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　　楊杰

　　●除汽車排放外，農(nóng)機、工程機械、林業(yè)機械、發(fā)電機

　　組等大量非公路機動機械的排放狀況令人憂慮。

　　●面對與發(fā)達國家排放法規(guī)標準的差距，我國應作何謀

　　略?

　　●非公路機動機械發(fā)動機排放法規(guī)將日趨嚴格，是否已

　　引起企業(yè)的足夠重視?你們有所行動了嗎?

　　編者按正當我國中拖生產(chǎn)形勢轉(zhuǎn)暖，產(chǎn)品在滿足國內(nèi)需

　　求的同時，還有批量銷往國外，深受許多國家歡迎，并且得

　　到歐美農(nóng)場主青睞的時候，卻突然出現(xiàn)了這樣一個問題：就

　　在今年我國20～30馬力拖拉機出口美國時，美國環(huán)保署以不

　　符合美國環(huán)保法規(guī)為由，阻擋該產(chǎn)品進口，致使我國的一些

　　企業(yè)猝不及防。眾多廠家頓起疑云，這是不是美國設(shè)置的貿(mào)

　　易障礙?美國環(huán)保署提出的理由能否立足?問題的癥結(jié)在哪

　　里?為此，本周刊特邀請了上海內(nèi)燃機研究所的專家楊杰先

　　生作了專題分析，并由此引發(fā)了我國非公路機動機械排放達

　　標的話題。

　　盤點現(xiàn)狀

　　世界上，除公路行駛的汽車外，有相當一部分機動機械

　　如農(nóng)業(yè)機械、工程機械、林業(yè)機械、園林機械、中小船舶、

　　發(fā)電機組、內(nèi)燃機車等，國際上統(tǒng)稱為非公路機動機械(N

　　o n-R o ad M o b ile M ach in-e ry簡稱N R-M

　　M)，其中使用內(nèi)燃機作為動力的估計約占世界內(nèi)燃機總量的

　　30%。由于這一類機械作業(yè)狀況比較復雜，機器負荷起伏，

　　排放狀況較差，同樣也成為影響人類生存環(huán)境的主要污染

　　源。

　　從80年代開始，世界各國政府和聯(lián)合國有關(guān)機構(gòu)就十分

　　重視N R M M內(nèi)燃機排放工作。國際標準化組織于1991年7月

　　在內(nèi)燃機技術(shù)委員會(ISO/TC70)專門設(shè)立排放測量分技術(shù)

　　委員會(SC8)以負責制定非公路用內(nèi)燃機排放標準。隨著

　　ISO/TC70/SC8工作進展，ISO8178關(guān)于非公路用內(nèi)燃機排

　　放測量的四個標準首先出臺。

　　世界上很多國家都采用了國際標準，并制定了相應法

　　規(guī)，歐盟、日本、美國早在1996年就付諸實施了。我國是

　　(ISO/TC70)成員國，考慮到排放標準及法規(guī)制定時間長，

　　耗資巨大。我國也就等同采用了ISO8178中三個標準(對應我

　　國標準G B/T8190.1—1999，G B/T8190.2—1999，G

　　B/T8190.4—1999)，并參照歐洲排放法規(guī)限值，制定相應

　　法規(guī)(JB8891—1999)，從2000年1月1日開始實施。表1列

　　出了我國非公路用內(nèi)燃機排放達標進度表。大體是起點較

　　低，循序漸進。由于法規(guī)規(guī)定限值目前對企業(yè)產(chǎn)品觸動不

　　大，并未引起多數(shù)企業(yè)重視?？墒且坏┢髽I(yè)產(chǎn)品出口，特別

　　是出口到歐盟、日本、美國等發(fā)達國家，由于不同法規(guī)的要

　　求，爭執(zhí)便會出現(xiàn)。

　　按照國際慣例，進入該國產(chǎn)品必須符合所在國標準及法

　　規(guī)。我國即將加入W TO，必須遵循貿(mào)易的通常規(guī)則。我國對

　　進口的這一類產(chǎn)品也存在是否符合我國有關(guān)標準及排放法規(guī)

