1 Application Scope
This standard specifies the limits and measurement methods for tailpipe emissions and evaporative emissions of the motorcycle with spark-ignition engine, as well as the emission requirements for crankcase, endurance requirements for emission-control devices and technical requirements for on-board diagnostic (OBD) system.
This standard specifies the limits and measurement methods for tailpipe emissions of the three-wheeled motorcycle with compression-ignition engine, as well as the endurance requirements for emission-control devices and technical requirements for on-board diagnostic (OBD) system.
This standard specifies the type test requirements as well as production conformity inspection and judgment methods for motorcycles.
This standard is applicable to the motorcycles driven by spark-ignition engine, with maximum design speed greater than 50km/h or displacement greater than 50ml, and the three-wheeled motorcycles driven by compression-ignition engine, with maximum design speed greater than 50km/h or displacement greater than 50ml.
2 Normative References
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this standard. For undated references, the latest edition of the referenced document applies
GB/T 15089-2001 Classification of Power - Driven Vehicles and Trailers
HJ/T 289 Equipment Specifications and Quality Control Requirements for Gasoline Vehicles in Two-Speed Idle Exhaust Emission Test
QC/T 1003 Determination of Precious Metal in Metal Support Catalytic Converter for Motorcycles
ISO 2575: 2010 Road Vehicles - Symbols For Controls, Indicators and Tell-tales
ISO 9141-2 Road Vehicles - Diagnostic Systems - Part 2: CARB Requirements for Interchange of Digital Information
ISO 14229-3 Road Vehicles - Unified Diagnostic Services (UDS) - Part 3: Unified Diagnostic Services on CAN Implementation (UDSonCAN)
ISO 14229-4 Road Vehicles - Unified Diagnostic Services (UDS) - Part 4: Unified Diagnostic Services on FlexRay Implementation (UDSonFR)
ISO 14230-4 Road Vehicles - Diagnostic Systems - Keyword Protocol 2000 - Part 4: Requirements for Emission-related Systems
ISO 15031-3 Road Vehicles - Communication between Vehicle and External Equipment for Emissions-related Diagnostics - Part 3: Diagnostic Connector and Related Electrical Circuits, Specification and Use
ISO 15031-4: 2014 Road Vehicles - Communication between Vehicle and External Equipment for Emissions-related Diagnostics - Part 4: External Test Equipment
ISO 15031-5: 2011 Road Vehicles - Communication between Vehicle and External Equipment for Emissions-related Diagnostics - Part 5: Emissions-related Diagnostic Services
ISO 15031-6: 2010 Road Vehicles - Communication between Vehicle and External Equipment for Emissions-related Diagnostics - Part 6: Diagnostic Trouble Code Definitions
ISO 15765-4 Road Vehicles - Diagnostics on Controller Area Network (CAN) - Part 4: Requirements for Emissions-related Systems
ISO 19689 Motorcycles and Mopeds - Communication between Vehicle and External Equipment for Diagnostics - Diagnostic Connector and Related Electrical Circuits, Specification and Use
ISO 22901-2 Road Vehicles - Open Diagnostic Data Exchange (ODX) - Part 2: Emissions-related Diagnostic Data
SAE J1850 Class B Data Communications Network Interface
3 Terms and Definitions
For the purposes of this standard, the following terms and definitions apply.
3.1
motorcycle
According to GB/T 15089-2001:
Two-wheeled motorcycle (Type L3): if equipped with heat engine, its cylinder displacement shall exceed 50ml; or whatever driving mode is adopted, the maximum design speed shall exceed 50km/h.
Motorcycle with sidecar (Type L4): if equipped with heat engine, its cylinder displacement shall exceed 50ml; or whatever driving mode is adopted, the maximum design speed shall exceed 50km/h; as for such motorcycle equipped with sidecar, the three wheels are asymmetrically arranged in relation to the longitudinal median plane of the motorcycle.
Right three-wheeled motorcycle (Type L5): if equipped with heat engine, its cylinder displacement shall exceed 50ml; or whatever driving mode is adopted, the maximum design speed shall exceed 50km/h; as for such motorcycle, the three wheels are symmetrically arranged in relation to the longitudinal median plane of the motorcycle.
