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1.　问题的提出

环境保护日益引起人们的重视，在控制机动车辆尾气污染方面，各国都制定了越来越严格的排放标准，我国从1983年起开始对车用发动机的排放进行限制。

城市轨道交通系统(主要是地铁、轻轨)，一般采用的是电力牵引系统，轨道交通车辆本身并不存在发动机废气排放问题。但轨道施工维修部门使用的牵引、施工车辆都采用内燃发动机。为适应环保要求，各地铁、轻轨公司大多数要求工程车辆发动机排放满足欧Ⅱ标准。笔者认为，此提法值得商榷。在控制排放方面，主要从控制发动机的排放入手，下文就发动机的排放标准问题进行探讨。

2.　城市轨道交通工程车辆的使用工况及发动机的类属

发动机的排放标准是按其用途分类后制订的，国际上一般分三大类，一类为轿车和轻型车用发动机(Cars and Light Trucks Engines)、二类为重型卡车和公共汽车用发动机(Heavy-Duty Truck and Bus Engines)、三类为非公路用发动机(欧洲称Nonroad Engines，美国称Off-highway Engines)。其中非公路系统用发动机是很大一类，包括工业发动机(Construction Engines，含农业机械、林业机械、工程机械等)、发电机组(Genset Engines)、机车(Locomotive Engines)、船舶(Vessels Engines)等设备用发动机。上述不同用途的发动机最大的区别在于负载率的不同。一般而言，非公路用发动机长时间在大负载或满负载工况下运用，为适应其恶劣的作业环境和多变的负载，扭矩储备系数较大;另外对发动机的可靠性、起动性能、加速性能等均有较高的要求。由于作业工况多变、负载范围宽，因此，非公路用发动机的排放控制实施难度较大。

城市轨道交通工程车辆使用工况要求 ：一方面在其牵引运行时，要求尽快到达作业地点，从经济性、效率出发，要求发动机处于接近额定负荷下工作。因此，城市轨道交通工程车辆应采用非公路用发动机。

另一方面城市交通工程车辆只是用于完成特定的牵引或施工任务，连续运用时间比铁路干线机车短，发动机总的负荷率比长时间处于满负荷工作的铁路干线机车小。因此，城市轨道交通工程车辆用发动机应类属非公路系统用工业发动机，而不是铁路机车类。从目前国内外城市轨道交通工程车辆的生产厂家选用的发动机类型看，均属非公路用工业发动机。

3．国际上对不同用途发动机排放的要求

国际上排放限制标准主要有美国、欧洲、日本三大法规体系，随着技术的发展和世界经济一体化程度的提高，这三大体系有协调统一的趋势。早期，这些法规仅仅针对轿车和轻型车用发动机、重型卡车和公共汽车用发动机两大类，测试方法为“13工况法”，后改为瞬态循环试验法，我们常说的的欧Ⅰ(E u r oⅠ)、欧Ⅱ(Euro Ⅱ)等排放标准即指上述几种车用发动机的排放标准。很明显，包括城市轨道交通工程车辆用发动机在内的非公路用工业发动机并不包含在该标准的适用范围内。

国际上非公路用工业发动机排放标准以美国和欧洲标准最具代表性。国内目前还未出台非公路用工业发动机的排放标准，鉴于国内排放标准主要是比照欧洲体系制定的，以下以欧洲体系为主介绍。1998年2 月 27日，第一个欧洲非公路用机动设备(N R M M)尾气排放法规以立法形式通过，即 Directive 97/68/EC，其排放限值见表1。测试方法为 ISO 8178 C1 的 8 工况模式稳态试验循环法，该法规包括非公路用工业等发动机各阶段排放限值。

1998年8月27日，美国联邦环保署(EPA)签署了最终法规，对非公路用机动设备尾气排放进行限制，这个排放法规不包括机车和地下采矿设备用发动机，以及功率超过 3 7kW(50 hp)的船用发动机。除此之外，美国联邦环保署还针对铁路机车专门制定了排放法规，于2000年开始生效，该标准对干线机车和调车机车给出了不同的标准。

4．国内排放标准现状

国内制订并已实施了车用发动机的各种排放标准，并于2001年将几种关于柴油发动机的标准整合为GB17691-2001，适合车速大于 25km/h 的 M2、M 3、N 1、N2 和 N3类(M1、M3、N1 等为机动车辆分类，见 2002 年 3 月 1 日实施的 GB/T 15089-2001《机动车辆及挂车分类》，M 为至少有4个车轮并且用于载客的机动车辆，N为至少有4个车轮并且用于载货的机动车辆)以及总质量大于 3 500 kg 的 M1 类机动车用的柴油发动机(不含农用车发动机)，其排放指标和测试方法与欧洲重型卡车和公共汽车用发动机相同，也就是我们常说的欧Ⅰ、欧Ⅱ，只是执行时间上的差异。

国内非公路用发动机排放标准的起草已启动多年，但由于技术水平限制，多数厂家不能达标，所以标准迟迟不能出台。仅在1999年推出了一个过渡性的行业标准JB8891-1999，要求到 2002 年达到相当于欧洲准备阶段水平(低于 N R M Mm Stage I)，现实情况是标准没有得到有效实施。不过，北京市在2003年推出了北京地区非公路用发动机排放标准 DB11/185-2003并已颁布执行，该标准与欧洲非公路用机动设备发动机排放标准对应阶段的限值相同，只是执行时间不同。

5.　城市轨道交通工程车辆发动机应采用的排放标准

从上面的分析可以看出，不同用途的发动机所采用的排放标准不同，测试方法、执行时间等规定也不相同。所以从适用的角度看，应根据设备的用途选取合适的发动机，并选用与之相应的排放标准。

城市轨道交通工程车辆所采用的发动机类属非公路用机动设备工业发动机，适用的排放标准有欧洲非公路用机动设备发动机排放标准、美国联邦环保署非公路用机动设备排放标准、北京非公路用发动机排气污染物检查限值 DB11/185-2003等。现阶段，在非公路系统发动机排放的国家标准还未出台的情况下，建议采用欧洲非公路用机动设备(NRMM)发动机排放标准，比如要求城市轨道交通工程车辆发动机满足 NRMM Stage Ⅱ标准等，主要原因：一是国内排放标准多参照欧洲标准制定，便于接轨;二是因为欧洲标准知名度高，著名的发动机生产厂均采用且有认证;三是在非公路系统发动机排放上，希望城市轨道交通系统率先采用先进的标准，推进环境保护。

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