在各个阶段的 生成过程大致如下：在点火和火焰传播阶段，n 2 和0 2 在高温下反应生成了n o x ， 如果燃油混合气浓度较大，还会生成c o 。当火焰逼近燃烧室壁面时，由于温度 较低，火焰淬熄，留下未燃的h c 薄层。这种情况也会在火焰传播不到的第一道 活塞环的环槽中产生。在膨胀过程中，环槽中未燃的h c 随活塞下行而布敷在汽 缸壁上。同时，在高温下形成的n o x 应随着膨胀过程中温度的下降进行分解反 应，在高温下由c 0 2 分解得到的c o 应该在低温下进行复合反应。但由于这种分 解和复合的反应速度十分缓慢，远远落后于化学平衡的要求，使n o x 、c o 的浓 度在膨胀过程中处于冻结状态，因而它们的浓度要比化学平衡时高出很多。在排 气过程中，己燃气体连同冻结的n o x 、c o 以及大部分附壁上的未燃h c 一起排 出，形成对大气的污染【7 j 。 1 2 2 汽油机主要排放物造成的危害 1 2 2 1c o 的危害 c o 是不完全燃烧的产物，是一种无色、无刺激、无味的气体。c o 被人体 吸入后，会在血液中取代氧而形成牢固的血红蛋白，影响氧气输送。人会由于缺 氧而感到疲劳，引起头晕、恶心等中毒症状，甚至导致窒息死亡。c o 的另一种 危害是促使n o 向n o x 转化，使光化学烟雾增加。城市大气中的大部分c o 是 武汉理工人学硕士学位论文 汽车排放的，c o 是汽车排气中浓度较高的有害成分，c o 在大气底层停留的时 间较长，累计值常常超过允许值，需要特别引起注意。 1 2 2 2h c 的危害 h c 是燃烧后生成的多种碳氢化合物的总称，其中含有少量醛类( 甲醛和丙 烯醛) 和芳香烃( 最后组成苯丙芘) 。每种化合物的量很少，但其共同作用十分 明显。甲醛、丙烯醛具有强烈气味，对鼻、眼和呼吸道的粘膜有刺激性，易引起 结膜炎、鼻炎等。另外，苯丙芘是一种致癌物质。汽车密集的城市癌症发病率比 汽车使用少的地区高的多。此外，碳氢化合物与氮氧化合物反应会形成化学烟雾。 1 2 2 3n o x 的危害 汽车排气中排出的n o x 主要是一氧化氮和二氧化氮。n o 是一种无色无味 的气体，少量时毒性不大，在空气中能生成n 0 2 ，但高浓度的n o 对血液有毒性 作用，能使神经麻痹，使中枢神经瘫痪及痉挛。n 0 2 是一种红棕色气体，有强烈 的刺激性气味，是汽车排气中带恶臭气味的物质成分之一，吸入肺部时，能与肺 部的水分结合生成可溶性硝酸，有刺激作用，严重时会引起肺气肿。在强烈阳光 下会发生光化学反应，形成二次污染【引。 1 2 2 4 光化学烟雾的危害 h c 和n o x 混合在一起，在光作用下会产生一系列复杂的光化学反应，产生 臭氧和各种化合物。臭氧具有很强的氧化性和毒性，化合物中含有甲醛、丙烯醛、 硫酸等，这些化合物会产生毒性较大的浅蓝色烟雾，即光化学烟雾。光化学烟雾 会阻碍视线，刺激眼睛，引起咳嗽，并能致癌，使植物枯萎，并会使受应力的橡 胶件开裂9 1 。 1 3 车辆排放法规的发展 随着机动车保有量的增加，机动车引发的环境污染问题越来越突出，空气质 量监测表明，我国三分之一的城市空气质量超标，这不仅对人造成了严重危害， 还危及城市的经济建设和社会进步。为了治理机动车排放引起的环境污染问题， 世界各国相继对机动车的排放污染物提出了控制要求，制定了相应的排放法规， 以控制机动车污染物的排放【l 们。美国是世界上最先对汽车排放物进行限制的国 家，1 9 6 6 年美国加利福尼亚州首先颁布了世界上第一个汽车排放法规。此后几 十年间，排放法规多次升级，同时也促进了汽车技术的升级和燃油法规的发展。 到现在，世界各国的汽车排放法规己经形成了美国、欧洲和日本三大体系。 