行驶时间 (min)
平均速度 (km/h)
行驶距离 (km)
VII型试验
91.7
31.5
48.1
美国ORVR
96.8
28.3
45.7
8
Thank You！
中国汽车技术研究中心 (CATARC)
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轻型汽车国5排放标准介绍 附件2-ORVR
中国汽车技术研究中心 (CATARC)
2011.8
ORVR背景介绍 汽油车污染物主要来源
排气排放：指从排气管排出来的HC、CO、NOx、PM 等污染物； 曲轴箱排放：指从曲轴箱溢出来的HC等污染物； 蒸发排放：指从燃油系统蒸发或者渗漏到大气环境中 的HC，包括加油过程中的油蒸气排放。
蒸发排放(包括加油排放)的危害
汽油挥发出来的油气排放物对人体健康有较大的危 害，且是光化学烟雾的前体物或刺激气体，如苯类、 芳烃、烯烃和醚类等; 汽油挥发大量浪费了有限的石油资源.
1
ORVR背景介绍
挥发性有机化合物（VOC）是形成臭氧的前体，收集加 油过程中汽油的挥发排放是控制机动车VOC排放和减少 臭氧问题的方法之一。 与不断加严的HC排放相比，汽车通过燃油蒸发排放到大 气中的VOC的量已经不可忽略，因此控制加油排放是减 少汽车环境污染的一个重要措施。 控制加油排放有两种途径：一是对加油站进行改造，增 加二阶段油气回收系统（Stage II)；二是采用车载油气 回收系统(ORVR)。 目前，主要国家和地区中只有美国实施ORVR。欧洲正 在研究增加ORVR要求。
增加ORVR的考虑因素
ORVR油气回收效率高，可以减少轻型汽车加油过程中约 95%的蒸发排放，同时也可以回收约95%的昼间蒸发排 放。实施ORVR后，随着老旧车辆的淘汰以及带ORVR车 辆的增多，对VOC总体排放的控制将起到显著效果。 尽管ORVR控制系统在欧洲使用不太广泛，但该系统在美 国已经广泛使用了超过20年的时间，技术上非常成熟。 相对于在加油站加设的二阶段油气回收系统，ORVR更有 效而且单车成本增加幅度不大（约200元人民币）。 虽然前期国内企业没有针对ORVR做充分的技术准备，但 点燃式汽车（主要是汽油车）在全国范围实施国五标准的 时间为2015年，企业仍有足够的时间进行技术开发，在升 级车型的同时完成ORVR匹配。
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增加ORVR还应考虑的问题 综合考虑加油排放各种控制方法
ORVR只对新车有效，加油站二级改造对所有在用车 辆均有效
研究ORVR的环境效益及成本代价
对于已经进行加油站二级改造的城市，再实施ORVR 的成本效益分析
调查国内对ORVR技术和产品的掌握情况
活性炭 标定匹配
非ORVR的车辆
7毫米排气管路 蒸气环流软管 （可选择的） 防溢出/防涌阀 小孔 碳罐 加油管
预处理行驶
采用完成IV型试验后的汽车。 预处理行驶前，油箱加油至 40±2% ， 浸车前，油箱加油至10±2% 。 加油过程排放试验时，加油量 必须为85％标称油箱容量 (精确 到0.1L)。
加油过程排放试验 放油和加油 最多5min 浸车 6-24 h
温度:
300K±2K (27°C±2°C) 292K±1K (19°C±1°C) 85%的标称油箱容积，精确 37 L/min ± 1 L/min 300K±2K (27°C±2°C)
欧III/IV 碳罐
排放口
脱附管连接发动机
大孔径加油管 车辆燃燃油箱 防回流阀
非ORVR的车辆 ORVR的车辆
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非ORVR车辆的碳罐功能
当车辆处于停车状态时，油箱温度随环境温度的变化而变 化。 受热时油箱的油蒸气会通过碳罐，超过碳罐吸附能力的油 蒸气将排往大气；受冷时油箱会吸入空气。 碳罐设计容量为1天。如果汽车停车超过1天，将会有油蒸 气通过碳罐排往大气。 当车辆加油时，被汽油置换出来的油蒸气将从加油口溢 出。若加油站经过二级改造则能回收，否则将排往大气。