3.2
type test
the type approval test for new trial-manufactured product after completion of motorcycle type design to verify whether the product meets the technical requirements of this standard
3.3
gas fuel
liquefied petroleum gas (LPG) or natural gas (NG)
3.4
bi-fuel motorcycle
the motorcycles that can use either gasoline or a kind of gas as fuel, but cannot use them at the same time
3.5
mono fuel gas motorcycle
the motorcycles that can only use one kind of gas fuel (LPG or NG), or can use either gasoline or gas fuel (LPG or NG) but gasoline can only be used for an emergency or the start of engine
3.6
equivalent inertia
the mass equivalent to the moving and rotational inertia of the motorcycle in motion which is simulated by an inertia simulator on the chassis dynamometer
3.7
reference mass
the complete vehicle kerb mass of motorcycle plus 75kg (the mass of driver)
3.8
diluted gases
the mixed gas uniformly diluted by air after being discharged from the tailpipe of the motorcycle
3.9
gaseous pollutants
the carbon monoxide (CO), hydrocarbon compounds (HC) and nitrogen oxide (NOx) expressed by nitrogen dioxide equivalent in the tailpipe emissions. The assumed carbon-hydrogen ratio of hydrocarbon compounds is as follows:
——gasoline: C1H1.85;
——diesel: C1H1.86;
——liquefied petroleum gas (LPG): C1H2.525;
——natural gas (NG): CH4.
3.10
particulate matter (PM)
the exhaust composition collected by a filter according to the test method described in Annex C at the maximum temperature of 325.2K (52℃)
3.11
tailpipe emissions
the gaseous pollutants and particulate matter exhausted by motorcycle tailpipe
3.12
operating mode at normal idling speed or at high idling speed
operating mode at normal idling speed refers to the minimum steady operating state of no-load engine, namely, the engine is in normal operation, the gearbox is in neutral gear, the throttle control is at the minimum position, the choke valve is fully opened and the engine rotation speed meets the requirements of the manufacturer's technical document
operating mode at high idling speed refers to that the engine rotation speed is steadily controlled at the high idling speed specified in the manufacturer's technical document through adjusting the throttle control when complying with all above-mentioned conditions (except the throttle control position; for the motorcycle with automatic gearbox, the driving wheel shall be in free state); however, the high idling speed cannot be lower than 2 000r/min. The engine rotation speed, if not specified in the technical document, shall be controlled at 2 500±250r/min
