张兴振
(安徽江淮汽车股份有限公司,安徽 合肥 230601)
N2类载货汽车油耗法规标准的对比与分析
张兴振
(安徽江淮汽车股份有限公司,安徽 合肥 230601)
阐明了对当前N2类载货汽车油耗控制的重要性,美国、欧洲及日本的中型汽车油耗法规标准进行了简要的介绍和分析。着重介绍我国现行强制性油耗法规,并将其与世界主流油耗法规标准进行对比和分析,较为详细地阐述了各类油耗法规之间的区别和内在联系。最后展望我国未来N2类载货汽车汽车燃料消耗量的控制方法的发展方向。
N2类载货汽车;油耗;法规标准;碳平衡法;限值
CLC NO.: U461.9 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2015)06-134-03
所谓N2类载货汽车,是指最大设计总质量(GVW)大于3500而不大于12000kg的载货汽车。据统计,截止到2012年,N2类载货汽车保有量为1200万辆。随着人们生活水平的提高,带动城市、城际物流的飞速发展,N2类载货汽车成为主力军。2008年,交通部颁布第一部营运火车燃料消耗量限制及测量方法的标准;2012年7月1日,工信部的第一阶段重型商用车辆燃料消耗量限值才开始强制实施。1973年中东室友危机后,世界石油价格飞涨。此外,石油资源的逐渐枯竭,也威胁到人类长远的正常生活。所以,如何在世界能源资源危机日益凸现的今天,降低N2类载货汽车的油耗,已经成为了整个社会经济可持续发展战略的重要组成部分。
要切实降低汽车的油耗,仅凭着环保主义者的热情呼吁和广大汽车厂家的自觉改进是远远不够的,还必须有一系列法律法规和标准加以制约和监督。虽然我国在汽车研发、生产技术方面落后于欧美、日本等发达国家,在汽车油耗相关法规标准的制定方面,也有较为明显的差距,但是在N2类汽车并没有更加严格的油耗管控。本文主要是通过对国内外N2类载货汽车油耗法规标准的对比和分析,探讨适合我国实际情况的富有成效的油耗法规。
美国、欧洲和日本不仅在汽车的研发、制造领域领先世界范围内的其他国家,他们在与汽车相关的法规政策的制定上也很有独到之处。具体落实在相对应国内N2类载货汽车的油耗上,他们根据自己国家的实际国情制定了相关的油耗法规标准,虽然在形式和方法上大相径庭,却有着各自的特点和优势。下面逐一介绍。
1.1 美国N2类载货汽车油耗法规标准
2011年8月,美国第一部控制温室气体排放与中重型车辆燃油消耗的法规被采纳了。2010年,奥巴马总统请求国家公路交通安全管理局(NHTSA)和美国环保局(EPA)共同制定一部控制温室气体排放与中重型车辆燃油消耗的法规。这是美国第一次控制温室气体或重型车油耗。这项法规覆盖2014-2018车型年(model years)内所有总质量≥8500英镑(3855kg)的道路车辆。
1.1.1 法规有几条重要要素
1)很多重要提升重型车驾驶效率的方面,主要为两类高油耗车型:牵引车和皮卡;
2)为整车和发动机分开制定标准;
3)为四种主要增加油耗的温室气体建立标准限值。
EPA在洁净空气法案里制定了温室气体排放标准,同时NHTSA在能源自主和安全法案里制定燃油效率的标准。排放物包括CO2、CH4、N2O和HFCs。环保部计划开始于2014年,而NHTSA计划在2014-2015年自愿执行,但在2016年会开始强制执行。
1.1.2 法规要求
1)对象
联合拖车 在2014年开始被采纳的发动机和整车法规,在2017年相比2010年的基准线实现减排CO2 和油耗7%-20%。其中拖车是法规管控的重要组成部分,但是汽车拖的居住车不包含在内。
重型皮卡与货车 法规在2014年开始逐步实施,到2018年汽油车实现减排CO2和油耗10%,柴油车实现15%。
专用车 到2017年发动机和车实现减排CO2 和油耗10%。
2)CO2和油耗标准
联合拖车
基于车辆三个特性(重量、驾驶室类型、高度)采用九类限值给予区分,标准在2017年会逐步实施。
除了整车标准外,用中、重型柴油发动机的联合拖车也要面临基于发动机制定的标准。NHTSA为发动机建立的油耗法规在2014年自愿采用。
重型皮卡和货车
整车要遵守类似于轻型车辆采用的关于CO2和油耗的法规,但柴油和汽油发动机使用不同的标准。
EPA根据整车的载重量、拖载能力及是否为四轮驱动等因素,已经创建CO2限值标准曲线。限值在2014年-2018年逐年加严。 NHTSA同时为油耗制定共同的平均标准。
两个机构为制造商提供两个选择:
一是在2014-2015-2016-2017-2018车型年逐步实现法规最终目标的百分比15-20-40-60-100;
二是在2014-2015-2016-2017-2018-2019车型年逐步实现法规最终目标的百分比15-20-67-67-100。
1.2 欧洲N2类载货汽车油耗法规标准
欧洲控制汽车友好的思路与美国有很大的差异,截止到目前为止,欧洲仍没有颁布任何一部强制性的油耗法规标准。特别是N2类载货汽车,不像乘用车与轻型商用车,目前商用车没有可用的对于减排的CO2的管理法规。目前,正在开发一套适用全部车辆的模拟CO2排放的仿真工具。
1.3 日本N2类载货汽车油耗法规标准
日本在汽车技术的发展上虽然起步晚于欧美,但是雄厚的经济实力和先进的电子技术,使其始终保持着迅猛的发展势头,而且在经济型小排量汽车领域有着突出的优势。由于日本属于完全的石油进口国,所以他们在对于汽车油耗的控制,投入了相当多的精力。
2005年,日本为中重型柴油车(GVW>3.5t的商用车和11座及以上的公共汽车)制定了世界上第一个节油计划,这个计划最终会在2015年强制执行。标准没有管控以汽油、液化石油气或其他燃料的重型车。
