美国摩托车排放法规简析

　　一、美国联邦法规

　　1.美国联邦摩托车排放法规

　　美国环境保护局(EPA)于1977年发布了摩托车排放法规(42FR1126、1977年11月5日)，它建立了一个过渡标准，对1978和1979车型年有效，而最终标准是从1980车型年开始有效。1980年标准是宽松的，而且缺少对NOx的排放要求。对50mL排量以上公路用摩托车美国联邦和加州排放标准及进程如表1所示。

　　2.美国联邦摩托车排放标准的新进展

　　美国摩托车受到清洁空气行动202节(a)(3)(E)的管理。这个措施要求EPA考虑摩托车和其他车辆相当的降低排放。EPA已20多年没有修改摩托车排放标准了。摩托车比轿车甚至比大型运动车辆(SUV)单位里程产生更多的有害排放。

　　2002年7月，EPA发布了一个建议制订新的公路摩托车排放标准的通知(NPRM)，征求对EPA建议的更严格的排放标准的评论。他们收集到了包括摩托车制造商、摩托车用户、政府部门及公众在内的有关各方面的意见。2003年12月23日，EPA发布了新的联邦摩托车排放标准。表2示出新的公路摩托车标准，其中包括坐式摩托车和轻便摩托车。

　　新标准与加州标准基本一致，但比加州要晚2年实施。该标准对一直未受控制的排量小于50mL的摩托车也作为I类摩托车进行了控制，但将使用稍加改动的驾驶循环对其进行测试，以适应其相对较低的速度和加速性能。

　　如在加州那样，EPA考虑一个车队的平均HC+NOx标准，这样就给那些有一些发动机系列超过标准，但其它发动机系列HC+NOx低于标准限值的制造商提供了一些灵活性。标准中还给年产摩托车小于3000辆(包括I、Ⅱ、Ⅲ类摩托车)，雇员少于500人的小制造商以宽限期，可延迟至2008年才实施第一阶段的新标准，而且不必实施第二阶段的新标准。另外，合法的定制改装摩托车可免受新标准的约束。

　　二、加里佛尼亚州法规(加州法规)

　　加州摩托车排放法规对1988年及以后Ⅲ类摩托车的标准可以满足一个共同的平均基础，同时将Ⅲ类又划分成两类以适用新的标准：即280～699mL和大于等于700mL。这些标准今天加州还在采用。与联邦标准一样，目前加州没有公路摩托车NOx标准。对50mL排量以上公路用摩托车美国联邦和加州排放标准如表1所示。

　　表1美联邦和加州对50 mL排量以上公路用摩托车排放标准

　　2.排放耐久性要求

　　美国联邦和加州排放法规包括耐久性要求和使用监督。其法规提出只要是根据制造厂规范进行维修保养的摩托车，应在整个使用寿命中达到排放法规的要求。Ⅰ类(50～169mL)，Ⅱ类(170～279mL)，Ⅲ类(≥280mL)摩托车的使用寿命分别为6000km、9000km和15000km。排放认证试验要求摩托车排放控制系统根据不同排量摩托车的使用寿命分别通过6000～15000km的加速运转试验循环。进行这种加速运转试验前后样车的排放结果用来确定给定发动机类型各种排放的劣化系数。为确定是否符合法规，样车的排放值应乘以相应的劣化系数，这就要求样车具有比法规限值更低的排放量。

　　3.在用车检查

　　为了防止用户在使用中由于排放控制不良产生的过量排放，EPA和加州空气资源委员会(CARB)建立了扩大的用户使用试验程序。每年抽取数百辆用户手中的车进行试验。首先用车辆调查表和实际车辆检查来确定车辆是否维修良好。随后，车辆按规范进行调整，做排放试验。某一厂家生产的维修良好的车辆平均排放必须满足排放法规，排放值应处于某一统计偏差以内，否则厂家就要在维修改进后再次进行达标认证。尽管这种监督试验很少用于摩托车，但这种试验处理方式和车辆召回试验促成摩托车制造厂家像生产其他车辆一样，要从设计上慎重考虑。为了避免巨大的浪费和由于车辆召回试验引起用户不满，摩托车制造厂被迫开发更可靠、更有效的排放控制系统，并对新车建立高于法规要求的内控指标。

　　4.最新加州摩托车排放标准

　　1999年CARB最终发布了公路Ⅲ类摩托车标准，它将分两个阶段实施。阶段Ⅰ(Tier1)从2004车型年开始，随后的Tier2将在2008车型年开始实施。现有的加州Ⅰ类、Ⅱ类摩托车标准保持不变。这些新标准规定了摩托车NOx控制水平，建立了HC+NOx限值的标准。加州的标准对CO的排放要求没有变化，仍维持在12.0g/km。新的加州Ⅲ类摩托车标准如表4所示。

　　表4最新加州Ⅲ类公路摩托车阶段1和阶段2排放标准

表4 最新加州Ⅲ类公路摩托车阶段1和阶段2排放标准

三、达到美国排放标准的控制技术

　　1.联邦标准

　　目前联邦标准要求的控制技术可以和乘用车采用催化器前阶段的状况相比较，而公路摩托车仅需采用一些低水平的控制技术就能满足目前的联邦标准。这些改进包括：较稀的空燃比混合气、电子点火系统、PCV阀控制曲轴箱排放、化油器制造间隙的严格控制以及一些发动机的重新设计和改进。

　　2.加州标准

　　加州分别在2004年和2008年实施阶段1和阶段2的标准，这就要求采用一些附加的技术。然而，加州并不推荐在2004年阶段1标准(即低于1.4 g/km的HC+NOx排放)时广泛采用催化转化器，而推荐采用发动机系统优化技术来降低排放(例如，燃油喷射、二次空气喷射、发动机进一步改进)，而无需依赖催化后处理。很明显，2008年要达到第2阶段标准(即低于0.8 g/km的HC+NOx排放)是对工业和现有技术较大的挑战，采用的技术可能包括电控燃油喷射、高效催化转化器、精确的空燃比控制、程序控制的二次脉冲空气喷射、低容量的排气管以及其它今天存在的或可预见的技术。然而某些制造商仍可能在一些型号的摩托车上不使用催化转化器就能满足第2阶段标准的要求。

　　四、摩托车排放法规趋势及应对措施

　　自从美国建立了世界上第1个汽车排放标准以来，世界各国都纷纷制定自己的汽车摩托车排放标准，并随着进程的加快不断加严，逐渐形成了美国、欧盟和日本等几大法规体系，而且摩托车排放法规有向汽车排放控制要求靠拢的趋势，这样的结果虽然对抑制机动车排放起到了一定作用，但这些法规相互之间差异性大，缺乏比较性，故形成一个全球统一的汽车技术法规是众望所归。

　　随着《全球汽车技术法规协议书》于1998年6月25日在日内瓦制订并签署，这个愿望即将成为现实，相信在不久的将来，1个包括摩托车排放法规在内的全球统一的汽车技术法规将会诞生。到时各国将会采用同1个程序和规则来进行测试和评价。

　　根据现有掌握的排放控制技术，针对不同的摩托车机型特点及排放法规，将会有不同的应对策略(即不同的排放控制技术路线)，现以欧盟摩托车3个阶段限值(即欧Ⅰ、欧Ⅱ、欧Ⅲ)为例，说明为达到不同的排放标准可采取的摩托车排放控制技术方案(见表5)。

　　表5推荐采用的摩托车排放控制方案