GB 26133-2010 非道路移动机械用小型点燃式发动机排气污染物排放限值与测量方法(中国第一、二阶段).pdf
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1、 2010-12-30 发布 2011-03-01 实施 发 布 中华人民共和国国家标准GB 261332010非道路移动机械用小型点燃式发动机排气污染物排放限值与测量方法 (中国第一、二阶段) Limits and measurement methods for exhaust pollutants from small spark ignition engines of non-road mobile machinery (, ) 本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。 环 境 保 护 部 国家质量监督检验检疫总局 I 目 次 前 言 . II 1 适用范围 .
2、. 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 型式核准的申请与批准 . 4 5 技术要求 . . 5 6 生产一致性检查 . 7 7 发动机标签 . 8 8 确定发动机系族的参数 . 8 9 源机机型的选择 . 9 10 标准的实施 . 9 附录 A (规范性附录) 型式核准申报材料. 10 附录 B (规范性附录) 试验规程 . 18 附录C (规范性附录) 基准燃料的技术要求 . 50 附录D (规范性附录) 分析和取样系统. 51 附录 E (规范性附录) 型式核准证书 . 55 附录F (规范性附录) 生产一致性保证要求 . 61 II 前 言 根据中华人民共和国环境
3、保护法和中华人民共和国大气污染防治法,防治非道路移动机械用小型点燃式发动机排气对环境的污染,制定本标准。 本标准规定了非道路移动机械用小型点燃式发动机第一阶段和第二阶段的型式核准和生产一致性检查的排气污染物排放限值和测量方法。 本标准的技术内容主要采用GB/T 8190.4(idt ISO 8178)往复式内燃机 排放测量 第4部分:不同用途发动机的试验循环的运转工况,修改采用欧盟(EU) 指令97/68/EC及其修正案 2002/88/EC关于协调各成员国采取措施防治非道路移动机械用内燃机气体污染物和颗粒物排放的法律 以及美国法规40 CFR Part 90非道路点燃式发动机排放控制的相关技
4、术内容。 本标准与上述标准相比,主要差别如下: 发动机标签的有关内容; 基准燃料的种类和技术要求; 实施时间和管理要求; 增加了生产一致性保证要求。 本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E和附录F为规范性附录。 本标准为首次发布。 本标准由环境保护部科技标准司组织制订。 本标准起草单位:天津内燃机研究所、中国环境科学研究院。 本标准环境保护部2010年9月10日批准。 本标准自2011年3月1日实施。 本标准由环境保护部解释。 1 非道路移动机械用小型点燃式发动机排气污染物 排放限值与测量方法(中国第一、二阶段) 1 适用范围 本标准规定了非道路移动机械用小型点燃式发动机(以下简称“发
5、动机”)排气污染物排放限值和测量方法。 本标准适用于(但不限于)下列非道路移动机械用净功率不大于19kW发动机的型式核准和生产一致性检查。 草坪机; 油锯; 发电机; 水泵; 割灌机。 净功率大于19kW但工作容积不大于1L的发动机可参照本标准执行。 本标准不适用于下列用途的发动机。 用于驱动船舶行驶的发动机; 用于地下采矿或地下采矿设备的发动机; 应急救援设备用发动机; 娱乐用车辆,例如:雪橇,越野摩托车和全地形车辆; 为出口而制造的发动机。 2 规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。 GB 17930 车用汽油 GB 1804
6、7 车用压缩天然气 GB 18352.3-2005 轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国、阶段) GB 19159 汽车用液化石油气 GB/T 6072.1 往复式内燃机 性能 第1部分:标准基准状况,功率、燃油消耗和机油消耗的标定和实验方法 GB/T 8190.4 往复式内燃机 排放测量 第4部分:不同用途发动机的试验循环 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 非道路移动机械 non-road mobi le machinery 装配有发动机的移动机械、可运输的工业设备以及不以道路客运或货运为目的的车辆。 3.2 发动机机型 engine type 2 本标准附件AA所列发