　　的問題。由于我國法規(guī)與日本、歐盟、美國法規(guī)相差較大，

　　不是在一個水平上，無法滿足這些國家對環(huán)保法規(guī)的要求，

　　因此我國中拖出口受阻問題也就不難解釋了。

　　實際上ISO8178采用十一工況(它由歐洲十三工況演化而

　　來)，對氣體排放物、顆粒排放物測量以及穩(wěn)態(tài)煙度測量方

　　法都是我國企業(yè)很熟悉的辦法。由于N R M M所用發(fā)動機具有

　　非常寬廣功率范圍和結(jié)構(gòu)形成，使用場合也不一樣，因此以

　　十一工況為基礎(chǔ)，針對不同用途發(fā)動機實際使用工況再加以

　　簡化。(如拖拉機、工程機械、聯(lián)合收割機按C 1循環(huán)八個工

　　況考核)

　　我國是發(fā)展中國家，非公路機械如拖拉機、農(nóng)用機動三

　　輪車、聯(lián)合收割機、中小型船舶、工程機械、收獲機械、植

　　保機械、排灌機械等年產(chǎn)量達600多萬輛(艘、臺)，是汽車

　　產(chǎn)量的四倍。由于它們當中有些機械作業(yè)時間短、使用期限

　　長，相應的保有量就比較大;再加上管理、維護水平低，單

　　機排放量往往高出同排量汽車發(fā)動機好幾倍，因此對這一類

　　機動機械排放控制已到了刻不容緩的地步。

　　如何應對

　　排放限值的制定，是和一個國家工業(yè)水平、技術(shù)水平相

　　適應的，也是一個國家發(fā)達程度的象征，不是一蹴而就的

　　事。雖然我國非公路用發(fā)動機排放指標還遠低于車用發(fā)動機

　　排放指標，而我國車用發(fā)動機排放指標又落后于發(fā)達國家10

　　～15年左右，但我們除了知難而進、奮力直追之外，別無出

　　路。如果我們的產(chǎn)品不能與其他國家在同一起跑線上，我們

　　將永遠受制于人，走出國門、進入較為發(fā)達國家的市場，只

　　能是天方夜譚。同時也改變不了我國農(nóng)機、工程機械產(chǎn)品在

　　國際市場上“廉價商品”形象，只能進入尚無排放法規(guī)要

　　求、相對比較落后的國家。

　　按照我國N R M M柴油機排放限值，即使到2005年以后我

　　國第三階段排放限值，也只接近于Eu ro 1限值。雖然這一限

　　值，相對發(fā)達國家差距仍很大，但就我國實際控制水平而

　　言，很多企業(yè)還有相當難度。據(jù)我們抽樣分析，現(xiàn)有產(chǎn)品品

　　種三分之一以上不能滿足我國2005年排放限值。對于柴油機

　　而言，主要是N O x和PM的排放，如果像歐洲或美國一樣對顆

　　粒物排放也給予嚴格限制，不合格的程度就更高。

　　我國對于非公路用發(fā)動機排放標準貫徹實施已有一段時

　　日，1998年開始，我國在內(nèi)燃機產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中把有關(guān)

　　排放及煙度指標作為強制性指標，即“一票否決”，達不到

　　指標便判為不合格產(chǎn)品，必須整改。按我國《質(zhì)量法》規(guī)

