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汽车技术法规的优化策略

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:美国于2011年发布了2017—2025年轻型汽车平均温室气体燃油经济性标准和2014—2018年重型商用车辆燃料经济性标准。1961年美国加州颁布了世界上第一部汽车排放法规。

汽车技术法规的优化策略

一、汽车安全法规

自1993年第一批强制性标准发布以来,我国现在有关汽车安全方面的标准共有93 项。

1.主动安全性

定义:在交通事故发生之前的安全性,主要涉及汽车的动力性、操纵稳定性及汽车的舒适性、制动性以及灯光、视野等方面,称为汽车的主动安全性。

研究的目的:防止和减少交通事故的发生,涉及的安全性措施,如发生危险状态时,驾驶者采取操纵方向盘进行避让或者进行紧急制动。在汽车正常行驶时,确保操纵稳定性、对周围环境的视认性和基本行驶性能的措施等被称为主动安全性措施,涉及的安全装置:如防抱制动系统、防滑系统、主动悬架、四轮驱动、动力转向、灯光照明系统、刮水器、后视镜、防止车辆追尾的车距报警系统和激光雷达等称为主动安全系统或预防安全系统。

2.被动安全

事故发生后的安全性,主要涉及汽车结构安全性及司乘人员的保护性安全性,这些称为汽车的被动安全。

研究的目的:尽量减小事故发生后司乘人员和行人直接的受害程度,涉及的安全性措施和装置。

如:汽车安全结构(车身、车架及内装饰等)、司乘人员保护系统(安全带安全气囊)、防止火灾扩大和使司乘人员能够迅速从事故汽车中解脱出来的安全系统等称为被动安全性措施和系统。

我国汽车安全研究一直偏重于主动安全性方面,对被动安全了解较少,也缺乏被动安全方面的试验测试能力。

近10年来这方面的工作逐步起步,特别是清华大学汽车安全与节能国家重点实验室的建立,大大推动了我国这方面的研究。

二、汽车节能法规

为应对全球性的资源短缺和气候变暖,世界各国都在抓紧制定新的汽车油耗控制法规,控制汽车燃料消耗增长。

日本在汽车节能方面一直处于领先地位,早在2005年就推出乘用车和轻型汽车2015年燃料经济性标准,大幅度提高燃料经济性要求,并于2006年推出了世界上第一个重型商用车辆燃料消耗量试验方法和限值标准。美国于2011年发布了2017—2025年轻型汽车平均温室气体燃油经济性标准和2014—2018年重型商用车辆燃料经济性标准。在欧洲,欧盟于2009年有关乘用车CO2 减排的指令,要求各制造商在2015年最终实现130gCO2/km(对应汽油约为5.5L/100km)的CO2 削减目标,并重申2020年实现95gCO2/km(对应汽油、柴油燃料消耗量分别4.5L/100km、4L/100km)的长期目标。

综合来看,世界各国乘用车燃料消耗量标准法规整体控制目标趋势是在2020年达到5L /100km 左右或5L /100km 以下。

(一)我国汽车节能标准法规体系现状

为推动汽车节能技术进步和应用,提高汽车燃料经济性水平,我国从2001年开始加强了汽车节能标准研究,先后发布了《乘用车燃料消耗量限值》《轻型商用车辆燃料消耗量限值》《轻型汽车燃料消耗量标识》等一系列汽车节能领域重要标准,基本建立了轻型汽车节能标准体系(见表2-6),在推动轻型汽车节能降耗方面发挥了积极作用。

表2-6 中国汽车节能标准体系

1.轻型汽车燃料消耗量试验方法

《轻型汽车燃料消耗量试验方法》(GB/T19233—2008)首次发布于2003年,于2008年修订,是我国现行轻型汽车节能标准法规体系建立的基础标准,对规范和统一轻型汽车燃料消耗量测定具有重要意义。该标准参照联合国有关二氧化碳和燃料消耗量测定的法规ECE R101 制定,通过车辆在底盘测功机上模拟市区、市郊行驶工况运行(即所谓NEDC 工况),测量CO2、CO 和碳氢化合物HC 的排放量,依据碳原子守恒原理(碳平衡法)计算车辆的燃料消耗量。

2.乘用车燃料消耗量限值

《乘用车燃料消耗量限值》(GB/T 19578—2014)是我国汽车节能领域强制性国家标准,完全依据中国汽车产品的技术特点和实际情况制定,以“淘汰落后产品、促进技术进步”为目标。