加装ORVR需要的改进
碳罐
当前设计
碳罐容积 活性碳种类 昼间控制 0.75 – 1.2 L 颗粒状 24 h
ORVR
1.8 – 2.5L 球状或大颗粒 72 h
6Hale Waihona Puke 加装ORVR需要的改进碳罐的设计对ORVR系统的功能和控制加油排放的效率至 关重要。 碳罐必须有足够的工作能力满足排放标准的要求，而且能 有足够小的通气阻抗以避免燃油箱在加油过程中增压。 为了满足这些要求，碳罐需要加大至国四标准车辆上碳罐 体积的2~2.5倍，而且需要使用较低通气阻抗的活性炭， 例如直径为2毫米的柱状活性碳。 碳罐需要安装在燃油箱的附近以确保燃油箱在加油过程中 不会增加压力。
加油排放试验-VII型试验
开始
碳罐吸附至临界点（汽油） 重复昼间换气 最多1 h 以达到2克临界点 起始温度 = 288K (15°C) ∆ t = 30K
碳罐吸附至临界点(丁烷）
丁烷/氮 吸附至2 克 临界点 采用完成IV型试验后的车辆及燃油 试验循环：按照I型试验中的试验循 环，运行一次1部 + 两次2部 + 一 次1部 + 一次2部 + 两次1部 + 一 次2部 + 一次1部 起始温度：293K至303K(20℃-30℃) 燃油温度: 291K±8K (18°C±8°C) 加油量：名义油箱容积 10%±2% 环境温度: 293K至303K (20°C-30°C)
ORVR车辆
ORVR的车辆
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ORVR工作原理
加装ORVR需要的改进
加装ORVR需要的改进 项目
油箱 加油管 防回流/油汽密封阀 防回流/溢出阀 碳罐的排空软管 碳罐 发动机-污染控制装置
所需改装
部分车型需重新设计布置 减少直径到25毫米 改装现有的阀门
备注
碳罐增大需要空间布置 节约 0 – 20 RMB 增加0 – 30 RMB
VII型试验和美国ORVR试验循环的比较
程序 行驶循环
NEDC Part 1 Part 2 Part 2 Part 1 Part 2 Part 1 Part 1 Part 2 Part 1 FTP75 FTP72(UDDS) NYCC(纽约测试循环) NYCC(纽约测试循环) FTP72(UDDS)
燃油温度: 加油容积: 到0.1L 加油速率: 环境温度:
结束
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加油排放试验-VII型试验
与美国现行的ORVR试验程序不同，VII型试验程序的设 计是为了与中国现行的IV型蒸发排放试验以及Part1/Part2 汽车行驶循环相匹配。 ORVR碳罐的汽油油气存储能力是满足IV型试验要求的 2~2.5倍，所以试验中需要的脱附时间从59分钟行驶33公 里增加到了92分钟行驶48公里。 VII型试验程序让碳罐脱附的机率与美国ORVR测试程序 的脱附机率是相匹配的。 VII型试验加油速率和温度等均参照美国法规 40CFR86.150-9 ~ 40CFR86.158.98中加油排放试验程序。 排放限值根据美国加油排放标准设定为≤ 50mg/L。
改造允许较高流速及较小的 增加20 – 35 RMB 压降 直径由7毫米增加到16毫米 增加10 – 25 RMB 比国四标准中要求的碳罐容 积要增加2-3倍，安装托 增加80 – 170 RMB 架，碳罐要移到燃油箱附近 重新标定匹配 对小排量发动机影响空燃 比明显
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加装ORVR需要的改进
典型的加油管管口直径应减少到约25毫米，并加装密封和 防回流阀（如：鸭嘴阀）防止燃油箱内的油汽在加油时候 回流经加油管排向大气。 燃油箱上方连接碳罐的油路系统必须修改以保证燃油箱不 会在高速加油过程中增压。这个改进通常是通过增加防溢 或者过满保护阀并增大连接碳罐管路的直径得以实现。 国四标准的车辆通常使用7毫米直径的油箱碳罐连接管， 而实施ORVR时这条管路的直径需要增加到约16毫米。