北京市地方标准.docx

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北京市地方标准

北京市地方标准

在用柴油车加载减速污染物排放限值及测量方法

（征求意见稿）

编制说明

标准编制组

2017年11月

目录

1项目依据和背景1

1.1项目依据1

1.2任务来源1

1.3工作过程2

2修订本标准的必要性和目的4

2.1修订本标准的必要性4

2.2修订本标准的目的5

3国内外相关标准现状与发展趋势6

3.1在用柴油车检查6

3.2在用柴油车NOX检测方法调研8

3.3在用柴油车OBD检查情况10

4修订本标准的总体思路与方法12

4.1总体思路12

4.2本次修订的主要方法12

5标准主要技术内容13

5.1适用范围13

5.2标准结构框架14

5.3术语和定义14

5.4在用柴油车烟度检验限值14

5.5在用柴油车NOX排放限值及测量方法18

5.6在用柴油车OBD查验规程的制定说明28

5.7信息记录和报送要求30

5.8标准题目修订建议30

6本标准技术水平30

7实施本标准的环境效益及经济技术分析30

7.1环境减排效益30

7.2技术可行性分析31

8作为强制标准的依据32

9对实施本标准的建议32

1项目依据和背景

1.1项目依据

《中华人民共和国环境保护法》第16条规定“省、自治区、直辖市人民政府对国家污染物排放标准中未作规定的项目，可以制定地方污染物排放标准；对国家污染物排放标准中已作规定的项目，可以制定严于国家污染物排放标准的地方污染物排放标准。

”；《中华人民共和国大气污染防治法》第88条规定“重点区域内有关省、自治区、直辖市人民政府应当实施更严格的机动车大气污染物排放标准”。

在2010年，北京市环保局组织完成修订《在用柴油车加载减速烟度排放限值及测量方法》（DB11/121—2010），在该标准中，及时对国四的在用柴油车的烟度限值及测量方法做出修订，对北京市在用柴油车的污染防治起到了重要的意义和作用，对全国起到了积极的引领和示范作用。

北京市为提前实施第五阶段排放标准，于2012年7月全面供应第五阶段汽、柴油；轻型汽油车和公交、环卫、邮政等行业重型柴油车已于2013年3月实施了第五阶段排放标准。

在2015年6月，北京全面实施重型柴油车国五排放标准，北京市成为全国首个全面实施国五阶段机动车排放标准的城市。

目前，在北京市国五柴油车的份额占比越来越大，而DB11/121—2010标准中未对国五柴油车制定相应的烟度限值。

同时，氮氧化物NOX做为柴油车排放的另一重要污染物，在该标准之前版本中并未制定检测限值和检测方法等要求。

现有的DB11/121—2010标准已无法满足北京市在用柴油车污染防治要求，故北京市环保局组织对现有的在用柴油车标准和限值进行修订。

1.2任务来源

为改善北京市大气环境质量，自1998年12月以来，北京市先后实施了十六个阶段控制大气污染措施，经国务院批准于2000年、2003年、2005年、2008年和2013年相继执行了国家第一~第五阶段重型柴油车排放标准，每个排放阶段的实施都领先于全国要求实施的时间。

在用柴油车污染物检测标准及限值制定、修订等方面，2003年北京率先制定在用柴油车地方标准《柴油车加载减速烟度排放标准》（DB11/121—2003），并于2006年、2010年相继两次适时对该标准进行检测方法和限值修订，与新车标准要求紧密衔接满足在用柴油车的污染防治需求紧密相接。

通过实施一系列的机动车污染防治措施，北京市空气质量连续13年得到改善，但与国家大气标准还有一定差距，特别是颗粒物和臭氧问题仍较为突出。

2014年10月，北京市PM2.5来源解析最新研究成果发布，北京市全年污染物贡献中，机动车为主要来源，分别占排放总量的31.1%。

鉴于北京市机动车排放污染日趋突出的情况，为进一步改善空气质量，减少机动车特别是在用柴油车空气污染，改进在用车柴油车的排放管理，改善环境空气质量，北京市亟需完善现有的在用柴油车排放检测标准体系。