标准采用按质量分组的单车燃料消耗量评价体系,对应油耗/排放试验按整备质量分成16 个不同的质量段,在每个质量段内适用统一的燃料消耗量限值;考虑到低重量车绝对油耗较低这一事实,在不同质量段之间,对低质量段的油耗限值适当放松,对高质量段的油耗限值则适当加严,即所谓“抓大放小”的控制策略。考虑到采用某些车辆技术、特殊用途所需的车辆结构对燃料经济性造成的不利影响,将装有自动变速器(AT)、具有三排或三排以上座椅或属M1G 类的车辆油耗限值适当放宽。装有手动挡变速器且具有三排以下座椅的燃料消耗量限值见表2-7,其他车辆的燃料消耗量限值见表2-8。

表2-7 装有手动挡变速器且具有三排以下座椅的车辆的燃料消耗量限值

表2-8 其他车辆的燃料消耗量限值

续表

3.轻型汽车燃料消耗量标识

《轻型汽车燃料消耗量标识》是我国汽车行业第一项以服务消费者为目的标准。该标准适用范围涵盖能够燃用汽油或柴油燃料的、最大设计总质量不超过3.5t 的M1、M2 类和N1类车辆,不适用于混合动力电动汽车及可燃用其他单燃料的车辆。

(1)标识方案

标识的核心信息是汽车燃料消耗量,出于不同消费者需求不同的考虑,标识将提供市区、市郊和综合工况的燃料消耗量。除此以外,标识还应包括与燃料消耗量相关的车辆结构说明和参数。标识主背景色为黄色,由“标题区”“信息区”“说明区”和“附加信息区”四个功能区组成。其中,“信息区”是标识的核心部分,由“车型基本信息”“标识图案”和“燃料消耗量信息”构成,如图2-4 所示。

图2-4 汽车燃料消耗量标识

(2)使用要求

标识尺寸规定了A5、A4 幅面,并允许在其他幅面中使用尺寸为A5 或A4 幅面的标识并保证其格式符合要求。标识可采用纸质或塑料材质,粘贴在车辆内部侧车窗或挡风玻璃上、不对驾驶员视野构成影响的显著部位。

三、汽车环保法规

(一)汽车排放法规

汽车排放是指从废气中排出的CO(一氧化碳)、HC+NOx(碳氢化合物和氮氧化物)、PM(微粒、碳烟)等有害气体。

从1943年美国洛杉矶出现光化学烟云以后,人类逐步明确了汽车排放是大气污染的主要来源。1961年美国加州颁布了世界上第一部汽车排放法规。随着汽车尾气污染的日益严重,汽车尾气排放立法势在必行,世界各国早在六七十年代就对汽车尾气排放建立了相应的法规制度,通过严格的法规推动了汽车排放控制技术的进步,而随着汽车排放控制技术的不断提高,又使更高标准的制定成为可能。

我国的排放标准分为:国一、国二、国三、国四、国五、国六,截至2018年12月31日,全国地区轻型汽油车实施的是国5 排放标准。国5 排放标准全称是《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》(中国第五阶段)。国六的燃油标准已经在某些省市作为试点了,大多炼油企业生产的燃油也都能达到国六标准,国六燃油标准相比国五燃油中的含铅、铁、锰等重金属比例做了更严格的规定,还有硫、氧、甲醇、苯等的含量也变得更为严格。国六燃油标准的提高对环境的改善将产生重大作用,毕竟机动车排放的污染物占到总污染物的35%。

国六排放标准分两个阶段实施:

第一阶段,从2020年7月1日起,所有销售和注册登记的汽车都必须符合国六A 标准;

第二阶段,从2023年7月1日起,所有销售和注册登记的汽车都必须符合国六B 标准;部分城市已提前至2019年1月1日实施轻型汽车国六排放标准。

国六排放标准被认为是全球控制汽车污染物排放最严格的标准之一,相比国五排放标准限值,国六A 阶段排放标准汽油车一氧化碳限值加严30%;国六B 阶段排放标准汽油车的一氧化碳和氮氧化物限值加严了50%和42%。不仅如此,国六标准中还首次采用了燃油中立的限制,对轻型汽油车和柴油车的要求一致,同时还大大加严了蒸发排放的测试规程和限值要求,并增加了车载加油油气回收的要求。国六标准是对国五标准的升级,它将严格控制污染物的排放限制,主要的升级在于:限值的要求更加严格。相比国五加严了40%至50%左右,并且,对于柴油车采用的也是同样的标准。汽车污染物限值对比见表2-9。