7、动机基本特征没有区别的同一类发动机。 3.3 发动机系族 engine family 制造企业通过其设计以期具有相似排放特性的一类发动机,在该系族中,所有发动机均须符合所适用的排放限值。发动机系族及系族内发动机机型的基本特点见附件AB和AC。 3.4 源机 parent engine 按照9.1和附件AA的规定选出的代表发动机系族排放水平的发动机机型,如果系族中只涵盖一个发动机机型,则该发动机机型即为源机。 3.5 手持式发动机 hand-held engine 应至少满足下列要求之一的发动机,用“SH”表示: a) 在使用过程中应由操作者携带; b) 在使用过程中应具有多个位置,如上下或倾斜
8、; c) 执行本标准 5.3.1 第一阶段排放限值期间该设备连同发动机的质量不大于 20kg,执行本标准5.3.2 第二阶段排放限值期间质量不大于 21kg,且至少具有下列特征之一: 1) 操作者在使用过程中应支撑或携带该设备; 2) 操作者应在使用过程中支撑或用姿态控制该设备; 3) 用于发电机或泵的发动机。 3.6 非手持式发动机 non-hand-held engine 不满足手持式发动机定义的发动机,用“FSH”表示。 3.7 净功率 net power 按照本标准表EB.1要求安装发动机装置与附件 (风冷发动机直接安装在曲轴上的冷却风扇可保留),从曲轴末端或其等效部件上测得的功率,发
9、动机运转条件和燃油按照本标准规定执行。 3.8 额定转速 rated speed a) 制造企业为手持式发动机规定的满负荷运转条件下最常用的发动机转速; b) 制造企业为非手持式发动机设定的满负荷运转条件下由调速器决定的最大允许转速。 3.9 中间转速 intermediate speed 如果发动机按G1循环测试,中间转速为额定转速的85%。 3.10 负荷百分比 percent load 发动机在某转速下扭矩占该转速可得到的最大扭矩的百分数。 3.11 最大扭矩转速 maximum torque speed 制造企业规定的最大扭矩对应的发动机转速。 3.12 发动机生产日期 engine
10、production date 发动机通过最终检查离开生产线的日期,这个阶段发动机已经准备好交货或入库存放。 3.13 符号、单位和缩略语 3.13.1 试验参数符号 3 所有的体积和体积流量都应折算到273K(0)和101.325kPa 的基准状态。 符号 单位 定义 ATm2排气管的横截面积 Aver 加权平均值: 3/h 体积流量 kg/h 质量流量 C1 碳氢化合物,以 C1当量表示 Conc 10 6(或 % V/V ) 用下标表示的某组分的浓度 concc10 6(或 % V/V) 背景校正的某组分浓度(用下标表示) concd10 6(或 % V/V) 稀释空气的某组分浓度(用下
11、标表示) DF 稀释系数 fa 实验室大气因子 FFH 燃油特性系数,用来根据氢碳比从干基浓度转 化为湿基浓度 GAIRWkg/h 湿基进气质量流量 GAIRDkg/h 干基进气质量流量 GDILWkg/h 湿基稀释空气质量流量 GEDFWkg/h 湿基当量稀释排气质量流量 GEXHW kg/h 湿基排气质量流量 GFUELkg/h 燃油质量流量 GTOTW kg/h 湿基稀释排气质量流量 HREFg/kg 绝对湿度参考值 10.71g/kg 用来计算 NOX的湿度校正系数 Hag/kg 进气绝对湿度 Hdg/k 稀释空气绝对湿度 KH NOX湿度校正系数 Kw,a 进气干- 湿基校正系数 K
12、w,d 稀释空气干- 湿基校正系数 Kw,e 稀释排气干- 湿基校正系数 Kw,r 原排气干- 湿基校正系数 L % 试验转速下, 扭矩相对最大扭矩的百分数 pakPa 发动机进气的饱和蒸气压 (GB/T6072.1 psy=PSY 测试环境) pBkPa 总大气压(GB/T6072.1 : Px=PX 现场环境总压力 Py=PY 试验环境总压力)pdkPa 稀释空气的饱和水蒸气压 pskPa 干空气压 PMkW 试验转速下测量的最大功率(安装附件 EB 的设备和辅件) P(a) kW 试验时应安装的发动机辅件所吸收的功率 P(b) kW 试验时应拆除的发动机辅件所吸收的功率 P(n) kW
13、未校正的净功率 P(m) kW 试验台上测得的功率 4 符号 单位 定义 Q 稀释比 Ra% 进气相对湿度 Rd稀释空气相对湿度 Rf FID 响应系数 S kW 测功机设定值 TaK 进气绝对温度 T 绝对露点温度 TrefK 参考温度(燃烧空气:298 ) VAIRDm3/h 干基进气体积流量 VAIRW3/h 湿基进气体积流量 VDILWm3/h 湿基稀释空气体积流量 VEDFW3/h 湿基当量稀释排气体积流量 VEXHDm3/h 干基排气体积流量 VEXHW3/h 湿基排气体积流量 VTOTWm3/h 湿基稀释排气体积流量 WF 加权系数 WFE 有效加权系数 wet 湿基 dry 干