4 武汉理工大学硕士学位论文 1 3 1 美国排放法规体系 美国是世界上最早执行排放法规的国家，也是排放控制指标种类最多、排放 法规最严格的国家。美国的汽车排放法规分为联邦排放法规即环境保护局( e p a ) 排放法规和加利福尼亚州空气资源局( c a r b ) 排放法规。联邦排放法规落后加 利福尼亚州排放法规1 2 年【1 1 1 。 美国加州1 9 6 0 年立法控制汽车排气污染物。在1 9 6 3 年美国政府颁布大气 净化法当年，加州开始控制曲轴箱燃油蒸发物排放；1 9 6 6 年加州颁布实施“7 工况法”汽车排放法规；1 9 6 8 年联邦采用“7 工况法”控制汽车排放；1 9 7 0 年加州 开始控制轿车燃油蒸发物排放；美国联邦政府从19 7 0 年开始制定一系列车辆排 放控制法规，1 9 7 2 年采用l a 4 c ( f r p 7 2 ) 测试循环，并增加对n o x 的控制， 1 9 7 5 年改用l a 一4 c h ( f t p 7 5 ) 测试循环。1 9 7 5 年起到上世纪8 0 年代，美国排 放法规大幅度加严，特别强化对n o x 的限值，同时再提高对h c 和c o 的控制。 1 9 8 3 年的排放法规一直执行到1 9 9 3 年。1 9 9 0 年美国国会对大气净化法作了 重大修订，对汽车排放提出了更高的要求。1 9 9 4 年加利福尼亚州制定的低污染 汽车排放法规，将轻型车分为过渡低排放车( t l e v ) 、低排放车( l e v ) 、超低 排放车( 切蔓v ) 和零排放车( z e v ) ，并且规定从1 9 9 8 年起销售到加州的轻型 车应有2 为无污染排放( 零排放) ，2 0 0 1 年应为5 ，2 0 0 3 年应达到1 0 【1 2 1 。同 时计划在2 0 0 4 年进一步强化汽车排放法规( s u l e v ) ，限值为u l e v 的1 4 。表 1 1 为1 9 9 4 年美国联邦和加利福尼亚州制定的低污染轻型汽油车排放限值。 表1 - 1 美国联邦轻型汽油车排放限值 名称标准1 行驶里程 t h c 2 )n m h c 3 )n m o g 4 )c o n o x m i l e g m i l e g m i l eg m i l e g m i l e g m i l e 美国联邦法规t i e rl5 0 0 0 00 4 1o 2 53 。4o 4 ( 自1 9 9 4 年生产的车型实施) 1 0 0 0 0 0o 3 l4 2o 6 美国联邦法规 t i e rl 5 0 0 0 0 o 2 53 4 0 4 ( 自1 9 9 4 年生产的车型实施) 1 0 0 0 0 0o 3 l4 2o 6 美国联邦法规t l e v5 0 0 0 0o 1 2 53 4o 4 ( 1 9 9 4 年2 0 0 3 年生产的1 0 0 0 0 0o 1 5 6 4 2 0 6 车型实施)l e v5 0 0 0 00 0 7 53 4o 2 1 0 0 0 0 0o 0 9 04 2o 3 u l e v 5 0 0 0 0 0 0 4 01 7o 2 1 0 0 0 0 00 0 5 52 1o 3 注：1 ) 适用于f 1 甲一7 5 测试循环；2 ) t h c ：总碳氢( t o t a lh y d r o c a r b o n ) ；3 ) n m h c ：非甲烷碳氢( n o n - m e t h a n e h y d r o c a r b o n ) ；4 ) n m o g ：t b 甲烷有机气体( n o n m e t h a n eo r g a n i cg a s e s ) 。 