2.1 我国N2类载货汽车油耗法规标准介绍
我国从八十年代初就开始了制定汽车油耗标准工作,但是关于以柴油发动机为主的N2类载货汽车油耗限制法规是冲新世纪以来才着手制定和实施的。如:
1.GB/T 27840-2011 《重型商用车燃料消耗量测量方法》
2.GB 30510-2014 《重型商用车辆燃料消耗量限值(第二阶段)》
QC/T 924-2011 《重型商用车辆燃料消耗量限值(第一阶段)》
由于此标准是作为行业推荐性标准,无法约束汽车制造企业强制使用,目前此法规已经废止,取而代之的是升级为国家标准的GB 30510-2014《重型商用车辆燃料消耗量限值(第二阶段)》
与美国同时限制发动机和整车的燃料消耗限制及CO2排放量不同,我国的标准只根据N2累载货汽车的最大设计总质量进行分级制定燃料消耗限制,见表4。
第二阶段较第一阶段限值小20%左右。
3.JT 719-2008《营运货车燃料消耗量限值及测量方法》
车辆满载,标准采用手动变速器车辆应置于最高档或次高档(当最高档不能满足等速需要时采用次高档),自动车子应置于前进挡。在各试验车速下,保持车辆平稳行驶至少100m后,等速通过500m的试验路,试验车辆通过该段道路的时间和燃料消耗值。试验车速分别为40km/h,50km/h,60km/h,70km/h,80km/h。
2.2 我国N2类载货汽车油耗法规标准的分析
通过以上的标准的介绍,可以看出我国的油耗限制的测试方法较多的借鉴了欧洲排放测试路谱WTVC,而在限制制定以及质量段的划分上,又更多的学习了日本的模式。结合我国目前各汽车制造厂的现状,根据最大设计总质量将N2类载货汽车分为6个质量段。由于测试路谱的差异,同质量段的车辆油耗无法横向对比出严格程度。
美国和日本为N2类载货汽车所指定的油耗法规都对油耗和CO2排放量进行了限制,我国目前所制定的法规标准只对车辆的油耗提出限制要求,对于CO2的排放没有提出限制。其中,柴油车的燃料消耗量一般明显低于统计表的汽油车,因此,国内汽车制造厂极少在N2类载货汽车上用柴油发动机。但由于柴油车排放较多微型颗粒物、碳烟和氮氧化物。比如近两年雾霾泛滥和柴油车有很大的关系。对环境的破坏明显超过了一般的汽油车,我国如北京等超大型城市就采取了限制柴油车进入的政策,同时采用高于国家其他地区的地方标准限制柴油车的排放量等方法。当然,国家环保部的排放标准也在积极推进车辆法规排放标准。
现行的工信部N2类载货汽车油耗测试方法中,没有明确规定手动变速箱的换挡规则,这样导致测试结果存在很大的差异。
目前,我国所使用的现行燃料消耗测试标准以及限值标准大部分都是参照国外法规,有的甚至直译过来。这样做的弊端就是没有考虑到国内的车辆使用路况、用途及驾驶习惯与国外的差别,所以测试的路谱不一定使用于国内。这也是为什么汽车在路上跑的油耗会高于汽车上公告的油耗的部分原因。但是由于国内汽车制造厂受研究开发水平限制,目前没有一个真正适用于国内的路谱。
据了解,国内已经有部分企业开始着手进行路谱采集工作,如江淮汽车和长安汽车等企业。但是由于科研水平、资源和工具等限制,最终的成果也可能不会得到行业内的认可,但是他们毕竟已经迈出了第一步。随着国内汽车企业的发展,相信在不就的将来,我们会拥有一套自己的燃料消耗测试方法以及路谱,规范N2类载货汽车换挡规则,更好的控制汽车油耗。
[1] 余志生.汽车理论[M].北京:清华大学出版社,2000.
[2] 张小虞.汽车工程手册·设计篇[M].北京:人民交通出版社,2001.
Illustrate the current N2 class truck fuel consumption control the importance of the United States Europe and Japan
Zhang Xingzhen
( Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601 )
Midsize car fuel consumption regulations standard has carried on the brief introduction and analysis. Focuses on our current mandatory fuel consumption regulations, with the world mainstream fuel consumption regulations standard comparison and analysis, expounded in detail and the internal relation of the difference between all kinds of fuel consumption regulations. Finally looking forward to our future N2 class truck development direction of automobile fuel consumption control method.
N2 class truckfuel consumption; Laws and regulations standard; The method of carbon balancethe; limit
U461.9
B
1671-7988(2015)06-134-03
张兴振,就职于安徽江淮汽车股份有限公司技术中心。