前面李Sir介绍过了美国轻型汽车的排放循环,与中国和欧洲的排放循环完全不同,本篇李Sir继续说一下美国轻型汽车排放标准的具体要求。文末有总结,如果您读着法规条款有些枯燥或者想缩短阅读时间,可以直接跳至文末。
美国法规的基本情况
不同于中国排放标准已经排到了国6,美国环保局(EPA,Environmental Protection Agency)发布的轻型汽车排放法规到现在为止只有3个阶段,即Tier1,Tier2和Tier3。
Tier1于1991年6月5日发布,并于1994年至1997年分阶段逐步实施;
Tier2于1999年12月21日通过,并于2004年至2009年分阶段逐步实施;
Tier3 于2014年3月3日最终确定,将在2017年至2025年分阶段实施。
需要注意,中国轻型汽车排放标准序列号多,但多没有过渡阶段,到法规执行之日起即必须执行法规限值。美国轻型汽车排放标准序列号虽少,但每个排放阶段实施初期都规定了为期数年的过渡期,过渡期内分阶段逐步提高排放要求,并在过渡期结束后达到最终排放限值。
汽车的分类
美标中的单位采用英制单位,质量单位磅(lb,1lb=453.59g),长度单位英里(mile,1mile=1.609km)或英尺(ft,1ft=0.3048m)。
根据质量的不同,EPA法规对汽车进行了划分,如下表所示。
相关质量缩写的含义如下:
GVWR:Gross Vehicle Weight Rating,汽车总质量;
LVW:Loaded Vehicle Weight,汽车载质量,等于整车整备质量+300磅(约483kg);
ALVW:Adjusted Loaded Vehicle Weight,调整的汽车载质量,等于GVWR和整车整备质量的平均值;
EPA Tier2的汽车分类情况如下表所示。相较于Tier 1,Tier2汽车分类增加了中型乘用车,主要代表大型SUV、乘用VAN车等车型,而且对于MDPV分类,厂家可以选择进行重型柴油发动机排放认证。
FTP75排放限值
EPA Tier2的排放标准以“certification bins”的结构体现,其中共包含8级(1~8)的永久认证标准和3级(9~11)的临时认证标准,从11级到1级排放限值逐步降低。其中临时认证标准是Tier2的过渡时期采用的标准,从2008年以后不再使用。污染物的测试循环为FTP75,限值如下表所示,单位是g/mile。
将2~8级限值的单位转化为国标常用的g/km,限值如下表所示。
与中国轻型汽车的排放要求不同,EPA Tier2不针对车型设定排放限值,而是规定厂家全部轻型车(即车队)的平均排放限值。Tier2要求厂家可以从“certification bins”中自由选择任何级别对车型进行认证,但厂家车队的平均NOx排放要达到0.07g/mile,这与“certification bins”中Tier2 Bin5的NOx限值相当。因此,如果有部分汽车是按Tier2 Bin6及更高的排放级别进行的认证,意味着厂家必须出售足够数量的Tier2 Bin4及更低排放级别的汽车,使车队平均的NOx排放达到0.07g/mile。
耐久要求
EPA Tier2的排放耐久性里程包括中间寿命和全寿命两种:中间寿命规定为5年或50000英里(8万多公里),以先到者为准;LDV和LLDT的全寿命为10年或120000英里(约19.3万公里),以先到者为准;HLDT和MDPV的全寿命为11年或120000英里(约19.3万公里),以先到者为准。厂家同时可以选择按生命周期150000英里(24.1万公里)或15年进行认证,这样就可以不进行中间寿命认证。
SFTP排放限值
EPA Tier2还要求LDV和LDT汽车需进行SFTP的认证,MDPV、两用燃料LDV/LDT以及非汽油柴油动力的LDV/LDT则不需要。
SFTP标准要求分别认证4000英里(6436m)和全寿命的排放情况。其中4000英里监测NMHC+NOx、CO两种排放污染物,所有汽车的限值是一致的,如下表所示。
全寿命监测NMHC+NOx、PM和CO三种污染物,权重按下式计算:
SFTP=0.35(FTP) + 0.28(US06) + 0.37(SC03)
限值按下面公式计算:
SFTP Standard = Tier1 SFTP - [0.35 × (Tier1 FTP - Tier2 FTP)]
EPA Tier1 阶段SFTP标准的排放限值如下表所示,单位为g/mile。
将单位转化为国标常用的g/km,柴油汽车的限值如下表所示。
对于SFTP标准的全寿命排放限值,与汽车类型及FTP认证等级相关,以LDT4、Tier2 Bin10的汽车为例,在全生命周期内,SFTP标准的排放限值如下表所示,单位为g/mile。
其它要求
此外,还应注意以下法规条款:
a)对于LDV和LDT汽车,在HFET循环的NOx测试结果不得大于相应FTP75循环测试结果的1.33倍。
b)从2001年起,曲轴箱污染物不可以排到大气。
c)如果车队平均NOx排放低于标准,厂家可获得NOx积分;如果车队平均NOx排放高于标准,厂家则获得NOx赤字。积分可用于未来厂家自己使用或与其它厂家交易。
小结
1-中国轻型汽车的排放标准要求每一种车型都必须达到给定的排放限值;美国认证不针对车型设定排放限值,而是规定厂家各类轻型车(即车队)的平均排放限值。这是很重要的区别。
2- EPA Tier2要求厂家可自由选择“certification bins”中任何一级标准对车型进行认证,但厂家车队的平均NOx排放要达到0.07g/mile(即0.0435g/km),比中国国6b的轻型汽车排放限值0.050g/km还要低。
3- EPA Tier2在2009年后全面实施,而中国国6b将在2023年全国实施,比美国晚了将近15年;
所以,跟美国比,中国轻型汽车的排放法规还有比较大的差距。
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