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　　楊杰

　　●除汽車排放外，農機、工程機械、林業機械、發電機

　　組等大量非公路機動機械的排放狀況令人憂慮。

　　●面對與發達國家排放法規標準的差距，我國應作何謀

　　略?

　　●非公路機動機械發動機排放法規將日趨嚴格，是否已

　　引起企業的足夠重視?你們有所行動了嗎?

　　編者按正當我國中拖生產形勢轉暖，產品在滿足國內需

　　求的同時，還有批量銷往國外，深受許多國家歡迎，并且得

　　到歐美農場主青睞的時候，卻突然出現了這樣一個問題：就

　　在今年我國20～30馬力拖拉機出口美國時，美國環保署以不

　　符合美國環保法規為由，阻擋該產品進口，致使我國的一些

　　企業猝不及防。眾多廠家頓起疑云，這是不是美國設置的貿

　　易障礙?美國環保署提出的理由能否立足?問題的癥結在哪

　　里?為此，本周刊特邀請了上海內燃機研究所的專家楊杰先

　　生作了專題分析，并由此引發了我國非公路機動機械排放達

　　標的話題。

　　盤點現狀

　　世界上，除公路行駛的汽車外，有相當一部分機動機械

　　如農業機械、工程機械、林業機械、園林機械、中小船舶、

　　發電機組、內燃機車等，國際上統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)，其中使用內燃機作為動力的估計約占世界內燃機總量的

　　30%。由于這一類機械作業狀況比較復雜，機器負荷起伏，

　　排放狀況較差，同樣也成為影響人類生存環境的主要污染

　　源。

　　從80年代開始，世界各國政府和聯合國有關機構就十分

　　重視N R M M內燃機排放工作。國際標準化組織于1991年7月

　　在內燃機技術委員會(ISO/TC70)專門設立排放測量分技術

　　委員會(SC8)以負責制定非公路用內燃機排放標準。隨著

　　ISO/TC70/SC8工作進展，ISO8178關于非公路用內燃機排

　　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，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限值，制定相應

　　法規(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燃機排放達標進度表。大體是起點較

　　低，循序漸進。由于法規規定限值目前對企業產品觸動不

　　大，并未引起多數企業重視。可是一旦企業產品出口，特別

　　是出口到歐盟、日本、美國等發達國家，由于不同法規的要

　　求，爭執便會出現。

　　按照國際慣例，進入該國產品必須符合所在國標準及法

　　規。我國即將加入W TO，必須遵循貿易的通常規則。我國對

　　進口的這一類產品也存在是否符合我國有關標準及排放法規

　　的問題。由于我國法規與日本、歐盟、美國法規相差較大，

　　不是在一個水平上，無法滿足這些國家對環保法規的要求，

　　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態煙度測量方

　　法都是我國企業很熟悉的辦法。由于N R M M所用發動機具有

　　非常寬廣功率范圍和結構形成，使用場合也不一樣，因此以

　　十一工況為基礎，針對不同用途發動機實際使用工況再加以

　　簡化。(如拖拉機、工程機械、聯合收割機按C 1循環八個工

　　況考核)

　　我國是發展中國家，非公路機械如拖拉機、農用機動三

　　輪車、聯合收割機、中小型船舶、工程機械、收獲機械、植

　　保機械、排灌機械等年產量達600多萬輛(艘、臺)，是汽車

　　產量的四倍。由于它們當中有些機械作業時間短、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，是和一個國家工業水平、技術水平相

　　適應的，也是一個國家發達程度的象征，不是一蹴而就的

　　事。雖然我國非公路用發動機排放指標還遠低于車用發動機

　　排放指標，而我國車用發動機排放指標又落后于發達國家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、進入較為發達國家的市場，只

