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 在城市建设中,离不开推土机、压路机、挖掘机;在农业生产中,少不了拖拉机、联合收割机、池塘挖掘机……这些非道路车辆和机械,虽然在数量上无法与道路上行驶的众多机动车相比,但其污染物的排放也不容忽视。一组美国各种移动污染源对NOx排放贡献数据显示,道路用轻型车占49%、道路用重型柴油车占22%;非道路用柴油机占16%、非道路用汽油机占1.0%、火车占8.7%、船舶占1.9%、飞机占1.4%。 
  令人欣喜的是,我国第一个非道路机械污染物排放国家标准即将出台。记者从日前召开的“非道路排放法规研讨会”上了解到,于2005年4月开始征求意见的《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)》有可能在今年正式颁布执行。 
  行业现状不容乐观 
  非道路车辆和机械发动机定义的外延非常宽泛,在我国此类发动机分布于多个行业。其中主要包括:园林机械(小汽油机为主);农用运输车、拖拉机(单缸柴油机及多缸小柴油机);工程机械(大型柴油机和汽油机为主)等。 
  据天津内燃机研究所专家介绍,目前,我国非道路车辆和机械排放水平还有待提升。如产量占世界各国同类产品75%以上、按台数占我国柴油机产品总量80%的单缸柴油机,就是一个技术含量低、配套体系发达、容易装配的机械产品。如现有三轮及小吨位四轮农用运输车、20~40马力轮式拖拉机配套使用的是卧式单缸柴油机,存在严重的可靠性过低、排放严重超标、油耗较高、配套经济性不良等弊病,急需有能满足环保和动力技术要求的新产品来换代。因此,有关专家建议加快开发与配套主机更加适应的节能、节材和高可靠性的新一代机型。提高现有产品可靠性,降低噪声和烟度,下一步推广直喷化、轻量化、多缸化。 
  据介绍,《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》(Ⅰ、Ⅱ阶段)主要适用于非道路移动机械装用的额定净功率不超过560kW的柴油机,包括非恒定转速下的工业钻探设备、工程机械、农用机械、林业机械、材料装卸机械、叉车、雪犁装备、机场地勤设备;以及恒定转速下的空气压缩机、发电机组、渔业机械、水泵等。 
  此项标准Ⅰ、Ⅱ阶段的实施时间将按照发动机的功率予以区分。据透露,第Ⅰ阶段0<Pmax<18可能在今年实施,18≤Pmax于2008年实施;第Ⅱ阶段0<Pmax<18可能于2010年实施,0<Pmax≤560于2009年实施。 
  与国际标准接轨 
  在汽车排放标准领域,存在着欧洲、美国两大体系。但是在非道路发动机排放控制方面,国际上却难得地保持一致。美国最先,欧盟、日本紧跟,形成了当前趋势。 
  美国环保局在1994年针对除机车、船舶和地下矿用设备以外的超过37kW的非道路柴油发动机发布了第一套排放标准Tier1。在1996~2000年间,根据发动机规格不同而分阶段执行的Tier1标准,NOx和颗粒物的排放量分别比未采用排放标准前降低了31%和60%。经过Tier2以后,在2006~2008年间分阶段执行的37~560kW发动机的Tier3,NOx和颗粒物的排放量比Tier1分别再降低60%和40%。而预计将在2011~2014年执行的Tier4A和Tier4B,NOx和颗粒物的排放量均比未采用排放标准前降低了96%。 
  欧盟第一个非道路移动机械排放控制标准〔指令97/68/EC〕发布于1998年2月27日,其第Ⅰ阶段于1999年执行,第Ⅱ阶段根据发动机的功率不同分别于2001~2004年逐步执行。目前执行的第Ⅲ阶段分两步:第一步(阶段ⅢA)仅包括气态排放物,从2005年12月31日到2007年12月31日,与第Ⅱ阶段限值相比,NOx排放量降低了30%;第二步(阶段ⅢB)涵盖颗粒物排放,将于2010年12月31日至2011年12月31日之间执行,与第Ⅱ阶段相比颗粒物排放下降约90%,预计届时发动机将全部安装颗粒滤清器。第Ⅳ阶段将开始从2014年执行,标准等同于美国Tier4。 
  我国最早用于非道路发动机排放控制的排放标准是2003年4月1日发布的两个北京地方标准《DB11/184-2003非道路柴油机排气可见污染物限值及测量方法》和《DB11/18-2003非道路柴油机排气污染物限值及测量方法》。标准等同采用了欧洲第Ⅰ和第Ⅱ阶段的排放限值,执行时间分别为2003年1月和2005年1月。 
  我国即将正式实施的《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》(Ⅰ、Ⅱ阶段)也同样参考了欧盟标准。在欧盟〔指令97/68/EC〕基础上,增加了对农、渔业机械的要求;在第Ⅰ阶段增加了对小于37KW柴油机的排放控制,在第Ⅱ阶段增加了对小于18kW的柴油机的排放控制等。据介绍,此项标准的制订实施,将促进我国非道路移动机械用柴油机技术水平的发展,淘汰落后产品,降低单机排放,并提高企业竞争力和可持续发展能力,对企业的发展具有规范和指导意义。同时,完善我国排放标准体系,为国家规范化、科学化管理和控制非道路移动机械用柴油机的排放提供技术依据,逐步实现与国际标准体系接轨,促进企业的国际交流与合作。 
  有关专家表示,在非道路发动机排放方面的协调行动应当是全球经济一体化和世界各国成熟的标志。如果各国的相关法规不协调,那么生产企业必然分散其产品的排放技术开发方面的投入,导致低排放产品推出的速度变慢。其实从全球大气质量来看,这并不是一个好现象。而从生产来说,很多企业已经是跨国企业并面向全球提供产品。排放标准法规的协调将有助于大批量生产单一产品,这样显然可以降低成本。此外,专家还表示,从非道路发动机法规体系来说,我国应尽快编制非道路火花点火式发动机排放标准、非道路大型压燃式发动机排放标准,以及内陆船舶发动机、铁路机车、航空发动机排放标准。并进行国内、外非道路移动机械大气污染控制法规标准研究。 
  型式核准即将开展 
  此项标准的制订采集了大量的实验数据,第Ⅰ、第Ⅱ阶段的限值接近国内现有水平。普测样机针对第Ⅰ阶段限值的数据显示,低功率发动机(主要配套用于农用机械)合格率较高,如0<Pmax<8的合格率为98.5%,8≤Pmax<18的合格率为79.6%,18≤Pmax<37的合格率为80%。而37≤Pmax≤560高功率发动机(主要配套用于工程机械)的合格率虽然仅为50¥,但这些发动机都由车用发动机企业生产,因此可以将道路车辆排放控制技术移植到非道路机械上,排放控制水平更易提升。 
  为了能够达到第Ⅰ阶段的限值水平,专家建议企业提升技术措施,如优化燃烧室和气道设计,使用P型喷油器等。针对不同功率的发动机,如18≤Pmax≤560,应采用增压或增压中冷技术;而对于0<Pmax≤18的发动机,应重新设计、开发适用的单缸机型式。 
  国家环保总局机动车排污监控中心有关负责人介绍,《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》(Ⅰ、Ⅱ阶段)正式颁布之后,企业可以在标准规定的执行日期之前,按照标准的相应要求进行型式核准的申请和批准。对于按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。标准中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排气污染物排放必须符合标准要求。

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