四阶段排放法规

“使用中”测试流程： 选择 & 操作
定义:

在设备商安装测试仪器， 并允许设备拥有者/操作者能够按照日常工作 正常操作机器. 一个完整的白班操作 无怠速工况运行至少3小时.


如果有不充分的数据记录， 要求在接下来的第2天继续测试获得足够数 据
设备制造商不允许打搅或者影响操作机器者操作行为。

Exhaust
4阶段安装指导




从传统的安装指导修改成安装手册 遵从工业标准 系统定义 材料规范 组件设计要求 排放系统 CRS系统 电子系统 ATAAC（空空中冷）系统 提供设计约束条件以及相应解决方案 – 更多的工艺规范细节
2个进程渐进(4阶段过渡 4阶段最终) 多样成倍测试流程 “不可超出“限制 扩展的环境条件 “使用中”测试 要求控制的曲轴箱通风
4阶段法规 56 – 560 KW
0.45 0.3 0.4 0.35 0.22 0.3
Tier 3: 75 – 130kW Tier 3: 56 – 75kW
认证测试
No lower limit on temperature
100° F (38° C)
• 环境温度. 20-30°C (68-86° F) • 大气压力 600 – 775mmHg • 任意湿度
86° F (30° C) 55° F (12.8° C) Ambient
不可超出（NTE区域） – 环境条件(B选项)
In-Service Conformity
EU推荐测试方法
versus
In-Use Compliance
EPA测试方法
手提式排放测试设备
• • •
系统在美国和欧洲基于非道路移动机械NRMM评估 布置问题 – 尺寸, 重量, 振动, 可视等 动力需求 – 需要额外的发动机 (~ 2kW)
签订“使用中”测试协议
以书面或者等同格式提供 必须包括安装应用认证
如果是制造商自己生产的发动机装在自己生产的设备上， 则不需上述说 明
委托指定组装 – 供应范围
HPL Valve
C7.1 w/CRS example
IPSD Responsibility Engine PURE
VMAF HPL Sensor
Reed Valve Mixer
• 8工况法 (离散模式或模拟模式) • 非道路瞬态循环 (NRTC). 即发动机在测功机瞬态驱动安排 – 总时长 ~ 1200 秒. 测试要求冷态测试 – 20分钟热态测试 (权重比为 5% / 95%)
法规关键变化 (从3阶段4阶段)
2个进程渐进(4阶段过渡 4阶段最终) 多样成倍测试流程 “不可超出“限制 扩展的环境条件 “使用中”测试 要求控制的曲轴箱通风
90%
法规关键变化 (从3阶段4阶段)
Two stage phase-in (Tier 4a Tier 4b) Multiple test procedures Not-To-Exceed limits Extended ambient conditions In-use Testing Crankcase blow-by control
安装说明
1039.130, 1039.205
如OEM厂装配发动机至非道路设备， 必须提供至OEM厂， 必须包括所有必要信息以保证发动机按照认证配置被安装
• • • •
排气和后处理布置线路， EBP（排气背压）中冷器温度等 操作限制(如恒定速度) 排放要求标签副本 燃油进口标签要求
说明在安装中如何保证排放采样的可行性

PEMS 安装实例
Horiba OBS2200 installed on Fendt tractor (6.9L 146kW)
法规关键变化 (从3阶段4阶段)
2个进程渐进(4阶段过渡 4阶段最终)
曲轴箱排放. 任何发动机曲轴箱排放不允许直接排至大气中， 除非以下情况: 多样成倍测试流程
制造商可以请求测试同系列其他发动机或者缩小样本范围， 如果指定 区域内无足够数量的测试机器。
“使用中”测试流程: 数据收集要求

评价 HC, CO, NOx, PM, CO2, 和O2 至少1 Hz的样本范围


机器/发动机操作数据 (如发动机转速, 扭矩, 排温, 油温, 冷却 液温度,等) 环境数据 (如环境温度, 环境压力, 湿度, 海拔, 日期时间等.)
OCV Aftercooler
A&I
Machine/OEM Responsibility
HPL Cooler
Fresh Air
T
C
Comply w/ A&I
Air Cleaner
CRS
Muffler DPF CRS Fuel CRS Oil CRS Air CRS Coolant PURE Electrical
被认为是直接排放至大气。
(ii) 在判断排放恶化时， 基于曲轴箱排放的恶化情况做出判断.
要求控制的曲轴箱通风
法规总览
日程

