柴油发电机排放标准（又称排放法规）是为实现大气环境质量标准，对柴油发电机污染物排放作出的限制，其作用是直接控制柴油发电机刊下出的污染物刊下放量，以防止大气污染。为了控制发动机废气排放污染，许多国家都制定了相应的环保法规和排放污染物防治的技术政策，以及控制污染物排放的技术监督标准。
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一、国外的排放标准
从20世纪60年代开始，世界各国及地区相继以法规形式对柴油发电机排放物予以强制性限制。具有代表性的国际三大排放体系（美国、日本和欧洲）分别制定了分阶段的柴油发电机排放限值。目前，各国排放法规中对排放测试装置、取样方法、分析仪器等方面，大都取得了一致，而且各国排放标准不断严格的趋势也是一致的。但测试规范（车辆的行驶工况或柴油发电机的运转工况组合方案）和排放量限值仍有很大差异。
在发动机的排放标准中分为两个部分。一部分是道路排放标准，针对道路用发动机，如轿车、卡车等。另一部分是非道路排放标准，针对非道路用发动机的排放而制定的。所谓非道路用机动设备是各种工程机械设备、工程车辆、舰船和发电机组等的总称。
二、美国非道路用柴油机排放标准
据统计，美国每年非道路用发动机排放的氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和颗粒物(PM)等有害物质的总量与道路用车辆发动机的年排放总量相当，美国是世界上控制非道路用柴油发电机尾气排放最早的国家。美国国家环保局，简称EPA)从1990年开始着手研究和限制非道路用柴油发电机的尾气排放问题。1998年8月27日，EPA签署了40 CFR PART89法规，规定了非道路用柴油发电机第一、第二、第三阶段排放标准。40 CFR PART1039是美国非道路用柴油发电机第四阶段的排放标准，该标准从2008年分功率段逐步开始实施，从2008年到2014年是本标准的过渡期，过渡期内有相应限值要求，2014年以后，正式实施第四阶段限值要求。Tier1~Tier4,各功率段排放限值及具体实施时间。Tier4在过渡期相比Tier3只是加严了NOX的排放限值，过渡期结束后又加严了颗粒物的限值要求，这样既给企业留出了足够的时间进行产品升级，也避免了直接到第四阶段造成的产品价格激增。
三、非道路用柴油机排放限值表
1、《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国I、II阶段）》 （GB20891-2007）标准，非道路移动机械用功率小于560kW的柴油机；额定净功率不超过37kW，用于船舶驱动的，可参考本标准执行。非道路移动机械用柴油机排气污染物中的CO、HC、NOX、PMD的比排放量第II阶段如表1。
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表1 非道路移动机械装用柴油机排气污染物限值（第II阶段） |
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额定净功率（Pmax）
（kW）
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CO (g/kWh)
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HC (g/kWh)
|
NOX (g/kWh)
|
HC+ NOX (g/kWh)
|
PM
(g/kWh)
|
|
130WPmaxW560
|
3.5
|
1.0
|
6.0
|
——
|
0.2
|
|
75WPmax<130
|
5.0
|
1.0
|
6.0
|
——
|
0.3
|
|
37WPmaxV75
|
5.0
|
1.3
|
7.0
|
——
|
0.4
|
|
18WPmax<37
|
5.5
|
1.5
|
8.0
|
——
|
0.8
|
|
8WPmax〈18
|
6.6
|
——
|
——
|
9.5
|
0.8
|
|
0<Pmax<8
|
8.0
|
——
|
——
|
10.5
|
1.0
|
2、《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国三、四阶段）》
本标准是对《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国I、Ⅱ阶段）》（GB 20891-2007）的修订。修订的主要内容如下∶
—— 加严了污染物排放限值；
—— 增加了瞬态试验循环（NRTC）；
—— 增加了560kW以上柴油机的控制要求；
—— 优化了一致性检查的判定方法；
—— 增加了排放控制耐久性要求；
—— 增加了催化转化器载体体积和贵金属含量的试验要求；
——修订了试验用基准柴油的技术要求。
具体限值见表2：
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表2 非道路用柴油机排气污染物排放限值
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||||||
|
阶段