5 武汉理工大学硕士学位论文 1 3 2 欧洲排放法规体系 欧洲经济委员会( e c e ) 从1 9 6 0 年颁布实施第1 项e c e 法规至今，已形成 1 0 9 项包括安全、环保、节能三大领域的汽车排放法规体系。表1 2 为欧洲经济 委员会( e c e ) 、欧洲联盟( e u ) 及前欧共体( e e c ) 的法规对应指令；表1 3 为欧洲各阶段的主要汽油车排放法规限值一览表【坦1 。 表1 2 欧洲联盟( e u ) 各排放控制阶段执行的排放控制指令及相应的e c e 法规 控制阶段执行的e u 指令( e e c ：前欧共体)相心的e c e 的法规测试循环 名称生效日期名称生效日期 8 3 3 1 5 e e c 1 9 8 4 1 0 0 1e c er 1 5 - 0 41 9 8 2 1 0 0 1 ( g v w 2 l ) 欧洲0 号8 9 4 9 l e e c ” 1 9 9 1 - l o - o l ( 1 4 2 l ) e c er 8 3 - o o1 9 8 9 1 1 0 5 e c e ( 轿车， - - 2 5 t ， = 6 座) 1 9 9 0 1 0 - 0 1 ( 1 4 l ) 欧洲i 号8 9 ，4 4 l e e cl9 9 2 - 0 7 0 1e c er 8 3 - 0 01 9 9 2 1 2 3 0 ( 轿车， - - 2 5 t ， = 6 座)( b 、c 类认证) 9 3 5 9 e e c1 9 9 3 1 0 - 0 le c er 8 3 一o o19 9 5 - 0 7 0 2 ( 轻型车， = 3 5 t )( b 、c 类认证) 欧洲i i 号9 4 4 l 力e c1 9 9 6 0 1 o le c er 8 3 - 0 01 9 9 6 加1 o l e c e + e u d c ( 轿车， = 2 5 t ， - - 6 座)( b 、c 类认证) 9 6 6 9 e c1 9 9 7 - 0 1 o l ( 轻型车， 25 0 0 k g ) 工况 1 3 4 我国的排放法规体系 随着我国汽车保有量的迅速增长，汽车排出的尾气所造成的环境污染日益严 重，尤其大城市表现得更加突出。因此，保护环境，控制汽车排放是中国环保部 门和汽车企业刻不容缓的责任。在制定排放法规方面，有关部门根据中国国情， 广泛借鉴了e c e 法捌1 6 】。我国实施汽车排放限值法规始于1 9 9 4 年5 月，虽然起 步较晚，但法规发展迅速，短短几年绝大部分城市已实施e u r oi 标准，2 0 0 4 年 执行e u r oi i 标准，2 0 0 8 年的e u r oi i i 标准及即将实行的e u r oi v 标准( 北京已实 施e u r oi v 标准) 。 g b l 4 7 6 1 1 1 9 9 3 于1 9 9 4 年5 月强制实施，限于我国普遍使用含铅汽油的国 情，因此排放限值比较宽松( 表l 一5 ) 【17 1 。但随着环境保护的日益重视，排放限值 趋向愈来愈严格，该标准于1 9 9 9 年1 2 月3 1 日被代替，虽然该标准限值较宽松， 实施才五年半，但它为中国汽车工业的发展起了很大的促进作用。g b1 4 7 6 1 1 9 9 9 是对g b l 4 7 6 1 1 1 9 9 3 、g b l l 7 6 1 3 1 9 9 3 、g b l l 7 6 1 4 1 9 9 3 、g b l 4 7 6 1 5 1 9 9 3 、 g b t3 8 4 5 1 9 9 3 、g b t1 1 6 1 2 1 9 8 9 、g b t1 4 7 6 3 1 9 9 3 和g b l1 3 4 0 1 9 8 9 的修订 和替代，于2 0 0 0 年1 月1 日实施。