《柴油车加载减速烟度排放标准》目前仍然是在用柴油车达标排放管理的覆盖范围最广、最有效的标准，综合考虑本市机动车污染防治的实际需求、在用柴油车的技术和保有量水平特点等，由中国汽车技术研究中心联合北京机动车排放管理中心修订本标准。

1.3工作过程

（1）成立编制组

本项目任务书下达后，中国汽车技术研究中心联合北京市机动车排放管理中心成立了标准编制组。

（2）前期研究及调研

2016年4~9月，根据任务书要求，标准编制组对《在用柴油车污染物排放限值及测量方法》修订的必要性、修订主要内容和制定方案均进行了讨论，确定了初步的标准制定计划。

随后，编制组在北京、天津、武汉、杭州等地进行了调研，对开展相关工作的地区实施情况进行调研和详细摸底，掌握了各地方环保部门在实施标准中遇到的问题和提出的新需求，为北京地方标准的顺利制定打下了基础。

同期，编制组调研了国内外在用柴油车氮氧化物测试方法，也对国内正在修订的GB-3847标准中关于氮氧化物的检测方法进行了详细研究。

调研了国内外的氮氧化物检测设备，并针对国内几家主流的设备商开展了实地考察，对不同的设备性能等进行了对比分析，提出设备选取建议和设备技术要求。

（3）方案讨论

标准组邀请有关专家对在用柴油车的标准修订方案进行讨论。

同期，编制组相继与等多家科研院所、高校等部门就国外的在用车OBD的相关法规实施情况、监管技术手段与方法、作弊与处罚案例进行了探讨，解读不同国家OBD法规差异的原因，针对国内在用车OBD系统存在的完整性缺失和排放控制逻辑造假作弊等问题，参考HJ437-2008和美国EPA的在用车OBD检查标准，探讨OBD系统检查、检查的相关内容。

编制组深入了解了深圳元征科技有限公司、深圳傲世卡尔科技有限公司等OBD检测设备，结合对加州在用车OBD的检测设备进行了调研，探讨用于在用柴油车年检及日常OBD检测的设备技术要求。

（4）标准开题

2016年9月，完成《在用柴油车加载减速烟度排放限值及测量方法》开题报告，并与相关环保部门、相关专家、测试设备企业、检测站代表等召开讨论会，对主要内容进一步讨论、听取意见。

（5）关键指标的车辆测试及分析

2016年10月开始，在北京、天津等地选取不同排放阶段的典型车辆，分别在实验室和实际道路中开展车辆的认证试验和PEMS排放测试，结合北京市机动车排放管理中心中北京市国四、国五在用柴油车的年检排放数据，对北京市柴油车的排放水平进行分析，并对比分析了不同排放标准车辆的新车认证试验、PEMS测试及在用车环保检测等多源测试数据与标准限值的相关性。

对氮氧化物测试方案进行了测试验证与分析。

（6）初稿和编制说明

2016年12月~2017年5月，分析数据，提出修改方案和思路。

2017年4月完成《在用柴油车加载减速烟度排放限值及测量方法》（初稿）及编制说明。

（7）标准征求意见稿

2017年6月~9月，在北京年检站开展在用重型柴油车烟度、NOx和OBD测试，验证标准草案以及排放限值，同时通过在北京、天津开展在用车OBD系统检查，完善检查流程。

2017年10月中旬召开专家组审查会，几经讨论和修改，形成《在用柴油车加载减速烟度排放限值及测量方法》（征求意见稿）和编制说明。

2修订本标准的必要性和目的

2.1修订本标准的必要性

机动车是北京市污染物的主要来源，DB11/121—2010已发布实施了七年，对于在用柴油车的烟度排放控制发挥了重要作用。

按照标准规定，对在用柴油车规定采用加载减速法进行烟度环保定期检验，各排放阶段柴油车应达到相应的烟度排放限值，并提出对国四及以上排放标准的柴油车OBD的检查要求，从标准实施开始，有效控制、筛查了高排放柴油车，对北京市在用柴油车污染防治工作起到极大的推动作用，对北京市空气质量改善具有极大促进作用。