　　能是天方夜譚。同時也改變不了我國農機、工程機械產品在

　　國際市場上“廉價商品”形象，只能進入尚無排放法規要

　　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，相對發達國家差距仍很大，但就我國實際控制水平而

　　言，很多企業還有相當難度。據我們抽樣分析，現有產品品

　　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動機排放標準貫徹實施已有一段時

　　日，1998年開始，我國在內燃機產品質量監督檢測中把有關

　　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品，必須整改。按我國《質量法》規

　　定，不合格產品是不允許生產和銷售的，從這一點不難看出

　　我國政府對治理發動機排放的決心。

　　為了解決非公路用內燃機排放污染問題，工程農機行

　　業、內燃機行業必須從標準制定、加強立法、重視開發、提

　　供優質零部件、建立基礎實驗室等幾方面著手。

　　1.組織制定有關控制和降低非公路用內燃機排放標準

　　在國家技術監督局、國家環保總局領導下，根據我國實

　　際、借鑒國外經驗，組織制定科學、全面、系統的控制和降

　　低非公路用內燃機標準。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，該項工

　　作已于1999年3月完成全部轉化及報批工作，并于同年9月批

　　準。今年將根據工作進展逐步完善，形成我國非公路用內燃

　　機全面、系統的標準化和法規體系。

　　2.加強控制和降低非公路用內燃機排放標準立法工作

　　加強立法和嚴格執法是控制和降低非公路用內燃機排放

　　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，并且要制定現行和未來的排放

　　法規以及具體達標時間表，推動標準及法規的貫徹實施，通

　　過強化產品質量監督檢測，強制推行法規實施。

　　3.做好技術開發工作

　　總體上來看，國際上對非公路用內燃機，相對車用發動

　　機而言，要求要低一些，但隨著法規日益嚴格，只是時間上

　　的差距，如歐盟公路與非公路內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發動機就是比車用

　　發動機水平低。實際上世界上為N R M M配套的發動機如卡特

　　比勒、康明斯、約翰·迪爾、柏金斯等公司產品都具有世界

　　柴油機發展前沿水平。

　　降低汽油機和柴油機排放，主要技術基本上與車用發動

　　機要求是一致的，即對汽油機而言采用電子控制技術、汽油

　　噴射、高能點火，采用稀薄燃燒;結構上采用多氣門，可變

　　進氣流截面及可變配氣定時系統，廢氣再循環等。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，新型噴油系統(如泵噴嘴、高壓

　　共軌系統)，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，結構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

　　于現在大量生產的發動機在不采用排氣后處理的情況下依靠

　　機內本身性能優化，嚴格控制發動機質量，輔以必要措施也

　　完全可以達到我國現有的排放法規。但是隨著法規不斷嚴

　　格，以后用于汽車上的很多技術也會移植到非公路用內燃機

　　產品上。目前在開發產品時，行業中一些主導企業已注意到

　　這一主流發展趨勢，開發的產品已經接近或達到歐Ⅱ法規，

　　如上柴D114、玉柴6112、重發6N T5.9、濰柴W D615等產

　　品，為擴大工程機械出口作出貢獻。如果說過去這一類產品

　　比較偏重于節能方面，今后對于非公路用內燃機產品“節省

　　能量、降低排放、高可靠性”將是產品研究開發的主旋律。

　　4.提高發動機測試水平

　　新標準和排放限值法規要求生產企業必須具備一定試驗

　　條件，雖然它要求用臺架試驗的條件比車用發動機要求低得

　　多，但仍須具備按循環工況要求的試驗臺架;排放物要用專

　　用取樣系統收集起來，用先進的分析儀器測定其數量。這就

　　需要配備發動機試驗臺架及排放分析儀，如果要進一步發展

　　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，不是一般小企業所能承受的，所以貫徹執行非公

　　路用內燃機排放標準及限值法規，也必須依靠技術進步和先

　　進的測試裝備的支撐。

　　關注趨勢

　　據專家分析，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移，N R M M也將要成為影響空氣質

　　量的一個大問題。我們對環保法規的日益嚴格及客戶的共同

　　要求，也必將推進N R M M制造商采用綠色發動機。

　　隨著全球人們對環境的關注，發動機排放法規肯定是越

　　來越嚴格，很多專家早就斷言，“如果發動機排放問題不解

　　決，必將受到限制使用。”好在現在的內燃機技術發展不僅

　　跨越了歐Ⅰ、歐Ⅱ、甚至向歐Ⅲ、歐Ⅳ邁進，超低排放，零

　　排放的發動機也在研制開發之中。內燃機在一定程度上，已

　　不是過去那種“傳統機械產品”形象，而成為機、電、儀一

　　體高新技術產品。因此嚴格排放法規的認真執行，必將引起

　　我國工程、農機領域一大批企業動蕩、分化改組，所以有遠

　　見的企業家應看到這一發展勢頭，加快企業的技術改造，不

　　斷提高產品水平，迎接新世紀的挑戰。

　　我 國非 公 路用 柴 油機 排 放限 值

　　表1 2000 1 1日起執行序號

　　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