该标准是将排放限值和测试方法溶为一体的 标准结构，在排放控制力度上达到了欧洲9 0 年代初的水平，等效采用e u r o 标准。 该标准根据中国国情，将燃料汽车分成三组进行认证。a 类认证：燃用普通级无 8 武汉理工大学硕士学位论文 铅汽油；b 类认证：燃用优质级无铅汽油：c 类认证：燃用柴油。a b 类认证车 辆排放限值见表1 - 6 ，1 - 7 。 型式认证生产一致性认证 c 0h c n o x c oh cn o x 7 61 1 78 59 l1 5 3l o 2 型式认证 生产致性认证 c o h c + n o x c 0 h c + n o x 5 81 9 o7 02 3 8 型式认证 生产一致性认证 c 0 h c + n o x c o ，hc+nox 2 7 20 9 73 1 61 1 3 该标准规定了五项试验。i 型试验冷启动后排气污染物排放试验；i i 型试 验一怠速时一氧化碳排放试验：i i i 型试验一曲轴箱气体排放试验；型试验一点 燃式发动机车辆蒸发排放试验：v 型试验一污染控制装置耐久性的时效试验。该 标准明确要求a 类认证的车辆必须进行i 型、i i 型、i i i 型和型试验。b 类认 证对于微型车来说需进行i 型、i 型、型和v 型试验。而在i 型试验方面，a 类认证车辆只需运转循环1 部，b 类认证车辆则需运转循环1 部和2 部。对于v 型试验可申请乘以规定的劣化因数1 2 通过认证后再进行8 万k m 耐久性试验修 正劣化系数。 g b l 4 7 6 1 1 9 9 9 以及后来的g b l 8 3 5 2 3 2 0 0 5 规定了i 型试验的试验次数和标 准值，基本相同于g b l 4 7 6 7 1 1 9 9 3 所不同的是试验结果应为实测值乘以劣化因 数1 2 再与标准值进行比较，在排放限制上更加严格。 1 4 课题研究背景、对象及目的意义 伴随着人类对环境问题关注，环境污染分担率贡献高的汽车排放也越来越受 到各国关注，本课题正是基于此，且主要针对城市活动频繁的车辆，预设本课题 的研究对象、目的及意义。 9 武汉理工大学硕士学位论文 1 4 1 课题的研究对象 随着社会经济的发展，能源危机和环境污染严重危害人类社会的可持续发 展战略，日益受到各地区和各国政府的重视。而随着汽车工业取得了迅猛的发展， 机动车产量和保有量迅速增长，机动车排放已成城市的主要空气污染源，控制在 用车的排气已经成为降低汽车排气对大气的分担率的有效方法之一。政府对在用 车排放的管理也越来越重视，不同的地方相继出台了不同的控制在用车排放的相 关措施。目前我国排放标准体系中，关于新生产车的型式核准和一致性审查已经 趋于成熟。但由于用户在实际使用过程中对车辆排放影响的因素复杂，而且由于 在用车年检的测试手段和限值过于宽松，管理上也存在一定漏洞，目前市场上的 在用车排放状况不容乐观。 出租车年行驶里程约1 0 万公里，寿命期内运行6 0 8 0 万公里，相当普通私人 乘用车的年里程6 8 倍。出租车、公交车主要在市区长期运行，是大城市机动车 污染的最主要来源。因此选用具有典型代表的且年行驶里程高的出租车辆作为本 课题研究的主要对象。 1 4 2 课题研究的目的及意义 为了深入了解不同技术水平、不同年限的城市出租车排放状况，研究催化器 更换、氧传感器更换、维护保养等技术措施的排放控制效果；探讨采取更严格的 年检( 排放限值和周期) 和财政激励( 资金补贴更换催化器) 的“两手抓”政策可 行性，为机动车污染分担率高的城市提供决策参考。 9 武汉理工火学硕士学位论文 第2 章在用车排放的主要影响因素 影响在用汽油车排放的主要影响因素很多，本文主要从影响在用车排放的内 在因素、外在因素和政策法规三个大的方面分析。 2 1 影响在用车排放的内在因素 控制汽车污染物排放的技术很多，