Foreword i
1 Application Scope
2 Normative References
3 Terms and Definitions
4 Type Test and Test Information Disclosure
5 General Requirements
6 Type Test Requirements
7 Production Conformity Inspection
8 Motorcycle Type Extension
9 In-service Compliance
10 Standard Implementation
Annex A (Normative) Relevant Information of Type Test
Annex B (Normative) Type Test Result
Annex C (Normative) Emission Test for Tailpipe Emissions after Cold Start at Normal Temperature (Type I test)
Annex D (Normative) Test at Double Idling Speed or Test of Smoke Intensity at Free Acceleration (Type II Test)
Annex E (Normative) Emission Test for Evaporative Emissions (Type IV Test)
Annex F (Normative) Endurance Test of Emission-control Device (Type V Test)
Annex G (Normative) On-board Diagnostic (OBD) System
Annex H (Normative) Technical Requirements for Reference Fuels
Annex I (Normative) Production Conformity Assurance Requirements
Annex J (Normative) Type Extension Requirements
摩托车污染物排放限值及测量方法(中国第四阶段)
1 适用范围
本标准规定了装用点燃式发动机的摩托车排气污染物、蒸发污染物的排放限值及测量方法，以及曲轴箱排放要求、污染控制装置的耐久性要求和车载诊断(OBD)系统的技术要求。
本标准规定了装用压燃式发动机的三轮摩托车排气污染物的排放限值及测量方法，以及污染控制装置的耐久性要求和车载诊断(OBD)系统的技术要求。
本标准规定了摩托车型式检验的要求、生产一致性的检查与判定方法。
本标准适用于以点燃式发动机为动力，最大设计车速大于50 km/h或排量大于50 ml的摩托车，和以压燃式发动机为动力，最大设计车速大于50 km/h或排量大于50 ml的三轮摩托车。
2规范性引用文件
本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是未注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 15089—2001机动车辆及挂车分类
HJ/T 289汽油车双怠速法排气污染物测量设备技术要求
QC/T 1003摩托车金属载体催化器贵金属涂覆量测量方法
ISO 2575：2010道路车辆 操纵件、指示器及信号装置的图形符号(Road vehicles—Symbols for controls，indicators and tell-tales)
ISO 9141-2道路车辆 诊断系统 第2部分：加州空气资源局对数字信息交换的要求(Road vehicles—Diagnostic systems—Part 2：CARB requirements for interchange of digital information)
ISO 14229-3道路车辆 统一诊断服务(UDS)第3部分：控制器局域网(CAN)实现的统一诊断服务(UDSonCAN)(Road vehicles—Unified diagnostic services(UDS)—Part 3：Unified diagnostic services on CAN implementation(UDSonCAN))
ISO 14229-4道路车辆 统一诊断服务(UDS)第4部分：FlexRay实现的统一诊断服务(UDSonFR)(Road vehicles—Unified diagnostic services(UDS)—Part 4：Unified diagnostic services on FlexRay implementation(UDSonFR))
