Стандарт CARB для легковых автомобилей

Стандарт CARB для легковых автомобилей

 

Предельные концентрации токсичных веществ в соответствии со стандартом CARB (Калифор­нийский совет по воздушным ресурсам) для легковых автомобилей и малотоннажных грузо­вых автомобилей (грузовых автомобилей малой грузоподъемности — LDT) указаны в стандартах LEV I и LEV II (LEV — автомобили с низким со­держанием токсичных веществ в отработав­ших газах и малыми потерями на испарение топлива). Стандарт LEV III планируется ввести в действие в период между 2014 и 2022 годами. Вот о том, что заложено в стандарт CARB для легковых автомобилей, мы и поговорим в этой статье.

 

 

Начиная с 2004 модельного года, стандарт LEV II применяется ко всем новым автомо­билям с разрешенной полной массой 14 000 фунтов (1 фунт = 0,454 кг).

Вступление в силу стандарта CARB

 

После вступления в силу стандарта LEV II не ме­нее 25% новых регистрируемых автомобилей должны быть сертифицированы в соответствии с этим стандартом. Далее, в течение каждого по­следующего года 25 % новых регистрируемых ав­томобилей должны отвечать требованиям стан­дарта LEV II. С 2007 года все новые автомобили должны отвечать требованиям стандарта LEV II.

 

 

Нормы токсичности отработавших газов по стандарту CARB

 

Стандарт CARB указывает предельные концен­трации в отработавших газов таких токсичных веществ, как оксид углерода (СО), оксиды азота (NOх), углероды не метанового ряда (IMMOG), формальдегид и твердые частицы (для ди­зельных двигателей — стандарты LEV I и LEV II; для бензиновых двигателей — только LEV II) (см. рис. «Категории токсичности и предельные концентрации токсичных веществ в соответствии со стандартом CARB для легковых автомобилей» ). Вследствие чрезвычайно низких предельно допустимых концентраций, плани­руемый стандарт LEV III предусматривает только общее содержание IMMOG и NOх.

 

Категории токсичности и предельные концентрации токсичных веществ в соответствии со стандартом CARB для легковых автомобилей

 

Содержание токсичных веществ в отрабо­тавших газах измеряется в ходе цикла испы­таний FTP 75 (федеральный цикл испытаний). Предельные концентрации токсичных веществ коррелируют с пройденным расстоянием и вы­ражаются в граммах на милю.

В течение периода с 2001 по 2004 годы были введены в действие циклы испытаний SFTP (до­полнительная федеральная цикл испытаний), а также еще два испытательных цикла. В дополне­ние к FTP эти циклы предписывают определение концентраций еще некоторых веществ.

 

 

Категории токсичности отработавших газов

 

Производители автомобилей, при условии обе­спечения средних заявленных значений (см. раздел «Среднее значение»), могут свободно выдвигать различные концепции автомобилей. В зависимости от предельных концентраций IMMOG, СО, NOх и твердых частиц выделяются следующие категории:

  • TLEV (переходный стандарт по нормам токсичности отработавших газов; только LEV I);
  • LEV (низкая токсичность отработавших газов);
  • ULEV (очень низкая токсичность отработавших газов);
  • SULEV (ультранизкая токсичность отработавших газов).

 

Стандарт LEV III будет предусматривать 6 кате­горий, одна из которых будет более строгой, чем SULEV.

В дополнение к категориям LEV I и LEV II введены три категории ZEV, относящиеся к автомобилям, вообще не выпускающим в атмосферу отработавших газов, или с содер­жанием токсичных веществ в отработавших газах, близким к нулю:

  • ZEV («нулевые выбросы», т.е. автомо­били, вообще не производящие отработавших газов и вы­бросы в виде паров топлива);
  • PZEV (частичный ZEV) — в основном со­ответствует категории SULEV, но с более строгими требованиями к выделению паров топлива (нулевое выделение) и более стро­гими критериями долгосрочной оценки;
  • АТ-PZEV (передовая технология PZEV), например, автомобили, работающие на га­зовом топливе или гибридные автомобили.

 

С 2004 года вновь выпускаемые автомобили должны отвечать требованиям стандарта LEV II. В то же время категория TLEV будет заменена на SULEV со значительно более низкими предельно допустимыми значениями. Категории LEV и ULEV останутся. Предельно допустимые концентра­ции СО и NMOG по стандарту LEV I остаются без изменений, однако предел содержания NOх по стандарту LEV II значительно ниже.

 

 

Долговечность автомобилей

 

Для получения сертификата на данный тип автомобиля производитель должен гаранти­ровать, что количество выбросов токсичных веществ, на которые налагаются ограничения, не превысит соответствующих предельных зна­чений на протяжении 50 000 миль пробега или в течение 5 лет («промежуточный период экс­плуатации») и 100 000 миль (LEV I) или 120 000 миль (LEV II) или в течение 10 лет («полный период нормальной эксплуатации»). Произво­дитель также может указать величину пробега 150 000 миль, используя те же предельные значения, что и для величины пробега 120 000 миль. Если определено среднее значение со­держание NMOG, производитель получает бонус (см. раздел «Среднее значение»). Соответствующие характеристики долговечно­сти для категорий токсичности отработавших газов ZEV, АТ-PZEV и PZEV составляют 150 000 миль или 15 лет («полный период нормальной эксплуатации»).