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额定净功率 (Pmax) (kW)
|
CO
(g/kWh)
|
HC
(g/kWh)
|
NOx
(g/kWh)
|
HC+ NOx
(g/kWh)
|
PM
(g/kWh)
|
|
第三 阶段
|
Pmax >560
|
3.5
|
——
|
——
|
6.4
|
0.20
|
|
130<Pmax<560
|
3.5
|
——
|
——
|
4.0
|
0.20
|
|
|
75<Pmax<130
|
5.0
|
——
|
——
|
4.0
|
0.30
|
|
|
37<Pmax<75
|
5.0
|
——
|
——
|
4.7
|
0.40
|
|
|
Pmax V 37
|
5.5
|
——
|
——
|
7.5
|
0.60
|
|
|
第四 阶段
|
Pmax >560
|
3.5
|
0.40
|
3.5, 0.67 ⑴
|
——
|
0.10
|
|
130<Pmax<560
|
3.5
|
0.19
|
2.0
|
——
|
0.025
|
|
|
75<Pmax<130
|
5.0
|
0.19
|
3.3
|
——
|
0.025
|
|
|
56<Pmax<75
|
5.0
|
0.19
|
3.3
|
——
|
0.025
|
|
|
37<Pmax<56
|
5.0
|
——
|
——
|
4.7
|
0.025
|
|
|
Pmax<37
|
5.5
|
——
|
——
|
7.5
|
0.60
|
|
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(1)适用于可移动式发电机组用Pmax>900kW的柴油机。
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||||||
四、国三排放标准与国二的区别
对以上非道路用柴油机国三标准与国二、国一进行对比可知第三阶段有如下变化：
1、 加严了污染物的排放限值
本标准限值要求与我国第II阶段限值对比见表3。
表3 非道路第II和第III阶段限制比较
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额定净功率（Pmax）
（kW）
|
CO
（g/kWh）
|
THC
（g/kWh）
|
NOx
（g/kWh）
|
THC+NOx
（g/kWh）
|
PM
（g/kWh）
|
|||||
|
|
II
|
III
|
II
|
III
|
II
|
III
|
II
|
III
|
II
|
III
|
|
130≤Pmax≤560
|
3.5
|
3.5
|
1.0
|
/
|
6.0
|
/
|
/
|
4.0
|
0.2
|
0.2
|
|
75≤Pmax＜130
|
5.0
|
5.0
|
1.0
|
/
|
6.0
|
/
|
/
|
4.0
|
0.3
|
0.3
|
|
37≤Pmax＜75
|
5.0
|
5.0
|
1.3
|
/
|
7.0
|
/
|
/
|
4.7
|
0.4
|
0.4
|
|
19≤Pmax＜37
|
5.5
|
5.5
|
1.5
|
/
|
8.0
|
/
|
/
|
7.5
|
0.8
|
0.6
|
|
8≤Pmax＜19
|
6.6
|
6.6
|
/
|
/
|
-
|
/
|
9.5
|
7.5
|
0.8
|
0.8
|
|
Pmax＜8
|
8.0
|
8.0
|
/
|
/
|
/
|
/
|
10.5
|
7.5
|
1.0
|
0.8
|
从上表中我们可以看出：各功率段污染物的主要变化在THC+NOx，THC+NOx降低幅度约30%-40%，CO没有任何变化，PM只有19≤Pmax＜37 和Pmax＜8功率段有所降低，降低幅度分别为25%和20%。
我国19kW以下机型数量巨大，且排放水平低，污染物分担率占到了非道路用移动机械的90%以上，需要重点控制。
2、 增加了耐久性的技术要求
引进了有效寿命的概念，有效寿命即保证非道路移动机械用柴油机及其排放控制系统（如有）的正常运转并符合有关气态污染物和颗粒物排放限值，且已在型式核准时给予确认的使用时间。详细要求见表4：
表4 耐久性时间要求
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柴油机功率段
（kW）
|
转速
|
有效寿命
（h）
|
允许最短试验时间
（h）
|
|
Pmax≥37
|
任何转速
|
8000
|
2000
|
|
19≤Pmax＜37
|
非恒速
|
5000
|
1250
|
|
恒速＜3000
|
|||
|
恒速≥3000
|
3000
|
750
|
|
|
Pmax＜19
|
任何转速
|
560kW以上的柴油机主要应用于大型的矿山机械、发电机组等。虽然数量较小，但考虑到污染物总量减排的需要，也应对其进行控制。
4、 增加了后处理系统的贵金属检测要求
催化转化器的贵金属含量与柴油机污染物的排放密切相关，对其加强检查，有利于柴油机污染物排放控制。
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