14、基 3.13.2 化学组分符号 CO 一氧化碳 CO2二氧化碳 HC 碳氢化合物 NMHC 非甲烷碳氢 NOX氮氧化物 NO 一氧化氮 NO2二氧化氮 O2氧气 C2H6乙烷 CH4甲烷 C3H8丙烷 H2O 水 PTFE 聚四氟乙烯 3.13.3 缩写 FID 氢火焰离子化检测仪 HFID 加热型氢火焰离子化检测仪 NDIR 不分光红外线分析仪 CLD 化学发光检测仪 HCLD 加热型化学发光检测仪 PDP 容积式泵 CFV 临界流量文氏管 4 型式核准的申请与批准 5 4.1 型式核准的申请 4.1.1 发动机型式核准的申请由制造企业或制造企业授权的代理人向型式核准机构提出。应按本标准附录
15、 A 的要求提交型式核准有关技术资料。 4.1.2 应按本标准附录 F 的要求提交生产一致性保证计划。 4.1.3 应按型式核准机构要求向指定的检验机构提交一台发动机完成本标准规定的检验内容,该发动机应符合 9.1 和附录 A 所描述的机型(或源机)特性。 4.1.4 如果型式核准机构认为,申请者申报的源机不能完全代表附件 AB 中定义的发动机系族,制造企业应提供另一台源机,按照本标准 4.1.3 的要求重新提交型式核准申请。 4.2 型式核准的批准 4.2.1 型式核准机构对满足本标准要求的发动机机型或发动机系族应予以型式核准批准,并颁发附录E 规定的型式核准证书。 4.2.2 对源机的型式
16、核准可以扩展到发动机系族中所有机型。 5 技术要求 5.1 一般要求 5.1.1 影响发动机排放的零部件设计、制造与装配,应确保发动机在正常使用中,无论零部件受到何种振动,排放仍应符合本标准的规定。 5.1.2 制造企业应采取有效技术措施确保发动机在正常使用条件下,在表 4 或表 5 规定的发动机使用寿命期内,排放均应满足本标准要求。 5.2 发动机分类 发动机类别代号及对应工作容积见表1。 表 1 发动机类别 发动机类别代号 工作容积 V / cm3SH1 V 20 SH2 20 V 50 SH3 V 50 FSH1 V 66 FSH2 66 V 100 FSH3 100 V 225 FSH
17、4 V 225 5.3 排气污染物限值 5.3.1 第一阶段 发动机排气污染物中一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的比排放量不得超过表2中的限值。 表 2 发动机排气污染物排放限值(第一阶段) 单位: g/kWh 污染物排放限值 发动机类别代号 一氧化碳 (CO ) 碳氢化合物 (HC ) 氮氧化物 (NOx) 碳氢化合物+ 氮氧化物 (HC+NOx) SH1 805 295 5.36 SH2 805 241 5.36 SH3 603 161 5.36 FSH1 519 50 FSH2 519 40 FSH3 519 16.1 FSH4 519 13.4 6 5.3.2 第二阶段 5.3.2.1
18、自第二阶段开始,发动机排气污染物中一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的比排放量不得超过表 3 中的限值,同时发动机应满足表 4,表 5 和附件 BD 规定的排放控制耐久性要求。制造企业应声明每个发动机系族适用的耐久期类别。所选类别应尽可能接近发动机拟安装机械的寿命。 表 3 发动机排气污染物排放限值(第二阶段) 单位: g/kWh 污染物排放限值 发动机类别代号 一氧化碳 (CO ) 碳氢化合物+ 氮氧化物 (HC+NOx) 氮氧化物 (NOx) SH1 805 50 SH2 805 50 SH3 603 72 FSH1 610 50 FSH2 610 40 FSH3 610 16.1 FSH4
19、610 12.1 10 5.3.2.2 对于手持式发动机,制造企业应从表 4 选择排放控制耐久期的类别。 5.3.2.3 对于非手持式发动机,制造企业应从表 5 选择排放控制耐久期的类别。 5.3.3 用于扫雪机的二冲程发动机,无论是否为手持式,只需满足相应工作容积的 SH1、SH2 或 SH3类发动机限值要求。 5.3.4 对于以天然气为燃料的发动机,可选择使用 NMHC 替代 HC。 表 4 手持式发动机排放控制耐久期的类别 单位:小时 排放控制耐久期类别 发动机类别代号 1 2 3 SH1 50 125 300 SH2 50 125 300 SH3 50 125 300 表 5 非手持式
20、发动机的排放控制耐久期的类别 单位:小时 排放控制耐久期类别 发动机类别代号 1 2 3 FSH1 50 125 300 FSH2 125 250 500 FSH3 125 250 500 FSH4 250 500 1000 5.4 排气污染物测量 5.4.1 按本标准附件 BA 的规定进行发动机排气污染物测量,试验循环按 B.3.5 及表 B.1 的规定执行。 5.4.2 发动机排气污染物应使用本标准附录 D 描述的系统测量。 5.5 发动机安装在非道路移动机械上的要求 5.5.1 安装于非道路移动机械设备上的发动机应符合型式核准所限定的使用范围。 5.5.2 发动机还应满足型式核准所关注的
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