表2-9 汽车污染物限值对比

(二)乘用车内空气质量控制法规

在过去几年中,关于车内空气污染的投诉从来没有消停过。某豪华品牌遭遇集体投诉的事件依然历历在目,开车2年相当于吸烟10年更不是一个传说。一边是车内空气污染如顽疾一般,难以治愈;另一边是我们在车内的时间越来越长。2014年《中国人群暴露参数手册》显示:驾乘人员在所有交通工具中暴露时间最长的是小客车。全国的平均暴露时间是每天40 分钟,其中北京、天津、广东等地驾乘人员的平均暴露时间高达每天60 分钟。而且随着交通拥堵情况加剧,会使得驾乘人员在车内的时间越来越长,同时,车内装饰水平也是花样越来越多,更好的车厢密闭性也使车内空气污染物更容易聚积而产生污染。车内空气质量问题的根源主要是汽车内饰材料释放的有毒物质,这与车辆制造工艺和零部件有着直接关系,影响比较大的有汽车仪表板总成、车门门饰板、地毯、顶棚、汽车线束、座椅总成等。

根据环保部最新发布的《乘用车内空气质量评价指南》强制标准征求意见稿,标准主要针对新车,车内空气中的苯、甲苯二甲苯和乙苯等有害物质都有了更为严苛的限量值,并给出了汽车厂家强制执行的时间表:2017年1月1日起,所有新定型销售车辆必须满足该标准要求;此前已经定型的车辆,自2018年7月1日起实施强制标准要求。

车内污染物中,苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯甲醛乙醛、丙烯醛等8 种物质对人体的危害较为严重,新标准对这些有害物质都给出了明确限值,特别是苯由原标准的0.11mg/m3 加严为0.06mg/m3,甲苯由原标准的1.10mg/m3 加严为1.00mg/m3,二甲苯和乙苯由原标准1.50mg /m3 加严为1.00mg/m3

标准提出,汽车制造企业应保证批量生产车辆的内饰零部件与备案信息一致,否则将判定为环保一致性检查不合格。行业主管部门可以随机在生产线上抽取批量生产的汽车进行环保一致性检查,如果抽取的样车检测合格,则判定环保一致性检测合格。如果检测发现8 项指标中任何一种污染物超标,都将判定为不合格。

《乘用车内空气质量评价指南》强制标准征求意见稿

1.范围

本标准规定了M1 类车车内苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛等8 种挥发性物质的浓度限值。

本标准适用新生产M1 类车车内空气质量状况的评价。(www.xing528.com)

2.规范性引用文件

本标准内容引用了下列文件中的条款,凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

GB/T 15089 机动车辆及挂车分类。

HJ/T 400 车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法。

3.术语和定义

GB/T 15089 和HJ/T 400 确立的以及下列术语和定义适用于本标准。

3.1 新生产车new produced vehicle

汽车厂新生产下线合格车辆。

3.2 M1 类车vehicle of category M1

至少有四个车轮,用于载客目的,包括驾驶员座位在内,座位数不超过9 座的乘用车。

3.3 车内空气控制物质vehicle indoor air quality control materials

按“HJ/T 400-2007 车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法”测量得到的苯、甲苯、二甲苯、

乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛等八种物质。

4.车内空气质量要求

车内空气质量应符合表1 规定的浓度限值要求。

5.受检车辆的规定

5.1 受检车辆为新下线后28 ±5 天以内,且未经销售者或者使用者擅自改变车辆内饰的车辆。在接受检验前,不得进行影响车内空气质量的任何人为改造,除非这些改造措施是制造厂必需的生产过程,或者运输过程的一部分。

5.2 受检车内不得临时安放影响检测结果的吸附或净化装置,除非这些装置是按照制造厂的制造要求所必须配置的装置。

5.3 车辆燃油箱中的燃料种类和燃料量按制造厂的规定添加。

5.4 本标准规定的车辆下线时间28 ±5 天以内,是指车辆进行定型实验和环保一致性检查时间,下线时间超过33 天的车辆更应该满足本标准规定的限值要求。主管部门在组织实施环保一致性检查实验时,可以不受上述时间上限规定的限制。

6.检验方法

检验方法按“HJ/T 400—2007 车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法”的规定进行。

7.信息公开

汽车制造企业或者授权代理商应向环境保护主管部门上报备案,并按规定公开拟批量生产车型的车内空气质量信息,备案并公开的信息包括样车车内空气质量测量结果,主要内饰零部件配置等相关信息。

