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/ 185 2013 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 .
2、 1 3 术语和定义 . 1 4 排放限值和有效寿命 . 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
3、 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) ; 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
4、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 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
5、)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 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
6、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 用发动机净功率 测试方法 GB 3847-2005 车用 压燃 式 发动
7、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 (NO X) 和 颗粒 物( PM), 其 中 氮氧化 物 以二氧 化氮 (NO 2) 当 量表示 。 3.2 排气烟度 Exhaust smoke 柴
8、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
9、.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
10、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%。 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
11、 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/kW h 1 130kW P 560kW 2013.07.01 3.5 4.0 0.2 2 75kW P130kW 2013.07.01 5.0 4.0 0.3 3 37kW P75kW 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
12、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/kW h 1 130kW P 560kW 2015.01.01 3.5 2.0 0.19 0.025 2 75kW P130kW 2015.01.01 5.0 3.3 0.19 0.025 3 56kW P75kW 2015.01.01 5.0 3.3 0.19 0.025 4 37kW P56kW 2015.01.01 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
13、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 -12013.07.01 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 , 这些影响 也应被 考虑 进去, 以确 保只 有具 有
14、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
15、 ; 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 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
16、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
17、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 按照 附录 A的要求, 完成 规定的耐久性试验,
18、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
19、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
20、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 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
21、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 业来共 同选 取另外 一台 发动机。 A.3 耐久 性试验 方法 A.3.1 非道路 机械 (或 发动机)制 造企业需 在发动机 台架或 整
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