ISO 14230-4道路车辆 诊断系统关键词协议2000 第4部分：排放有关系统的要求(Road vehicles—Diagnostic systems—Keyword Protocol 2000—Part 4：Requirements for emission-related systems)
ISO 15031-3道路车辆 车辆与排放诊断用外部试验装置之间的通信第3部分：诊断连接器和相关的电路，技术要求及使用(Road vehicles—Communication between vehicle and external eauipment for emissions-related diagnostics—Part 3：Diagnostic connector and related electrical circuits，specification and use)
ISO 15031-4：2014道路车辆 车辆与排放诊断用外部试验装置之间的通信第4部分：外部试验装置(Road vehicles—Communication between vehicle and external equipment for emissions.related diagnostics—Part 4：External test equipment)
ISO 15031-5：2011道路车辆 车辆与排放诊断用外部试验装置之间的通信 第5部分：排放有关的诊断服务(Road vehicles—Communication between vehicle and external equipment for emissions-related diagnostics—Part 5：Emissions-related diagnostic services)
ISO 15031-6：2010道路车辆 车辆与排放诊断用外部试验装置之间的通信 第6部分：诊断故障代码的定义(Road vehicles—Communication between vehicle and external equipment for emissions-related diagnostics—Part 6：Diagnostic trouble code definitions)
ISO 15765-4道路车辆 对控制器区域网(CAN)的诊断第4部分：与排放相关系统的要求(Road vehicles—Diagnostics on Controller Area Network(CAN)—Part 4：Requirements for emissions-related systems)
ISO 19689摩托车和轻便摩托车 车辆和外部诊断装置之间的通信 诊断连接器和相关电路，技术要求及使用(Motorcycles and Mopeds—Communication between vehicle and extemal equipment for diagnostics—Diagnostic connector and related electrical circuits，specification and use)
ISO 22901-2道路车辆 开放式诊断数据交换(ODX)第2部分：与排放有关的诊断数据(Road vehicles—Open diagnostic data exchange(ODX)—Part 2：Emissions-related diagnostic data)
SAE J1850 B级数据通信网接口(Class B data communications network interface)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
摩托车motorcycle
按照GB/T 15089—2001规定：
两轮摩托车(L3类)：若使用热力发动机，其气缸排量超过50 ml，或无论何种驱动方式，最高设计车速超过50 km/h的两轮车辆。
边三轮摩托车(L4类)：若使用热力发动机，其气缸排量超过50 ml，或无论何种驱动方式，最高设计车速超过50 km/h，三个车轮相对于车辆的纵向中心平面为非对称布置的车辆(带边斗的摩托车)。
正三轮摩托车(L5类)：若使用热力发动机，其气缸排量超过50 ml，或无论何种驱动方式，最高设计车速超过50 km/h，三个车轮相对于车辆的纵向中心平面为对称布置的车辆。
3.2
型式检验type test
指摩托车的一种车型在设计完成后，对试制出来的新产品进行的定型试验，以验证产品能否满足本标准技术要求的检验。
3.3
气体燃料gas fuel
指液化石油气(LPG)或天然气(NG)。
3.4
两用燃料车 bi-fuel motorcycle
指既能用汽油又能用一种气体作为燃料，但两种燃料不能同时燃用的摩托车。
3.5
单一气体燃料车mono fuel gas motorcycle
指只能燃用某一种气体燃料(LPG或NG)的摩托车，或能燃用某种气体燃料(LPG或NG)和汽油，但汽油仅用于紧急情况或发动机起动用的摩托车。
3.6
当量惯量equivalent inertia
指在底盘测功机上用惯量模拟器模拟摩托车行驶中移动和转动惯量所相当的质量。
3.7
基准质量refefence mass
基准质量指摩托车的整车整备质量加上75 kg驾驶员质量。
3.8
稀释排气diluted gases