为了强化机动车污染防治，北京市在2012年7月全面供应第五阶段汽、柴油；轻型汽油车和公交、环卫、邮政等行业重型柴油车也已于2013年3月实施了第五阶段排放标准。

在2015年6月，北京市全面实施重型柴油车国五排放标准，北京市成为全国首个全面实施国五阶段机动车排放标准的城市。

截至2016年底，北京市已经存在大量的国四、国五阶段排放标准的柴油车，特别是国五重型柴油车排放标准实施以来，国五柴油车的保有量份额占比越来越大。

由于北京市柴油车的保有量特征、技术水平的变化以及机动车污染防治的工作需求，现阶段的DB11/121—2010标准已经不能适应北京市柴油车污染防治的管理要求，主要存在以下问题：

2.1.1现行标准缺少对在用国五柴油车的烟度限值

在2013年3月，北京市公交、环卫、邮政等行业重型柴油车开始实施第五阶段排放标准；在2015年6月，北京市全面实施重型柴油车国五排放标准，截至2016年底，北京市的国五柴油车的保有量份额占比越来越大，但在DB11/121—2010中缺少国五排放阶段在用柴油车烟度达标排放的相应规定。

因此，本标准将增加在用国五柴油车的烟度限值。

2.1.2缺少对在用柴油车NOX排放的检测方法及限值要求

依据《中国机动车污染防治年报2015》数据，全国机动车NOX排放量为627.8万吨，柴油车NOX排放量为400.6万吨，占机动车NOX排放总量的64%，柴油车已经成为我国NOX排放的重要污染源。

在国家第四、第五排放阶段已经加严柴油车NOX排放限值要求，在国四、国五排放阶段的重型柴油车上普遍使用选择性催化还原SCR系统净化NOX排放，在《重型汽车排气污染物排放控制系统耐久性要求及试验方法》（GB20890-2007）中对重型汽车的排放控制系统提出型式核准和生产一致性检查要求，但对国四、国五在用柴油车的SCR系统是否排放达标没有要求，而研和执法中经常发现。

，柴油车在实际运行工况中出现NOX排放超标情况。

目前，北京市DB11/121—2010标准中仅对在用柴油车的烟度限值规定了检测要求，也没有提出对NOX排放限值和测试方法的要求，无法对NOX排放超标的车辆进行检测和筛查，是国四国五柴油车排放达标管理的一个缺陷。

因此，在标准修订中需要考虑在柴油车环保定期检测中增加NOX排放检测，用于检测NOX高排放柴油车。

2.1.3OBD系统检查流程和检查设备技术要求缺失

车载诊断系统（OBD）可以连续监测柴油车排放相关零部件的工作状态，并及时地显示故障便于故障的定位和修复。

在GB17691-2005中要求国四及以上排放阶段柴油车增加OBD要求。

在DB11/121—2010中，对国四柴油车提出OBD的检测要求，检测OBD故障指示灯以及与排放控制装置相关的故障码。

在标准中尽管规定了OBD的检测要求，但是对检测流程、实施细则和检查设备的技术要求尚未给出具体规定，无法实际操作。

近年来将OBD系统纳入到在用车检查制度之中的做法并充分利用OBD检查倍受关注，通过实施OBD检查，可以缩短排放检测的时间及提高检测的准确性，并且可以准确地对车辆的排放故障进行定位，更有效加强在用车排放控制监管。

为了提高在用车检测的效率和准确度，使我国在用车检测体系与欧美发达国家接轨，有必要在北京市相应地标中增添OBD快速检查的要求。

本标准在修订过程中，提出国四及以上排放阶段在用柴油车的OBD检查流程及实施细则，并提出OBD检查设备的技术要求。

2.2修订本标准的目的

修订DB11/121-2010标准主要是增加在用国五柴油车的烟度限值、国四及以上排放标准柴油车的NOX排放限值、检测方法以及OBD检查流程和检查设备技术要求等，进一步加严对在用柴油车的环保检查要求，完善标准管理规定。