　　定，不合格產(chǎn)品是不允許生產(chǎn)和銷售的，從這一點不難看出

　　我國政府對治理發(fā)動機排放的決心。

　　為了解決非公路用內(nèi)燃機排放污染問題，工程農(nóng)機行

　　業(yè)、內(nèi)燃機行業(yè)必須從標準制定、加強立法、重視開發(fā)、提

　　供優(yōu)質(zhì)零部件、建立基礎(chǔ)實驗室等幾方面著手。

　　1.組織制定有關(guān)控制和降低非公路用內(nèi)燃機排放標準

　　在國家技術(shù)監(jiān)督局、國家環(huán)?？偩诸I(lǐng)導下，根據(jù)我國實

　　際、借鑒國外經(jīng)驗，組織制定科學、全面、系統(tǒng)的控制和降

　　低非公路用內(nèi)燃機標準。我國與很多國家一樣，等同采用

　　ISO8178的幾項標準的制定適合我國國情的限值法規(guī)，該項工

　　作已于1999年3月完成全部轉(zhuǎn)化及報批工作，并于同年9月批

　　準。今年將根據(jù)工作進展逐步完善，形成我國非公路用內(nèi)燃

　　機全面、系統(tǒng)的標準化和法規(guī)體系。

　　2.加強控制和降低非公路用內(nèi)燃機排放標準立法工作

　　加強立法和嚴格執(zhí)法是控制和降低非公路用內(nèi)燃機排放

　　的有效措施，合理的制定其排放限值，使其既不遷就落后，

　　又要考慮與世界水平相接近，并且要制定現(xiàn)行和未來的排放

　　法規(guī)以及具體達標時間表，推動標準及法規(guī)的貫徹實施，通

　　過強化產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測，強制推行法規(guī)實施。

　　3.做好技術(shù)開發(fā)工作

　　總體上來看，國際上對非公路用內(nèi)燃機，相對車用發(fā)動

　　機而言，要求要低一些，但隨著法規(guī)日益嚴格，只是時間上

　　的差距，如歐盟公路與非公路內(nèi)燃機排放指標時間跨度上相

　　差八年左右。但這不能簡單認為N R-M M發(fā)動機就是比車用

　　發(fā)動機水平低。實際上世界上為N R M M配套的發(fā)動機如卡特

　　比勒、康明斯、約翰·迪爾、柏金斯等公司產(chǎn)品都具有世界

　　柴油機發(fā)展前沿水平。

　　降低汽油機和柴油機排放，主要技術(shù)基本上與車用發(fā)動

　　機要求是一致的，即對汽油機而言采用電子控制技術(shù)、汽油

　　噴射、高能點火，采用稀薄燃燒;結(jié)構(gòu)上采用多氣門，可變

　　進氣流截面及可變配氣定時系統(tǒng)，廢氣再循環(huán)等。對于小汽

　　油機采用點火提前自動控制，分開式定量潤滑及干式曲軸

　　箱。柴油機采用電控技術(shù)，新型噴油系統(tǒng)(如泵噴嘴、高壓

　　共軌系統(tǒng))，低慣量小壓力室噴油器，提高噴射壓力和噴射

　　速率，廣泛采用增壓及增壓中冷，結(jié)構(gòu)上采用多氣門可變幾

　　何截面渦輪增壓器等。對于要求更高的非公路機動機械甚至

　　可以采用排氣后處理，或單一燃料氣體發(fā)動機以滿足超低排

　　放要求(如坑道、倉儲、船艙用N R M M)。一般情況下，對

　　于現(xiàn)在大量生產(chǎn)的發(fā)動機在不采用排氣后處理的情況下依靠

　　機內(nèi)本身性能優(yōu)化，嚴格控制發(fā)動機質(zhì)量，輔以必要措施也

　　完全可以達到我國現(xiàn)有的排放法規(guī)。但是隨著法規(guī)不斷嚴

　　格，以后用于汽車上的很多技術(shù)也會移植到非公路用內(nèi)燃機

　　產(chǎn)品上。目前在開發(fā)產(chǎn)品時，行業(yè)中一些主導企業(yè)已注意到

　　這一主流發(fā)展趨勢，開發(fā)的產(chǎn)品已經(jīng)接近或達到歐Ⅱ法規(guī)，

　　如上柴D114、玉柴6112、重發(fā)6N T5.9、濰柴W D615等產(chǎn)

　　品，為擴大工程機械出口作出貢獻。如果說過去這一類產(chǎn)品

　　比較偏重于節(jié)能方面，今后對于非公路用內(nèi)燃機產(chǎn)品“節(jié)省

　　能量、降低排放、高可靠性”將是產(chǎn)品研究開發(fā)的主旋律。

　　4.提高發(fā)動機測試水平

　　新標準和排放限值法規(guī)要求生產(chǎn)企業(yè)必須具備一定試驗

　　條件，雖然它要求用臺架試驗的條件比車用發(fā)動機要求低得

　　多，但仍須具備按循環(huán)工況要求的試驗臺架;排放物要用專

　　用取樣系統(tǒng)收集起來，用先進的分析儀器測定其數(shù)量。這就

　　需要配備發(fā)動機試驗臺架及排放分析儀，如果要進一步發(fā)展

　　還必須具有顆粒物測量儀。配備一套完整的排放分析裝置投

　　入也很大，不是一般小企業(yè)所能承受的，所以貫徹執(zhí)行非公

　　路用內(nèi)燃機排放標準及限值法規(guī)，也必須依靠技術(shù)進步和先

　　進的測試裝備的支撐。

　　關(guān)注趨勢

　　據(jù)專家分析，隨著對汽車和卡車廢氣排放控制的日益嚴

　　格，問題的重心將有所轉(zhuǎn)移，N R M M也將要成為影響空氣質(zhì)

