DB11_ 185-2013_非道路机械用柴油机排气污染物限值及测量方法.pdf
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1、ICS 3.040.50 Z64 备案号:DB11 北京市地方标准 DB11/1852013 代替DB11/185-2003 非道路机械用柴油机排气污染物 限值及测量方法 Limits and measurement methods for exhaust pollutants from diesel engines of non-road machinery 2013-02-16 发布 2013-07-01 实施 北京市环境保护局 北京市质量技术监督局 发 布 DB11/1852013 I 目 录 前 言.II 引言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 排放
2、限值和有效寿命.2 5 系族和源机.3 6 试验方法和要求.4 7 环保一致性检查.5 8 试验用燃油要求.5 附录 A(规范性附录)耐久性试验方法.6 附录 B(资料性附录)发动机的主要特征和与进行试验有关的资料.9 DB11/1852013 II 前 言 本标准全文强制。本标准依据GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准是对DB11/185-2003的修订,本标准自实施之日起代替DB11/185-2003。本标准与DB11/185-2003相比主要变化如下:修改了本标准的适用范围(见1,2003年版的1);在规范性引用文件清单中更新了本标准涉及的标准条文(见 2,2003 年版的 2
3、);修改了部分术语和定义(见 3,2003 年版的 3);修改了非道路机械用柴油机排气污染物限值(见 4,2003 年版的 5);修改了非道路机械用柴油机排气污染物测量方法(见 6,2003 年版的 6);增加了非道路机械用柴油机环保一致性检查要求(见 7);增加了附录A耐久性试验方法(见附录A)。本标准由北京市环境保护局提出并归口。本标准由北京市环境保护局组织实施。标准起草单位:北京理工大学,济南汽车检测中心 本标准主要起草人:葛蕴珊、郝利君、艾毅、王世龙、蒲雨新、陆宪忠 DB11/1852013 III 引引 言言 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,防治非道路机
4、械用柴油机的排气污染,由北京市环境保护局提出并组织实施制定 非道路机械用柴油机排气污染物限值及测量方法,标准规定了北京市新生产非道路机械用柴油机排放限值和测量方法,是对DB11/185-2003标准的修订。本标准中排气污染物部分参考采用欧盟(EU)指令97/68/EC(截止到修订版2004/26/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;本标准中排气烟度部分参考采用欧洲委员会指令77/537/EEC 关于各成员国测量农用或林用轮式拖拉机用柴油机污染物排放的法律、GB20891-2007非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测
5、量方法(中国、阶段)、和GB3847-2005车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法等标准法规的相关技术内容。DB11/1852013 1 非道路机械用柴油机排气污染物限值及测量方法 1 范围 本标准规定了非道路机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法。本标准适用于标定净功率不超过560kW的非道路机械用柴油机,也适用于在道路上用于载人(货)车辆装用的辅助动力柴油机。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 17692 汽车用发
6、动机净功率测试方法 GB 3847-2005 车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度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、阶段)DB11/239 车用柴油 3 术语和定义 下列术语定义适用于本文件。3.1 排气污染物 Exhaust pollutants 发动机排气管排出的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(THC)(假定碳氢比为 1:1.86)、氮氧化物(NOX)和颗粒物(PM),其中氮氧化物以二氧化氮(NO2)当量表示。3.2 排气烟度 Exhaust smoke 柴油机排气被光束照射后吸收光束的指标,以光吸收系数 m-1表
7、示。3.3 颗粒物 Particulate matter 柴油机排气经净化的空气稀释后,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的所有物质。3.4 不透光烟度计 Smoke opacimeter 用于连续测量柴油机排气光吸收系数的仪器。3.5 DB11/1852013 2 净功率 Net power 在试验台架上,按照 GB/T 17692 规定的功率测量方法,在发动机曲轴末端或其等效部件上测得的功率。3.6 标定转速 Rated engine speed 制造厂使用说明书中规定的、调速器所允许的满负荷最高转速;如果柴油机不带调速器,则指制造商在使用说明书中规
8、定的柴油机最大功率时的转速。3.7 负荷百分比 Load ratio 在发动机某一转速下可得到的最大转矩的百分数。3.8 最大转矩转速 Speed at maximum torque 制造厂规定的发动机发出最大转矩时的转速。3.9 中间转速 Intermediate speed 设计在非恒定转速下工作的柴油机,按全负荷转矩曲线运行时,符合下列条件之一的转速:如果标定的最大转矩转速在标定转速的 60-75%之间,则中间转速取标定的最大转矩转速;如果标定的最大转矩转速低于标定转速的 60%,则中间转速取标定转速的 60%;如果标定的最大转矩转速高于标定转速的 75%,则中间转速取标定转速的 75%
9、。3.10 有效寿命 Useful life 保证发动机及其排放控制系统正常运转并符合有关气态污染物、颗粒物排放限值的时期。4 排放限值和有效寿命 4.1 排气污染物排放限值 非道路机械用柴油机排气污染物中一氧化碳(CO)、碳氢化合物(THC)和氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)的比排放量,分阶段不应超过表 1 和表 2 中给出的排放限值。表 1 非道路机械用柴油机排气污染物排放限值(第三阶段)分类 净功率 实施时间 CO NOx+THC PM kW g/kWh 1 130kWP560kW 2013.07.01 3.5 4.0 0.2 2 75kWP130kW 2013.07.01 5.0 4
10、.0 0.3 3 37kWP75kW 2013.07.01 5.0 4.7 0.4 4 P37kW 2013.07.01 5.5 7.5 0.6 表 2 非道路机械用柴油机排气污染物排放限值(第四阶段)分类 净功率 实施时间 CO NOx THC PM DB11/1852013 3 kW g/kWh 1 130kWP560kW 2015.01.01 3.5 2.0 0.19 0.025 2 75kWP130kW 2015.01.01 5.0 3.3 0.19 0.025 3 56kWP75kW 2015.01.01 5.0 3.3 0.19 0.025 4 37kWP56kW 2015.01.