3国内外相关标准现状与发展趋势

3.1在用柴油车检查

3.1.1北京情况

在1983年，我国发布了第一批汽车排放标准，其中有《柴油车自由加速烟度排放标准》（GB3843-83）和《汽车柴油机全负荷烟度排放标准》（GB3844-83）。

1993年国家环保局对GB3843-83和GB3844-83重新编号，发布了《柴油车自由加速烟度排放标准》（GB14761.6-93）和《汽车柴油机全负荷烟度排放标准》（GB14761.7-93），以及相应配套的测量方法标准。

《柴油车自由加速烟度排放标准》对在用柴油车的路检、年检等环保检查工作起到了积极作用。

随着发动机技术以及排气烟度检测技术的不断发展，参考欧洲96/96/EC指令中对压燃式发动机汽车排气可见污染物排放的相关规定，2005年发布了《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》（GB3847-2005），修订和补充了GB14761.6-93内容，增加了在用汽车自由加速法检测的不透光烟度测量和加载减速法烟度检测。

由于我国各地经济经济发展不均衡，各地机动车的保有量结构和排放水平差别较大，GB3847-2005并未规定加载减速法烟度排放限值，加载减速法烟度限值由各地根据本行政区内车辆排放状况自行制定地方限值标准，制定过程中可以参考《确定压燃式发动机在用汽车加载减速法排气烟度排放限值和方法》（HJ/T241-2005）。

由于北京市机动车保有量大，机动车排放污染物防治工作艰巨，在国家环保部制定发布GB3847-2005前，早在2003年，北京市就率先制定在用柴油车地方标准《柴油车加载减速烟度排放标准》（DB11/121—2003），并于2006年、2010年相继两次对该标准进行检测方法和限值修订，与在用柴油车的污染防治需求紧密相接。

现行的DB11/121—2010已发布实施了七年，对于在用柴油车的烟度排放控制发挥了重要作用。

按照标准规定，对在用柴油车规定采用加载减速法进行烟度环保定期检验，各排放阶段柴油车应达到相应的烟度排放限值，并提出对国四及以上排放标准的柴油车OBD检查要求，从标准实施开始，有效控制、筛查了高排放柴油车，对北京市在用柴油车污染防治工作起到极大的推动作用，对北京市空气质量改善具有极大促进作用。

目前，北京市现行的DB11/121-2010标准为2010年制定，仅对国四及以下排放阶段在用柴油车的烟度限值做出规定，对国四及以下排放阶段的在用柴油车烟度限值，见表3-1所示。

随着排放标准升高，在用柴油车的限值在不断加严，且限值降低率也在增大。

北京市在2012年7月全面供应第五阶段汽、柴油；轻型汽油车和公交、环卫、邮政等行业重型柴油车也已于2013年3月实施了第五阶段排放标准。

在2015年6月，北京市全面实施重型柴油车国五排放标准，北京市已经存在大量的国四、国五阶段排放标准的柴油车，特别是国五重型柴油车排放标准实施以来，国五柴油车的保有量份额占比越来越大，但是目前的标准已无法满足国五在用柴油车检测需求，通过对北京市在用柴油车的烟度排放水平进行摸底，进而对国五在用柴油车制定烟度限值标准。