　　量的一個大問題。我們對環(huán)保法規(guī)的日益嚴格及客戶的共同

　　要求，也必將推進N R M M制造商采用綠色發(fā)動機。

　　隨著全球人們對環(huán)境的關(guān)注，發(fā)動機排放法規(guī)肯定是越

　　來越嚴格，很多專家早就斷言，“如果發(fā)動機排放問題不解

　　決，必將受到限制使用?！焙迷诂F(xiàn)在的內(nèi)燃機技術(shù)發(fā)展不僅

　　跨越了歐Ⅰ、歐Ⅱ、甚至向歐Ⅲ、歐Ⅳ邁進，超低排放，零

　　排放的發(fā)動機也在研制開發(fā)之中。內(nèi)燃機在一定程度上，已

　　不是過去那種“傳統(tǒng)機械產(chǎn)品”形象，而成為機、電、儀一

　　體高新技術(shù)產(chǎn)品。因此嚴格排放法規(guī)的認真執(zhí)行，必將引起

　　我國工程、農(nóng)機領(lǐng)域一大批企業(yè)動蕩、分化改組，所以有遠

　　見的企業(yè)家應看到這一發(fā)展勢頭，加快企業(yè)的技術(shù)改造，不

　　斷提高產(chǎn)品水平，迎接新世紀的挑戰(zhàn)。

　　我 國非 公 路用 柴 油機 排 放限 值

　　表1 2000 1 1日起執(zhí)行序號

　　實施日期 比排放量(g/kW.h

　　CO HC NOx PT 1 2000.1.1

　　12.3 2.6 15.8 / 2 2002.

　　1.1 8.4 2.1 10.8 / 3

　　待定 4.9 1.2 9.0 0.7 日本非公路

　　機動機械(N RM M )排放限值實施 日期 功率(kW)

　　60 排放〔g/(kW.h〕

　　NO X CO HC

　　7.5～15 13 6 2.5 1996～

　　1998 15 ～30 11 6 2.0

　　30～260 9.5 6 1.5 歐洲聯(lián)盟

　　非公路機動機械排放限值實施 日期 功率(kW) 比

　　排 放量〔g/(kW.h〕

　　NO X CO HC PM

　　第 一階段 1998.6.30 130 ～

　　560 9.2 5.0 1.3 0.54 1998.6.30

　　75～130 9.2 5.0 1.3 0.70

　　1998.6.30 37～75 9.2 6.5 1.3

　　0.85

　　第 二階段 1999.12.31 13 ～

　　37 8.0 5.5 1.5 0.80 2000.12.

　　31 130 ～560 6.0 3.5 1.0 0.

　　20 2001.12.31 75 ～130 6.0 5.0 1.0

　　0.30

　　2002.12.31 37 ～75 7.0 5.0 1.3

　　0.40 美國非公路機動機械排放限值實施日期 功率(kW)

　　比排放 量〔g/(kW.h〕

　　NOX CO HC PM 1996.1.1 130 ～

　　560 1997.1.1

　　75～130 1998.

　　1.1 37 ～75 9.2 11.4 1.3 0.

　　54

　　2000.1.1 560 以上

　　美國未來計劃法規(guī)實施日期 功率(kW)

　　比排放量 〔g/(kW.h〕

　　NM HC +NO X CO PM

　　第 一階段 1999.1.1 19～

　　37 5.5

　　8 ～9 9.4 6.6 0.8 2000.1.

　　1

　　8以下 10.5 8 1.0

　　第 二階段 2006.1.1 560 以

　　上 2002.1.1

　　450 ～560 6.4 2001.1.

　　1 225 ～450 3.5 0.2

　　2003.1.1 130 ～225 6.6

　　75～130 5.0 0.30 2004.1.

　　1 37～75 0.40

　　19～37 5.5 0.59

　　8～19 7.5 6.6 2005.1.

　　1 8以下 8.0 0.80

　　第 三階段

　　450～560 2006.

　　1.1 225 ～450 3.5

　　130～225 4.0 尚未 確定

　　2007.1.1 75 ～130

　　5.0 2008.1.1 37～75 4.7