中国非道路移动机械用小汽油机

中国非道路移动机械用小汽油机行业现状与排放法规编制进程Actuality Status of Chinese Non-road Small y
S.I. Engine Industry and Exhaust Emission
Standard Promotion
林漫群
LinManqun
天津内燃机研究所
Tianjin Internal Combustion Engine Research Institute
1Jan. 21, 2008
概要
Outline
1 行业现状
Actuality Status of Chinese Non-road Small S.I. Engine
A t lit St t f Chi N d S ll S I E i
Industry
22 排放法规进程
Promotion of Exhaust Emission Standard
3 排放控制技术综述
Summarization of Emission Control Technologies
Summarization of Emission Control Technologies
2
11 行业现状
y
Actuality Status of Chinese Non-road Small
S.I. Engine Industry
1.1 历史回顾——History
1.2 快速发展——Rapidly Promotion
1.3 生产销售Manufacture and
1.3——Manufacture and
distribution
1.4 技术现状——Technical Status
3
1.1 历史回顾——History •中国小汽油机行业始于1958年，
产品051油锯；Chinese non-road
small S.I. engine manufacture was started
from 1958___051Chainsaw
•60～70年代，涌现出一批生产企业，
产品为1E40汽油机，主要用于割草、
汽油机主要用于割草
水泵和喷雾机；
19601970s _ 1E40 2stroke engines for
1960-1970’s1E402stroke engines for
lawn mowers, water pumps and sprayers.
4
121.2 快速发展——Rapidly Development
Rapidly Development 1416l i o n )81012t p u t (M i l 0
246A n n u a l O u 199820002002
200420062008
Year 5
1.3 生产销售——Manufacture 13M f t
and distribution
and distribution
6
主要生产企业•Main Engine Manufacturer: Main Engine Manufacturer:
–山东华盛Huasheng (Shandong)
–重庆宗申Zongshen (Chongqing)
浙绍g(j g)
–浙江绍通Shaotong (Zhejiang)
–江苏林海Linhai(Jiangsu)
–江苏江动Jiangdong(Jiangsu)
–无锡开普Kipor (Jiangsu)
–重庆隆鑫Loncin(Chongqing)
7
M k
市场分析Market Analysis
Percent( %)
出口目的地Export Destination
E
1.4 技术现状
14
Technical Status ——Technical Status
10
近30年出现小型化和短行程化趋势——Smaller and Short Stroke Trend in recently 30 years
11
近30年缸径行程比提高趋势
Çy y ——Bore/Stroke in recently 30 years
12
升功率提高——Power per Liter Ç
P Lit
13
功率密度提高
——Power Density yÇ
14
平均有效压力提高
Mean Effective Pressure Ç
Mean Effective Pressure
15
活塞运动平均线速度相当
——Average Piston Speed
Average Piston Speed
16
充量系数仍有待提高
still
need to be promoted ηv still need to be promoted 17
2 排放法规进程
Promotion of Exhaust
Emission Standard
Emission Standard
18
中国非道路小汽油机排放法规编制进程
Mileposts of Chinese emission standard of
d ll S I E i
non-road small S.I. Engines •
国家环保总局20067155-Q-467项目Chinese EPA Project N.O. 20067155-Q-467•2007年5月提交了征求意见稿
M 2007
Draft for Comment on May, 2007•
2008年1月提交送审稿
Draft standard for examination on Jan.2008Draft standard for examination on Jan. 2008•起草单位
天津内燃机研究所、国家环保总局环境标准研究所、桂林利凯特环保实业有限公司
注：当前为送审稿状态，并非最终发布版本，请随时关注标准进一步修改信息。

Current condition is NOT FINAL manuscript and Please follow up latest revising 19p p g information.
标准编制基本技术路线
国外相关法规调研国内产品排放特征
国外法规体系国内企业产品现状
国内企业产品状
国外法规技术细节典型机型排放普测
国外标准文本翻译
典型机型技术对策
确定中国的限值和时间表
标准文本编制
国外法规调研概述
•美国EPA；40 CFR Part 90
•2欧盟；97/68/EC + 2002-88-EC 日本LEMA
•日本；
21
S
范围Scope 本标准规定了非道路移动机械用小型点燃式发动机（又称“通用小型•汽油机”，以下简称“发动机”）排气污染物排放限值和测量方法。

•本标准适用于（但不限于）下列额定净功率不大于19kW 发动机的型式核准和生产一致性检查：式核准和生产致性检查：•
--——剪草机；•-——链锯；发电机•——发电机；•——水泵；•——割灌机。