指摩托车排气被周围空气稀释后的均匀混合气。
3.9
气态污染物gaseous pollutants
指排气污染物中的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和用二氧化氮当量表示的氮氧化物(NOx)。
碳氢化合物假定碳氢比如下：
——汽油：C1H1.85；
——柴油：C1H1.86；
——液化石油气(LPG)：C1H2.525；
——天然气(NG)：CH4。
3.10
颗粒物particulate matter(PM)
指按附录C中所描述的试验方法，在最高温度为325.2 K(52℃)的稀释排气中，由过滤器收集到的排气成分。
3.11
排气污染物tailpipe emissions
指摩托车排气管排放的气态污染物和颗粒物。
3.12
怠速与高怠速工况operating mode at normal idling speed or at high idling speed
怠速工况指发动机无负载最低稳定运转状态，即发动机正常运转，变速器处于空挡，油门控制器处于最小位置，阻风门全开，发动机转速符合制造企业技术文件的规定。
高怠速工况指满足上述条件(油门控制器位置除外，对自动变速器的车辆，驱动轮应处于自由状态)，通过调整油门控制器，将发动机转速稳定控制在制造企业技术文件规定的高怠速转速，但高怠速转速不能低于2 000 r/min。若技术文件没有规定，发动机转速控制在2 500 r/min±250 r/min。
3.13
曲轴箱污染物crankcase emissions
指从发动机曲轴箱通气孔或润滑系的开口处排放到大气中的气态污染物。
3.14
蒸发污染物evaporative emissions
指摩托车排气管排放之外，从摩托车的燃料(汽油)系统损失的碳氢化合物蒸气，包括：
昼间换气损失(diumal breathing loss)：由于燃油箱内温度变化排放的碳氢化合物(用C1H233当量表示)。热浸损失(hot-soak loss)：摩托车行驶一段时间以后，静置时从燃料系统排放的碳氢化合物(用C1H2.20当量表示)。
3.15
炭罐有效容积volume of the carbon in canister
指炭罐装活性炭的体积。
3.16
炭罐活性炭质量weight of carbon in canister
指炭罐中存储的活性炭的填充质量。
3.17
炭罐有效吸附量efficient loading quality of canister
指吸附蒸气后炭罐总质量与脱附后炭罐总质量之差。
3.18
炭罐床容积bed volume of canister
在炭罐中所能容纳的活性炭的设计容积。
3.19
炭罐丁烷初始工作能力 initial butane working capacity of canister
指经过13次试验后，单位炭罐有效容积的有效吸附量。
3.20
临界点breakthrough point
燃油蒸发污染物排放量累计等于2 g的时刻。
3.21
非外露式油箱non-exposed type of fuel storage tank
指在车辆上，除油箱盖外，不直接暴露于阳光照射的燃油箱。
3.22
车载诊断(OBD)系统on-board diagnostic system
指排放控制用车载诊断(OBD)系统，简称OBD系统。它必须具有识别可能存在故障的区域的功能，并以故障代码的方式将该信息存储在电控单元存储器内。
3.23
失效装置defeat device
一种装置，它通过测量、感应或响应摩托车的运行参数(如车速、发动机转速、变速器挡位、温度、进气支管真空度或其他参数)，来激活、调整、延迟或停止某一部件的工作或排放控制系统的功能，使得摩托车在正常使用条件下，排放控制系统的效能降低。
下列装置不作为失效装置：
(1)为保护发动机不遭损坏或不出事故，以及为了摩托车的安全行驶所需要的装置；
(2)仅在发动机起动时起作用的装置；
(3)在I型或Ⅳ型试验中确实起作用的装置。
3.24
不合理排放控制策略irrational emission control strategy
不合理排放控制策略指在摩托车正常工作和使用的条件下，使其排放控制系统的效能降低至不符合型式检验的排放水平的措施或方法。
3.25
污染控制装置emission-control devices
指摩托车上用于控制或者限制排气污染物或蒸发污染物排放的装置。
3.26
燃料fuel
指摩托车发动机正常使用的燃料，种类包括：
——汽油；
——柴油；
——LPG；
——NG；
——汽油和LPG；
——汽油和NG。
3.27
冷起动装置cold-start device
指临时加浓油气混合气以辅助发动机起动的装置。
4型式检验和检验信息公开
4.1 按照本标准进行型式检验，并满足本标准要求。
4.2摩托车制造企业或其授权代理人应按附录A和附录B进行信息公开，如涉及企业机密的内容，可仅向主管部门公开信息。
4.3为进行第6章所述试验，必须向负责型式检验的检测机构提交一辆代表性样车。进行Ⅳ型试验时还需提供两套相同的炭罐，进行V型试验时还需提供两套相同的催化转化器。
5一般要求
5.1 影响排气污染物、曲轴箱污染物和蒸发污染物的零部件，在设计、制造和组装上应使摩托车在正常使用条件下，不论遇到哪种振动，均应能满足本标准的要求。
5.2摩托车制造企业必须采取技术措施，确保摩托车满足第6章、第7章的规定。这样，则认为在正常使用条件下和使用寿命期内，能有效控制其排气污染物和蒸发污染物在本标准规定的限值内。