表3-1国四及以下在用柴油车限值

类别

车型

3个测量点的光吸收系数（或HSU不大于）

限值降低率

类

2002.12.31日以前注册车辆执行

1.61m-1（50）

类

2003.1.1~2005.12.29注册车辆执行

1.19m-1（40）

20％

类

2005.12.30~2008.2.29注册车辆执行

0.80

m-1（29）

27.5％

类

经治理改造后获得绿标车辆执行

0.50

m-1（19）

-

类

2008.3.1年以后注册登记满足国家四阶段排放标准的柴油车

0.50

m-1（19）

34.5％

3.1.2国外情况

发达国家对在用车的治理是与新车排放水平相辅相成的。

颗粒物和NOX排放是柴油车的两大污染物，因此，国际上多数国家使用自由加速不透光烟度作为在用柴油车定期检测测量方法。

欧盟2003年发布的2003/27/EC指令中规定在用压燃式发动机汽车检测方法为自由加速烟度法。

排放限值采用2种方法规定，一是要求企业在新车上粘贴铭牌，标注型式核准批准值0.5m-1。

如果没有铭牌或者铭牌上没有标准烟度限值，或者成员国决定不采用标牌烟度值作为在用柴油车的排放限值，可以用规定的限值。

此指令目前经过修改形成指令2009/40/EC，但对于排放规定没有大的改动。

美国自上世纪80年代开始对各种在用车排放检测技术进行了深入的研究，现在美国各州先后颁布实施了具有不同特点的在用车排放检测方法。

但是，美国在用车排放方法研究和监管重点是汽油车，各州柴油车的检测规定由各州自行规定，EPA没有统一规定。

加州自1988年以来实施了重型车辆检测（HDVIP）和定期烟度检测项目（PSIP），规定柴油和公交车队每年都要进行检测和维修，检测方法为自由加速烟度法，对HDVIP项目由美国加州ARB进行，主要通过在边境口岸、公路巡逻站以及随机挑选路边检测点位，形成一种抽检制度，检测对象包括加州注册车辆以及其他地区注册在加州使用的车辆。

PSIP项目要求所有柴油车要进行年度烟度检测。

HDVIP和PSIP项目中，检测限值均为1991年前的车辆不透光烟度相对值不得超过55%，1991年后的车辆不得超过40%。

日本对在用柴油车环保定期检验也有要求，检测方法为自由加速烟度法，限值分为单个档位，对93,94排放法规前汽车不透光相对值为50%，符合93,94排放法规汽车限值为40%，93,94排放法规后汽车限值为25%。

韩国规定在用柴油车定期检测或者道路抽检可以采用KD烟度和加载减速法。

KD法限值依不同的车型而限值不同，不透光烟度相对限值为20%和25%。

加载减速法最大发动机转速、90%最大转速下以及80%最大转速下烟度均为70%，对于涡轮增压发动机汽车，限值可以在增加5%。

3.2在用柴油车NOX检测方法调研

目前，国内外用于检测NOX设备的原理主要包括非分光红外法、化学发光法、化学传感器法和紫外差分吸收光谱法。

在国内，针对在用柴油车的NOX环保定期检测尚未制定相关要求，但国内一些科研人员对在用柴油车环保定期检测NOX的可行性进行了研究。

北京市机动车排放管理中心的刘俊女、冯玉桥等，对比分析了在用车NOX排放检测法对比，见表3-2。

并分别选用国产化的化学发光法、非分光红外吸收法和紫外吸收法原理的便携式分析仪，分别与发动机型式认证试验用NOX分析仪（奥地利AVL公司AMA4000，化学发光型）在发动机台架上开展对比试验。

结果表明，这三种便携式NOX分析仪与AMA4000有很好的一致性，用于在用柴油车的NOX排放检测具有可行性。

表3-2在用车NOX排放检测法对比

检测方法

检测原理

检测参数

优点

缺点

化学发光法

基于NO与O3反应的发光特性

测量范围NOX:

0-10000（×10-6）

分辨率：

0.1（×10-6）

响应时间：

2s

灵敏度高，反应速度快

仪器技术复杂

紫外吸收法

基于NO和NO2对紫外特征光谱的吸收

测量范围：

NO:

0-2500（×10-6）

NO2:

0-500（×10-6）

分辨率：

1（×10-6）

响应时间：

<2s

可分别检测NO和NO2，从而得到NOX总量

光源寿命短

非分光红外

基于NO对红外特征光谱的吸收

测量范围NO:

0-3000（×10-6）

分辨率：

1（×10-6）

响应时间：

<4.5s

结构简答，使用寿命长，运行费用低，操作简便

仅能检测NO浓度

电化学法

基于NO电化学性质

测量范围NO:

0-3000（×10-6）

分辨率：

1（×10-6）

响应时间：

8-10s

结构简单、价格低，易于更换

检测寿命短，检测响应时间长

中国环境科学研究院王军方、丁焰等对在用车环保定期检测NOx的可行性进行了研究。

利用发动机台架测试设备对柴油车氮氧化物检测设备进行了对比测试，并对部分发动机的典型工况点和实际车辆进行了氮氧化物排放测试。

结果表明，在用柴油车环保定期检测中对氮氧化物进行检测是可行的，但是测试结果波动较大，仪器响应时间也不够，建议对目前的柴油车烟度检测方法加载减速法进行调整，增加检测试剂，减少测量工况点，可以满足氮氧化物检测要求。

