早在1964年，美國加利福尼亞州在世界上邁出了控制車輛尾氣排放的*一步，對1966年定型生產(chǎn)的轎車尾氣排放進(jìn)行了限制。1970年美國國會通過了"凈化空氣法案"，并組建了美國聯(lián)邦環(huán)保署（EPA）。同年，歐洲和日本也制定了相應(yīng)的排放控制標(biāo)準(zhǔn)。此后的幾十年，隨著汽車保有量的不斷增加，以及公眾對環(huán)境的要求日益提高，各國都制定了越來越嚴(yán)格的汽車排放標(biāo)準(zhǔn)。
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但對非公路（美國稱off-highway，歐洲稱nonroad）用機動設(shè)備尾氣排放引起的空氣污染問題，并未引起足夠的重視。直到1990年，EPA才開始著手研究和限制非公路用機動設(shè)備的尾氣排放，就像給汽車尾氣排放制定一個標(biāo)準(zhǔn)一樣。EPA已經(jīng)認(rèn)識到，非公路用機動設(shè)備的柴油機尾氣排放也給環(huán)境帶來嚴(yán)重污染，因此決定與柴油機制造商及公眾一起，制定一個切實可行的排放控制方案。
1996年，EPA和美國加州空氣資源委員會（CARB）聯(lián)合簽署了一個適用于非公路用機動設(shè)備柴油機的原則意向書（SOP）。簽署該意向書的發(fā)動機制造商有：卡特彼勒、康明斯、迪爾、底特律柴油機、道依茨、五十鈴、小松、庫伯塔（Kubota）、三菱、北極星（Navistar）、紐荷蘭（New Holland）、威士康（Wis-Con）和洋馬（Yanmar）。
1998年8月27日，EPA簽署了最終法規(guī)以明確原來SOP所規(guī)定的非公路用機動設(shè)備柴油機排放標(biāo)準(zhǔn)。它使功率在37kW（50hp）以下的非公路用機動設(shè)備柴油機有了*一階段排放標(biāo)準(zhǔn)（Tier 1）。從2000-2008年，對所有非公路用機動設(shè)備柴油機將分階段實施更加嚴(yán)格的第二階段（Tier 2）和第三階段（Tier 3）排放標(biāo)準(zhǔn)。
該協(xié)議使得美國聯(lián)邦政府與加利福尼亞州的排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了統(tǒng)一，而且在某種程度上，與歐洲的非公路用機動設(shè)備柴油機排放標(biāo)準(zhǔn)趨于一致。它涵蓋了非公路用機動設(shè)備使用的各種型號柴油機，這些柴油機被廣泛應(yīng)用于建筑、農(nóng)業(yè)、工業(yè)設(shè)備以及部分艦船。主要機種有：農(nóng)用拖拉機、挖掘機、柴油剪草機、推土機、伐木設(shè)備、便攜式發(fā)電機組、平地機、叉車和帆船輔助推進(jìn)設(shè)備。尚不包括機車和地下采礦設(shè)備用柴油機，以及功率超過37kW（50hp）的船用柴油機。
非公路用機動設(shè)備是各種工程機械設(shè)備、工程車輛、艦船和發(fā)電機組的總稱。它包括戶外動力設(shè)備、娛樂車輛、農(nóng)業(yè)機械與工程機械、園林機械、水上艦船、機車、航空（天）飛行器等。它們所使用的發(fā)動機稱之為非公路發(fā)動機，類型有壓燃式發(fā)動機（CI，即柴油機）和火花點火發(fā)動機（SI，即汽油機），每年排放的氮氧化合物（NOx）、一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）和顆粒物（PM）等有害物質(zhì)的總量幾乎相當(dāng)于公路用車輛發(fā)動機的年排放總量（以美國為例）。
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由于柴油發(fā)動機具有很高的熱效率，因而被廣泛使用。非公路柴油機是非公路發(fā)動機市場的主體，主要用于農(nóng)業(yè)機械（如拖拉機）、工程機械（如挖掘機、裝載機、推土機）、物料搬運機械（如叉車）和多用途設(shè)備（如發(fā)電機組、抽水機）等。在非公路柴油機排放中，NOx和PM的排放量最為嚴(yán)重，分別約占NOx和PM排放總量的20%和36%。
而在柴油機的排放成分中，除99.7%（75.7%的N2、10%的CO2、8%的水蒸氣和6%的O2）對人類無害外，其余0.3%（0.2%的NO、0.01%的NO2、0.03%的HC、0.05%的CO、0.01%的SO2和小于0.01%的PM）都是有害物質(zhì)，它是形成酸雨和破壞臭氧層的罪魁禍?zhǔn)�。隨著人類對環(huán)境的日益重視，消除柴油機的尾氣污染也成了大家所關(guān)注的重大話題。因此，發(fā)達(dá)國家已將柴油機污染排放作為環(huán)境治理的重要內(nèi)容之一，并制定了相應(yīng)的控制排放標(biāo)準(zhǔn)。非公路用機動設(shè)備排放標(biāo)準(zhǔn)控制的正是這些有害物質(zhì)。 |
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