8.环保一致性检查

汽车制造企业应保证批量生产车辆的内饰零部件与备案信息一致,否则判定环保一致性检查不合格。

如果被抽查车辆的内饰零部件与备案信息相符,环境保护主管部门可以要求被抽查车辆进一步进行车内空气质量检查实验,并根据下列原则进行结果判定。

8.1 合格性判定

环境保护主管部门,或者授权机构可以在生产线末端,随机抽取一辆汽车进行车内空气质量检测。

测量结果中,如果8 种控制污染物均不大于表1 规定的浓度限值,则判定环保一致性合格。

表1 车内空气污染物浓度限值单位:mg/m3

8.2 不合格性判定

如果抽检车辆的8 种控制物质中,有一种或以上物质超出表1 规定的浓度限值,则判定环保一致性检查不合格。

8.3 不合格性判定的追加实验判定

8.3.1 如果上述被抽查车辆的车内空气质量实验结果判定为不合格,汽车制造商有权向环境保护主管部门申请追加抽查3 辆车进行实验,追加实验中,被抽查的车辆必须是与上述抽查车辆的车型及内饰属于同一系族的车辆,被抽查车辆须满足本文5.4 规定的下线时间。

8.3.2 如果被抽查的3 辆车均满足标准要求,则判定环保一致性检验合格。否则判定环保一致性检验不合格。

9.更改和扩展

9.1 车型的扩展

如果其他车型的内饰零部件与已经通过批准的车型相同,则批准可以扩展到相同的内饰系族,内饰系族的确定原则如下:

9.1.1 同一汽车制造厂生产的汽车,尽管排量可能不同,但其内部和外部尺寸可能是相同的,只要车辆内部结构尺寸和主要内饰零部件相同,就可以视为相同内饰系族。

9.1.2.相同外型尺寸的车辆,两厢车和三厢车由于内部空间不同,不应被视为相同内饰系族。

9.2 对已通过批准车型车辆内饰零部件的更改,应在批量生产前,通知批准该车型的主管部门,主管部门可以做出如下决定:

——如果所做的内饰零部件的更改不会影响该车型的车内空气质量,则对该车型的批准依然适用于更改车型;

——如果所做的内饰零部件更改影响该车型的车内空气质量,则可以要求企业按照本标准的相关规定,提交更改车型的试验报告,以及车辆内饰零部件的相关信息资料。

9.3 为了减少企业的负担,汽车生产企业可以在其车型系族中,定义一个车内空气质量“最差”车型系族,该最差车型系族是各系族中车内空气最差的车型,并提交该最差车型系族的实验结果数据代表多个系族的车内空气质量,上述“最差”车型系族的定义由汽车生产企业和环境保护主管部门共同协商确定。

10.标准实施日期

10.1 备案和信息公开

自本标准发布之日起,即可依据本标准进行有关车内空气质量的备案和信息公开。

10.2 销售和登记注册

自2017年1月1日起,所有新定型销售车辆必须满足本标准要求。

本标准发布前已经定型车辆,自2018年7月1日起实施本标准要求。

10.3 环保一致性检查

对按本标准获得批准生产的乘用车,其生产一致性检查自批准之日起执行。

四、汽车噪声法规

随着国民经济建设事业的蓬勃发展,我国城市机动车数量日益增多,加剧了城市的噪声污染。据国内几十个大、中城市的噪声实测结果,机动车辆噪声已成为城市的主要噪声源。

为减少汽车行驶噪声的污染,各国和各大汽车厂商都制定标准限制汽车噪声,其主要内容包括:车外加速行驶噪声标准、车外匀速行驶噪声标准、车内噪声标准、发动机噪声标准、定置噪声标准、排气噪声标准等方面(其中部分为强制性标准)。

1979年我国首次颁布了两项国家标准GB 1495—1979《机动车辆允许噪声》和GB 1496—1979《机动车辆噪声测量方法》,主要适用于新型车型式认证,规定了各类车辆加速行驶噪声的限值和测量方法。1996年,由于我国城市交通噪声污染日益严重,国家环境保护局和国家技术监督局联合发布了国标GB 16170—1996《汽车定置噪声限值》,对在用车辆处于定置工况下的噪声辐射实行控制,该标准至今仍有效,对轿车和重型货车的定置噪声分别规定了85dB(A)和103dB(A)的限值。2002年,为了适应现代车型的噪声测量以及国际惯例保持一致,国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局又联合发布了GB 1495—2002《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》,GB 1495—2002 主要参考了联合国欧洲经济委员会法规ECE Reg.No.51 和ISO362 噪声测量标准,GB 1495—2002 取代了原有两项国标GB 1495—79 和GB 1496—79,自2002年10月1日起分两个阶段实施。

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