对检测设备来讲，化学电池为原理的检测设备，容易劣化，不建议使用。

同时编制组调研了国内部分城市的年检站，发现武汉和杭州对在用重型柴油车NOX的检测已开展相关示范应用，并均持续检测时间已超过2年，检测依据GB3847-2005的相关要求。

但是存在些许区别：

（1）杭州市选取了指定的检测站开展NOx测试示范，测试方法与GB3847-2005一致；

（2）武汉市只对治理改造重型柴油车进行NOx检测，检测方法与GB3847-2005一致，但是车辆连续需要跑2次加载减速，第一次作为预热工况，第二次加载减速的测量值作为判定依据。

调研结果表明，在用柴油车环保定期检测中对NOX进行检测是可行的。

经验表明，检测前车辆应处于热机状态，可以采用测试前不停车保持怠速的方式，或者给定预热工况的方式等实现。

对检测设备来说，目前普遍使用的尾气分析仪加上空气滤芯，同时将塑料触头换成金属触头（尾气温度过高容易损坏仪器）即可满足测试需求，但是电化学法的设备由于寿命短、响应速度慢，不建议采用。

3.3在用柴油车OBD检查情况

3.3.1北京情况

在我国，《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅵ、Ⅴ阶段）》（GB17691-2005）中要求国四排放阶段开始要求车载诊断系统（OBD），但没有对OBD系统提出具体的技术要求。

OBD系统应用在国四及以上排放阶段柴油车，是排放控制的重要装置，OBD系统的出现为在用车管理带来了新思路、新内容和新挑战。

编制组在北京调查了约70辆多个不同厂家的国四重型柴油车的OBD状况，包括采用常规OBDSACNTOOL工具对OBD系统进行检查，调查发现OBD系统存在多种问题。

（1）调查中发现所有车辆在点火开关打开而发动机尚未启动时，其故障指示器点亮后即关闭。

（2）调查中带OBD-I系统的装有某品牌发动机的车辆95%以上存在故障代码，且基本存在与后处理有关的故障代码。

但故障指示灯MIL并没有点亮。

（3）调查中带OBD-I+系统的装用某品牌发动机的车辆57.8%存在问题，其中：

1）26.7%的车辆MIL不能点亮；

2）24.4%的车辆存在故障码，但MIL灯没点亮；

3）15.5%的车辆SCR的DCU系统没有实时监测后处理系统；

4）11.1%的车辆后处理系统被拆除，而无故障报警。

（4）调查中某品牌所有车OBD口布置在驾驶室外面左侧盖板内，与标准要求不符。

除了上述的常规问题，编制组还发现大部分车辆的OBD系统存在一些高级作弊问题：

（1）两套数据，送检车辆用排放合格版，在用车辆用经济版；

（2）屏蔽OBD功能，OBD起不到排放超标限扭作用；

（3）排放限值放大数倍控制逻辑不变，排放限值数倍于国标限值；

（4）尾气后处理模拟器，后处系统不能正常工作，通过模拟的方式骗过OBD系统；

（5）安装车辆内置作弊软件，自动识别车辆是否正在被检测，被检测时符合排放标准，没有被检测时超标排放而无报警。

实践表明，尽管实施了标准要求，但是标准要求并未得到执行、体现。

要解决这些问题，就要解决缺乏规范的OBD检查流程、检查依据、检查设备等诸方面，在OBD检查的定位、违规类型和程度、如何判罚还都是空白。

为了保证OBD正常发挥作用，在用车的排放检查制度中应当包含对OBD系统报警记录的检查和OBD功能的检查，以此来发现高排放车辆和保证OBD系统功能的正常，这要求在用车的排放检查程序、设备技术条件、人员技术水平和报告内容等需要进行补充。

年检、路检和抽检均可以引入OBD系统和功能的检查，同时随着OBD技术的不断完善和进步，可以取代在用车年检时的尾气排放测试。

在用车OBD功能检查的主