11、01 5.0 4.7 0.025 4 P37kW 2015.01.01 5.5 7.5 0.6 4.2 排气烟度排放限值 非道路机械用柴油机排气烟度的核准试验采用稳态工况法,各转速下的烟度测量值均不得超过表 3的限值。表 3 非道路机械用柴油机排气烟度排放限值 实施日期 不透光度/m-1 2013.07.01 0.80 2015.01.01 0.50 4.3 有效寿命 在正常使用条件下,非道路机械用柴油机在8000小时内,排放应符合本标准的要求。5 系族和源机 5.1 确定柴油机系族的参数 5.1.1 根据柴油机系族内柴油机应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
12、影响也应被考虑进去,以确保只有具有相似排放特性的柴油机包含在一个柴油机系族内。5.1.2 同一系族的柴油机应共有下列基本参数和型号:a)工作循环:2 冲程;4 冲程。b)冷却介质:空气;水;油。c)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)。d)进气方式:自然吸气;增压;增压中冷。e)燃烧室型式/结构:预燃式燃烧室;DB11/1852013 4 涡流式燃烧室;直喷式燃烧室。f)气门和气口结构、尺寸和数量:气缸盖;气缸体;曲轴箱。g)燃料喷射系统:直列泵;分配泵;单体泵;泵喷嘴;高压共轨。h)其它特性:废气再循环;喷水/乳化;空气喷射;增压中冷系统。i)排
13、气后处理:氧化催化器;还原催化器;热反应器;颗粒捕集器;选择性催化还原催化器;其他。5.2 源机的选择 5.2.1 柴油机系族源机的选取,应根据最大转矩转速时,每行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,则应根据标定转速时,每行程最大燃油供油量做为次选原则。在某些情况下,可以另选一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。5.2.2 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,这些特性也应被确定并考虑在内。6 试验方法和要求 6.1 试验循环和方法 6.1.1 排气污染物的
14、测量 北京市非道路机械用柴油机第三阶段排气污染物测量方法采用 2004/26/EC 规定的非道路稳态循环(NRSC),进行热启动循环试验。北京非道路机械用柴油机第四阶段排气污染物测量方法采用 2004/26/EC 规定的非道路瞬态循环(NRTC),NRTC 需要运行两次试验,分别对应冷启动和热启动循环,最终的排放结果是由 10%的冷启动循环试验结果和 90%的热启动循环试验结果的加权之和。DB11/1852013 5 6.1.2 排气烟度的测量 在发动机台架上进行排气烟度试验,排气烟度的测量方法依据GB 3847-2005附录C中规定的方法进行。6.1.3 耐久性试验方法 发动机耐久性运行试验
15、按照附录A的要求,完成规定的耐久性试验,并确定劣化系数。应通过耐久性试验证明试验柴油机在正常工作条件下,在规定的有效寿命期内能够满足本标准的要求,耐久性试验可通过技术成熟的工程方法来完成。耐久性试验过程中,不可更换排气后处理装置、供油系统及增压系统等排放控制关键部件。6.2 对试验用仪器设备的要求 试验用气体污染物和颗粒排放测试设备、试验用测功机等仪器设备的工作原理、准确度应满足 GB 20891-2007 标准对测试设备的要求。排气烟度试验用排放测试设备(不透光烟度计等)、试验用测功机等仪器设备的工作原理、准确度应满足 GB 3847-2005 的相关要求。6.3 柴油机在动力装置上安装的附
16、加要求 柴油机在动力装置上的安装应符合下列要求:进气阻力不得超过附录 B 中对排放试验柴油机所规定的数值;排气背压不得超过附录 B 中对排放试验柴油机所规定的数值。7 环保一致性检查 7.1 批量生产的非道路机械用柴油机,应与该机型试验样机(或系族)一致。7.2 从批量生产的非道路机械用柴油机中抽取三台样机,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。7.3 若抽取的上述三台柴油机通过试验测得的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(THC)、氮氧化物(NOx)及颗粒物(PM)的比排放量平均值均不超过本标准第 4 条规定的限值,则该批产品的排放合格。如果任一项污染
17、物比排放量平均值超过限值,则该批产品的排放不合格。8 试验用燃油要求 柴油机试验用燃油满足 DB11/239 的要求。DB11/1852013 6 附录 A(规范性附录)耐久性试验方法 A.1 概述 本附件规定非道路机械用柴油机台架耐久性试验方法。本附件规定了非道路机械用柴油机劣化系数的确定方法。本附件规定了耐久性运行试验过程中有关的维护保养项目,包括与排放有关和与排放无关的维护保养项目。A.2 试验发动机的选取 A.2.1 根据正文第5条定义的发动机系族、源机,确定用于耐久性试验的发动机机型。A.2.2 如果其它机型能更好地代表发动机系族的最差排放水平,则应与非道路机械(或发动机)制造企业来
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