关键变化, 从3阶段到4阶段

委托指定组装和安装说明
委托指定组装
1068.260
允许发动机以及后处理设备分开运输 发动机制造商必须 : • 和OEM厂签订合约以约束OEM厂按照认证的配置完成发动机组装 • 提供详细的安装说明指导 • 运输后处理配件至OEM厂, 或由供应商安排运输至OEM厂 • 在发动机上放置适当的标牌 • 排放控制信息 • 未完成组装发动机说明标签 每年从OEM厂获得书面说明 • OEM厂采购并安装上发动机的后处理零件清单 • 包括由代理商和分销商售出的发动机
4 阶段综述
19 – 560 kW
法规总览
日程

关键变化, 从3阶段到4阶段

委托指定组装和安装说明
法规关键变化 (从3阶段4阶段)
2个进程渐进(4阶段过渡 4阶段最终) 多样成倍测试流程 “不可超过“限制 扩展的环境条件 “使用中”测试 要求控制的曲轴箱通风
法规关键变化 (从3阶段4阶段)
• • • • •
EU时间: 测试从08年3季度持续到2010年年中, 2011-2012年进行初步研究 EPA 开始NRMM调查和“使用中”测试开发工作, 和EU时间计划接近 预计最早的自愿先行项目(EU & US)2011年启动 强制导入 – 不早于4阶段最终 但是我们需要按照标准操作规范符合NTE， 必须根据这些要求书面认证
测试设计: 测试机器选择
测试机器 (发动机)

至少从2处资源获得 依照适当用途和维护筛选 机器要求很可能无怠速工况至少操作3小时每天 机器不能改装， 大修， 装错油或者是改造


按照机器配置要求调试 – 保存记录
在正常使用条件下， 正常负载， 正常操作行为下操作机器 不合格的机器必须由EPA/ARB批准
• 在所有的排放测试中如果曲轴箱排放(无论实际的或者计算的)已经算入废气 排放, 则发动机可以将曲轴箱排放直接排入大气 • 如果上述情况发生, 必须遵守以下事项:
“不可超出“限制
(i) 制造的发动机根据40CFR 1065部分要求， 所有的曲轴箱排放能够被接入 扩展的环境条件 取样系统.
“使用中”测试 此外， 在所有工况中如曲轴箱排放被引至尾气后处理装置入口前，则曲轴箱排气不
•
• •
可选测试方法
“不可超出”区域评估 基于工作窗口评估 /基于CO2 评估
NTE versus WBW
NTE = (M) X (FEL/Standard) + (Compliance Margin) + (Measurement Allowance)
NTE versus WBW
CO2 can be substituted for “work” to give X ppm NOx / Y ppm CO2
-40° F 0 ft Altitude
No lower limit on altitude
5500 ft
法规关键变化 (从3阶段4阶段)
2个进程渐进(4阶段过渡 4阶段最终) 多样成倍测试流程 “不可超出“限制 扩展的环境条件 “使用中”测试 要求控制的曲轴箱通风
“使用中”测试 – EPA & EU
93%
2.5 3.5
4阶段最终 : 倾向于促使所有 19kW(EU 是 today以 0 : 促使所有输出功率在 0.5 1 1.556kW 2.54阶段过渡 3 3.5 4 4.5 5 4.7 0.4 后处理设备 3.4 2 NOx, g/kW.hr 上发动机使用Nox 37kW)颗粒过滤装置
0.3 1.5 NOx, g/HPhr
30%
PM, g/HPhr Pm, g/kW.hr
0.25 0.15 0.2 0.15 0.1 0.05 0.01 0.02 0
Tier 4b 2014/2015 Tier 3: 130 – 560kW
15% 95% 50% 90% 80%
Tier 4a 2011: 130 – 560kW Tier 4a 2012: 56 – 130kW
委托指定组装（续）
1068.260
审核OEM厂工厂， 流程以及生产记录 • 安装安装指导书审核 • 检查组装好的发动机 • 后处理装置的件号对应发动机件号 审核时间表 • 如果有16家或者更多OEM厂，每年4家 • 如果少于16家OEM厂， 则4年一次全部审核 在15天内将不合格项目报告发至EPA， 之后75天内将审核报告发至EPA 组装制造商要建立和维护数据库， 记录发动机和后处理装置的一一对应装 配记录
“不可超出” 区域
如果颗粒排放法规限 定PM ≤ 0.07 g/kW-hr 则颗粒区域限制在此 处不适用
源自文库30% Torque
海拔修正和 “不可超出（NTE）”限制
污染物 NOx NMHC NMHC+NOx PM CO 若以下情况发生， 则NTE X 1.25修正 NOx 标准或法规 ≥ 2.5 g/kW-hr NMHC+NOx标准或法规≥ 2.7 g/kW-hr PM标准或法规≥ 0.07 g/kW-hr 总是 若以下情况发生， 则NTE X 1.50修正 NOx标准2或法规< 2.5 g/kW-hr NMHC+NOx标准2或法规< 2.7 g/kW-hr PM2标准或法规3 < 0.07 g/kW-hr 从不