5.3摩托车制造企业必须采取下列措施之一，防止由于油箱盖丢失造成的蒸发污染物过度排放和燃油溢出。
(1)不可拿掉的自动开启和关闭的油箱盖；
(2)从设计结构上防止油箱盖丢失所造成的蒸发污染物过度排放；
(3)其他具有同样效果的任何措施。例如，拴住的油箱盖；或油箱盖锁和摩托车点火使用同一把钥匙，且油箱盖只有锁上时才能拔掉钥匙。
5.4所有摩托车都应装备OBD系统，该系统应在设计、制造和安装上，能确保摩托车在整个寿命期内识别并记录故障的类型。未经型式检验，不能对制造企业采取的技术措施和摩托车装备的OBD系统进行任何可能影响排放的篡改。OBD系统应带有一个能迅速让驾驶员察觉的故障指示器(MI)。
5.5 电控系统安全性应符合以下规定：
(1)除得到制造企业的授权外，任何采用电控单元控制排放的摩托车，应能防止改动。任何可插拔的用于存储标定数据的芯片，应装入一个密封的容器内，或由电子算法进行保护，并且对存储的数据应不能改动，除非使用了专用工具和专用程序。仅对直接与排放标定相关或与车辆防盗相关的功能要求满足该保护要求。
(2)用电控单元代码表示的发动机运转参数，应不能改动，除非使用了专用工具和专用规程『如电控单元零部件焊死或封死，或密闭(或封死)的电控单元盒子1。
(3)采用电控单元可编程序代码系统(如：电可擦除可编程序只读存储器)的制造企业，应防止非授权改编程序。制造企业应采取防非法改动对策，以及防编写功能，例如要求远程电子登录由制造商维护的电脑系统。该方法应向主管部门公开。
5.6摩托车禁止使用失效装置和(或)不合理排放控制策略。
5.7在满足下列条件之一时，摩托车可以安装和使用相关的发动机控制装置、功能、系统或措施。
(1)仅用于发动机保护，冷起动或暖机；
(2)仅用于运行安全或保险以及跛行回家。
5.8如果摩托车使用的发动机控制装置、功能、系统或措施，能够导致发动机采用与正常使用排放试验循环中采用的控制策略不同的或是经过调整的发动机控制策略，若充分证明该措施不会降低排放控制系统的效率，则允许使用。在其他所有的情况下，均认为其是失效装置。
6型式检验要求
6.1 试验项目
型式检验时，摩托车试验项目见表1。
表1 试验项目
试验类型 装用点燃式发动机的摩托车 装用压燃式发动机的三轮摩托车
汽油 两用燃料 单一气体燃料
I型试验
Ⅱ型试验
Ⅲ型试验
Ⅳ型试验a
V型试验b
OBD系统试验 进行
进行
进行
进行
进行
进行 进行(两种燃料)进行(两种燃料)进行(只汽油)进行(只汽油)进行(只汽油)进行(两种燃料) 进行
进行
进行
不进行
进行
进行 进行
进行
不进行
不进行
进行
进行
注1：I型试验：指常温下冷起动后排气污染物排放试验。
注2：Ⅱ型试验：对装用点燃式发动机的摩托车，指测定双怠速的CO、HC和高怠速的λ值(过量空气系数)；对装用压燃式发动机的三轮摩托车，指测定自由加速烟度。
注3：Ⅲ型试验：指曲轴箱污染物排放试验。
注4：Ⅳ型试验：指蒸发污染物排放试验。
注5：V型试验：指污染控制装置耐久性试验。
a Ⅳ型试验前，还应按6.2.4.3的要求对炭罐进行检测。
b V型试验前，还应按6.2.5.1的要求对催化转化器进行检测。
6.2排放限值要求及试验方法
6.2.1 I型试验(常温下冷起动后排气污染物排放试验)
6.2.1.1 所有摩托车均应进行此项试验。
6.2.1.2对于两用燃料车，应分别使用两种燃料进行I型试验。
6.2.1.3 I型试验应按附录C规定的方法进行。各种排气污染物气体用规定的方法收集和分析。
6.2.1.4 I型试验流程图见图1。
6.2.1.5摩托车应放置于装有功率吸收装置和惯量模拟装置的底盘测功机上。
6.2.1.6试验期间排气被稀释，并按比例将样气收集到采样袋中。将试验车辆的排气按照要求进行稀释、取样和分析，并测量稀释排气的总容积。
6.2.1.7除6.2.1.8规定情况外，试验应进行3次。每次试验所得到的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和PM的测量值应乘以6.2.5确定的劣化系数，所得计算值均应低于表2中规定的排放限值。
6.2.1.8尽管有6.2.1.7的规定，对于上述每一种污染物，当3次测量结果的算术平均值低于规定限值时，允许3次测量结果中有一次超过相应的规定限值，但不得超过限值的1.1倍。对于一种以上的污染物超过规定限值的情况，不管是发生在同一次试验中，还是发生在不同次的试验中都是允许的。
第1次试验
是
合格
否
第2次试验
且
或
第3次试验
不合格
图1 I型试验流程图
表2 I型试验排放限值
车辆类型 车辆分类 排放限值/(mg/km) 测试循环
CO HC NOx HC+NOx PM
两轮摩托车 I，Ⅱa 1 140 380 70 — — 见附件CC
Ⅲa 1 140 170 90 — —
三轮摩托车 点燃式发动机 2 000 550 250 — — 见附件CD
压燃式发动机 740 — 390 460 60
a车辆分类按附录C中表C.1。
6.2.1.9在以下条件下，6.2.1.7规定的试验次数可减少。对6.2.1.7提到的每一种污染物，V1和V2分别代表第一次和第二次的测量结果，L为6.2.1表2中规定的每种污染物的限值。
6.2.1.9.1对于所有污染物，当V1≤0.70L时，仅需进行一次试验。
6.2.1.9.2如果每一种污染物不满足6.2.1.9.1要求，但每一种污染物符合V1≤0.85L，且V1+V2<1.70L和V2