但排量不大于的发动机也可参照本标准执行•净功率大于19kW ，但排量不大于1L 的发动机也可参照本标准执行。

•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。

22
娱乐用车辆例如雪橇越野摩托车和形车辆
2002/88/EC L35/34 2002/88/EC L35/34
23
发动机分类
Catalogue
美国I EPA Tier1
美国II EPA Tier 2
欧盟I,II
EU I,II
中国I,II
CN 1,II 排量（mL ）
,,
I-A
SN: 1< 66I B SN:2[66100)非手持
Non-handhold
I I-B SN: 2[ 66, 100 )I SN: 3[ 100, 225)II II SN: 4225≥手持
Handhold
III
III SH: 1<20IV IV SH: 2[ 20, 50 )V
V
SH: 3
≥50
24
1
排放限值-1 Exhaust Emission limits-1
欧盟、中国I EU & CN I EPA
限值Limits（g/kWh）
CO HC NO HC+NO
x x
SN：3I519--------16.1 SN：4II519--------13.4 Tier 1
SH：1III805295 5.36----SH：2IV805241 5.36----SH：3V603161 5.36----
SN：1
I-A EU&CN 519
EPA610--------50 Tier2
(2001)EPA 610
SN：2
I-B
(2001)
EU&CN 519
EPA 610--------40
25
2
排放限值-2Exhaust Emission limits-2
欧盟/中国II
EU & CN II
限值Limits （g/kWh ）EPA HC+NO CO Tier 2x
SN:150610I-A SN 2I B SN:240610I-B SN:316.1610I SN:412.1610II SH:150805III SH:250805IV 26
SH:3
72
603
V
E i i D bilit
排放耐久期Emission Durability 欧盟中国可选择排放耐久性档次（小时）
Catalogue 欧盟、中国可选择排放耐久性档次（小时）EU & CN Emission Durability (h)SN 1SN:150125300SN:2125250500SN:3125250500SN 4SN:42505001000SH:150125300SH:250125300SH 327
SH:3
50
125
300
测试循环Testing Cycle
T ti C l
•测试循环与欧盟2002/88/EC Annex IV
本
L35/42 3.5基本相同
Testing Cycle is almost same to 2002/88/EC Annex IV L35/42 3.5
Annex IV L35/4235
修改循环手持式发动机应用场合但亦•修改：G3循环：手持式发动机应用场合，但亦适用于SN:1类发动机
Cycle-G3 not only apply to hand hold
equipment but also for SN:1 engines.
28
29
CN II 阶段整体导入
CN II
CN II phase in at one time
•欧盟根据发动机种类不同，从2004年至2010年分阶段导入排放限值。

本标准制定过程中考虑到分阶段实施的复杂性，为便于管理，改为统一执行时间。

EU II phase in from 2004 to 2010
EU II phase in from2004to2010
p() CN II phase in at one time (2011 draft)
30
发动机标签Engine Label
E i L b l
•7章“发动机标签”，部分内容参考了欧本标准第章发动机标签部分内容参考欧盟指令的有关“标签”规定，还参考了美国法规
（CFR40 Part 90.114）的内容。

与欧盟指令相比，
的内容与欧指令相比二者没有本质上的差异，只是美国EPA标准相关
规定的可操作性更强一些。

规定的操作性更强些
CN Engine Label related requirements is basically come from CFR40 Part 90.114 to promote operability.
31
基准燃料R eference fuel
f f l
•C“基准燃油的技术性能”，没有采用EU指令本标准附录基准燃油的技术性能”没有采用
附录Ⅴ的规定，而是采取引用我国汽车排放标准
GB18352.3-2005的基准燃料指标。

GB1835232005的基准燃料指标
Requirements of reference fuel is equal to GB18352.3-2005
•考虑到此类产品国际化趋势非常明显，为了便于与国际接轨，特别是欧美主流市场，本标准在基准燃油方面还允许在型式核准机关批准的前提下使用国外同类产品标准的基准燃油。

Reference fuel from other countries also can be used by permission of type approval authorities in advance.
32
小批量发动机与制造商
Small volume engine family and manufacturer
Small volume engine family and manufacturer •欧盟指令中专门针对小批量发动机系族和小批量发动机生产商规定了排放耐久性的特殊要求，以给定的排放劣化系产商规定了排放耐久性的特殊要求以给定的排放劣化系数替代实际耐久测试，从而节约试验成本。

但考虑到在我国有效地证实小批量发动机系族和小批量发动机生产商资格的管理难度很大，认为相关规定不适用我国的情况，所以本标准未采用欧盟指令有关小批量发动机系族和小批量发动机生产商的特殊规定。

•“Small volume engine family” and “Small volume engine manufacturer” related items and immunities were deleted as it is difficult to be discriminated in China.
33
发动机预置
•欧盟标准实验过程规定中涉及发动机预置章是很清现根据美标
的章节不是很清晰，现根据美标EPA 40 CFR Part 90.409和90.410章节进行了
B.3.5.2和B.3.5.3重新编写。

B352B353
•Section B.3.5.2 and B.3.5.3 was similar to EPA 40 CFR Part 90.409 and 90.410.
0C90099010
34
型式核准Type Approval •型式核准
式核准
Type approval
•Type approval
35
全国试验环境条件
Chinese country wide testing condition on weather
36
LEMA 日本陆用内燃机制造者协会LEMA
37
2007年11-12月与本田公司进行排放比对试验1112
Emission Correlation tests with HONDA
in Nov. –Dec. 2007
38
3 排放控制技术综述
Summarization of Emission Control
Technologies
g
3.1 当前国产非道路小汽油机排放现状
31
Current status emission of Chinese non-road S.I. Engines.
3.2 主要控制技术概述
32
Outline of emission control technologies.
39
I SN: 3 [ 100, 225)
I SN:3[100225)
1P60F，1P61F1P61FA，1P62F1P64F，1P65F1P64FB，1P66F1P68F，1P68FL1P70F，160F166F，168F，168FB170F，171F
40
I SN: 3 [ 100, 225)
I SN3[10022)
41
II Class SN:4
II Class SN: 4≥225
173F，175F，177F182F，188F 188F-2，190F，KG390、KG690
42
II Class SN: 4≥225
II Cl SN422
43
IV Class SH: 2 [ 20, 50 )
IV Cl SH2[2050)
1E34F，1E36F，1E32FL1E32F-2，1E34F，1E36F1E36FE，1E40F，1E40FE，1E40F-5A1E33F，133F，134F136F，139F，142F
1E40F5A1E33F
44
IV Class SH: 2 [ 20, 50 )
IV Cl SH2[2050)
45
HC&NO L bd
HC&NOx——Lambda
9
8
7
HC NO
HC vs. NOx 89
567g /k W h )
234N O x (
点火提前角调整
200250
V。