Стандарт LEV III увеличит гарантируемую величину пробега до 150 000 миль.

Для испытаний на долговечность производи­тель должен предоставить две партии серийно выпускаемых автомобилей. В первую партию должны быть включены автомобили, пробег которых перед началом испытаний составляет 4000 миль. Вторую партию составляют авто­мобили с измеренными факторами ухудшения состояния отдельных компонентов.

В ходе испытаний на долговечность авто­мобили должны пройти 50 000 и 100 000 или 120 000 миль. Измерения содержания токсич­ных веществ в отработавших газах выполняются через каждые 5000 миль пробега. Операции тех­нического обслуживания могут выполняться только с соответствующими интервалами.

В качестве альтернативного варианта про­изводитель может использовать показатели ухудшения характеристик автомобиля.

Среднее значение углеводородов не метанового ряда (NMOG)

 

Каждый производитель автомобилей должен гарантировать, что для его автомобилей среднее содержание токсичных веществ в отработавших газах не превышает предельно допустимых зна­чений (см. рис. «Среднее значение выбросов для легковых автомобилей по сравнению со стандартными значениями концентрации углеводородов не метанового ряда«). В качестве критерия в этом отношении используются выбросы NMOG (для стандарта LEV III — сумма NMOG + NOх). Среднее значение вычисляется из средних значений для всех автомобилей, проданных в течение одного года по истечении «промежуточного периода эксплуатации». Предельные концентрации токсичных веществ различны для легковых и малотоннажных грузовых автомобилей.

 

Среднее значение выбросов для легковых автомобилей по сравнению со стандартными значениями концентрации углеводородов не метанового ряда

 

Значение предельной концентрации NMOG снижается каждый год. Для обеспечения соот­ветствия требованиям производители должны в течение каждого последующего года выпу­скать все более «чистые» автомобили.

Требования к средним значениям NMOG применимы независимо от требований стан­дартов LEV I или LEV II.

 

 

Средний расход топлива

 

На новые автомобили, зарегистрированные в Калифорнии, распространяются правила определения расхода топлива, действующие на остальной территории США (см. стандарты ЕРА, раздел «Средний расход топлива»).

Автомобили, не производящие выбросов

 

С 2005 года в Калифорнии 10% вновь реги­стрируемых автомобилей должны отвечать требованиям категории ZEV (автомобили, не производящие выбросов). Полноценные ZEV- автомобили во время работы вообще не про­изводят никаких выбросов. К ним относятся электромобили, работающие от аккумулятор­ных батарей или топливных элементов.

Часть этих 10% автомобилей могут со­ставлять автомобили, относящиеся к кате­гории токсичности отработавших газов PZEV (автомобили со сверхнизкой токсичностью выбросов). Эти автомобили не относятся к категории ZEV, но дают очень низкое содержа­ние токсичных веществ в отработавших газах. В зависимости от стандарта токсичности эти вещества взвешиваются с использованием весовых коэффициентов более 0,2. При мини­мальном весовом коэффициенте 0,2 должны быть удовлетворены следующие требования:

  • Гарантия соответствия требованиям SULEV при 150 000 миль пробега или в течение 15 лет;
  • Гарантия на все компоненты системы сни­жения токсичности отработавших газов при 150 000 миль пробега или 15 лет;
  • Полное отсутствие выбросов в виде паров топлива (0 EVAP, «нулевые испарения»), обеспечиваемое за счет надежной гер­метизации топливного бака и топливной системы. Это значительно снижает коли­чество выбросов в виде паров топлива, производимых автомобилем.

 

Специальные положения применяются к ги­бридным автомобилям с бензиновыми или дизельными двигателями и электродвигате­лями и автомобилям, работающим на газовом топливе (сжатом природном газе или водо­роде). Эти автомобили, относящиеся к кате­гории АТ-PZEV (передовая технология PZEV) также могут входить в 10 % квоту.

 

 

Мониторинг в реальных условиях дорожного движения

 

Внеплановый контроль

 

 Выборочные испытания проводятся на авто­мобилях с применением цикла FTP 75. Для автомобилей с бензиновыми двигателями также проводится проверка выделения паров топлива. В зависимости от категории токсич­ности испытаниям подвергаются автомобили с пробегом 90 000 или 112 500 миль.

Мониторинг, осуществляемый производителями

 

С 1990 года для производителей автомоби­лей обязательным является официальная от­четность по претензиям или выходу из строя компонентов систем снижения токсичности от­работавших газов. В зависимости от продолжи­тельности гарантии на тот или иной компонент или узел, требование обязательного ведения отчетности остается в силе в течение максимум 15 лет или на протяжении 150 000 миль пробега.

Имеют место три уровня отчетности с после­довательным увеличением объема информации: гарантийный информационный отчет (EWIR), экс­плуатационный информационный отчет (FIR) и информационный отчет по количеству выбросов. В агентство охраны окружающей среды передается информация о претензиях, неисправностях, факторах, влияющих на токсичность выбросов, и анализ неисправностей. На основе отчета об эксплуатации (FIR) агентство принимает решение о необходимости отзыва той или иной партии авто­мобилей того или иного производителя.

В следующей статье я расскажу о стандарте ЕРА для легковых автомобилей.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *