...

(1)世界の排出ガス規制動向

by user

on
Category: Documents
228

views

Report

Comments

Transcript

(1)世界の排出ガス規制動向
Ⅱ.二輪自動車関係
1.国際調和関係
(1)世界の排出ガス規制動向
Tier1
Tier2
EURO-1 EURO-2 EURO-3 EURO-4 EURO-5 EURO-6
18年規制
次期規制
国-3
国-4
国-5
BS-3
地域 国
日本
韓国
試験モード
二輪車モード
WMTC
UDC+EUDC
WMTC
UDC+EUDC
WMTC
UDC+EUDC
フィリピン
UDC
台湾
中国
2012
18年規制
18年規制
EURO-3
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
次期規制
EURO-4
EURO-5(検討中)
国-3
国-4 (検討中)
国-5(検討中)
EURO-3
EURO-2
EURO-3(検討中)
ベトナム
UDC
UDC+EUDC
タイ
UDC+EUDC
アジア
WMTC
マレーシア
UDC
WMTC
シンガポール UDC
インドネシア
EURO-3(検討中)
EURO-3
EURO-5(検討中)
EURO-2
EURO-3(検討中)
EURO-1
EURO-2 EURO-3
EURO-3
BS-3
パキスタン
UDC
WMTC
ARAI
WMTC
UDC
トルコ
UDC+EUDC
EURO-3
US
LA-4
Tier2
ブラジル
UDC+EUDC
WMTC
LA-4
UDC
LA-4
UDC+EUDC
WMTC
EURO-3
インド
北米
EURO-2
コロンビア
南米
チリ
BS-4 (検討中)
EURO-2
PROMOT4(1st.)
EURO-2
EURO-2
EURO-3
EURO-3
EURO-3
PROMOT4(2nd.)
EURO-3 (検討中)
30
2020
(2)自動車基準調和世界フォーラム
(3)WMTCの概要
31
○WMTCのサイクル
WMTC パート1
WMTC パート2
WMTC パート3
32
(4)欧州の動向
①排気管からの排出ガス低減対策
②燃料蒸発ガス低減対策
試験法はSHED。ガソリン、エタノール混合ガソ
リン又はエタノールのPIエンジンのみ対象
③OBDシステム
④耐久走行距離
33
2.二輪車の排出ガス技術
(1)二輪車に採用されている排出ガス低減技術
34
35
(2)サイクルの比較
パート1
パート1
パート2
パート2
パート3
パート3
36
○ 各パートの速度・加速度分布比較
*減速パート1の速度・加速度分布比較
*減速パート2の速度・加速度分布比較
*パート3の速度・加速度分布比較
37
○排出ガス量の比較
38
○U(Urban)/R(Rural)/M(Motorway) 構成比及びコールド比率の比較
*Class 1については、実走行データはWMTCによる係数(U/R/M比
率、コールド・ホット比率)とほぼ同じである。
*Class 2については、実走行データはWMTCによる係数に比べ市街
地のコールド比率がやや低くなるが、HCについてWMTCでは排出
量の多いPart1コールドを重視しており、WMTCの方がより厳しい
条件となる。
*Class 3については、実走行データはWMTCによる係数に比べ市街
地のコールド比率がやや低く、高速のホット比率が極めて低くな
るが、 HCについてWMTCでは排出量の多いPart1コールドを重視
しており、またCOについてWMTCでは排出量の多いPart3ホットを
重視していることから、WMTCの方がより厳しい条件となる。
39
○走行量に対する排出量
○二輪車とガソリン・LPG四輪車との現行の許容限度目標値の比較
○排出ガスの炭化水素系成分比率(二輪車と四輪車の比較)
40
(3)燃料蒸発ガス対策
○燃料蒸発ガス対策システム(例)
41
42
(4)OBDシステム導入
○ OBDⅠの検出項目
43
(5)排気管排出ガス及び燃料蒸発ガス
○ 排気管排出ガス及び燃料蒸発ガス
○ 排気管排出ガス試験結果
44
○ アセトアルデヒドについて
•
•
•
有害大気汚染モニタリングによれば、大気環境中のアセトアルデヒド濃度は
経年的に緩やかな低下傾向にある。(平成22年度年平均値で2.0㎍/m3
(25℃で0.0012ppmに相当))
測定結果のCombined値2.4ppmを単位換算すると4300㎍/m3となるが、拡散
され濃度が500分の1になったとすると8.6㎍/m3となり、大気環境2.0㎍/m3を
加算してもシックハウス症候群の室内濃度指針値である48 ㎍/m3に対し十
分に小さい数値である。
E10対応ガソリン四輪車での考え方と同様に、現行のTHC規制の中でアセト
アルデヒドも低減させることとし、アセトアルデヒドに特化した規制は実施しな
いこととするが、今後のE10対応車及びE10燃料の普及状況を踏まえ、また、
アルデヒド類の総合的な対策を検討することとなった場合には必要に応じ見
直していくべきである。
○ 燃料蒸発ガス試験結果
45
(6)排出ガス原単位の算定
【 効 果 予 測 算 定 方 法 】 (暖 機 時 (ホ ッ ト ス タ ー ト ))
(1)排出ガス原単位の作成方法
ア
排出ガス原単位とは
排出ガス原単位は、自動車がある平均速度(ここでは、走行途中の停止時間を含む
旅 行 速 度 を 用 い る ) で 走 行 し た 場 合 の 1 km走 行 当 た り の 排 出 ガ ス 量 で あ り 、 下 図 の よ
うに車速(旅行速度と同じ)と排出量の関係式で示されるものである。車種別、燃料
別、車両総重量別、排出ガス規制年別及び排出物質ごとに作成している。
ディーゼル重量貨物車のNOx原単位(直噴式、GVW5t超)
ガソリン・LPG乗用車のNOx原単位(4サイクル)
1.0
0.50
S53
S61
新短期
新長期
0.40
原単位(g/km)
0.35
0.30
0.25
0.20
0.9
未規制
S49
S52
S54
S58
H1
H6
H10,H11
新短期
新長期
ポスト新長期
0.8
0.7
原単位(g/km/t)
0.45
0.6
0.5
0.4
0.15
0.3
0.10
0.2
0.05
0.1
0.0
0.00
0
10
20
30
40
50
車速(km/h)
60
70
0
80
10
20
30
40
50
車速(km/h)
60
70
80
※ 上 右 図 に お い て 重 量 車 ( 車 両 総 重 量 3.5t超 ) は 車 両 重 量 の 幅 が 大 き い 。 こ の た め 、 排 出 ガ ス 原 単 位 は 等 価 慣 性 重 量
1 tの 自 動 車 が 1 km走 行 し た 場 合 の 排 出 ガ ス 量 「 g/km/t」 と し て 示 し て い る 。 等 価 慣 性 重 量 と は シ ャ シ ダ イ ナ モ 試
験において自動車の重量を再現するために使用されるフライホールの重量である。
< 図 14-3. 自 動 車 排 出 ガ ス 原 単 位 ( 一 例 ) >
イ
排出ガス原単位の作成方法
①シャシダイナモ試験による排出ガスデータの入手、グラフへのプロット
・シャシダイナモ上において様々な実走行モード(実路を走行している状況を模した
走 り 方 )で 走 行 し た 場 合 の 排 出 ガ ス デ ー タ を 自 治 体 、研 究 機 関 等 の 協 力 を 得 て 収 集 。
・実走行モードの走行距離、平均車速は予め分かっている。したがって、排出ガス量
を 走 行 距 離 で 割 っ た も の ( 排 出 ガ ス 原 単 位 、「 g/km 」) を 縦 軸 、 平 均 車 速 「 km/h」
を 横 軸 と し た グ ラ フ に プ ロ ッ ト し て い く 。た だ し 、重 量 車( 車 両 総 重 量 3.5t超 )は 、
車 両 重 量 の 幅 が 大 き く ( 車 両 総 重 量 3.5t~ 概 ね 25t )、 排 出 ガ ス 原 単 位 に バ ラ ツ キ
が 生 じ る 。 こ の た め 、 排 出 ガ ス 原 単 位 は 、 等 価 慣 性 重 量 ( t)と 比 例 関 係 に あ る と 仮
定 し 、 排 出 ガ ス 原 単 位 を さ ら に 等 価 慣 性 重 量 ( t) で 割 っ た も の (「 g/km/t 」) を 重
量 車 の 排 出 ガ ス 原 単 位 と し て い る 。( 図 14-4)
・ な お 、 大 型 車 の 新 長 期 規 制 か ら 適 用 さ れ て い る JE05モ ー ド で の シ ャ シ ダ イ ナ モ 試 験
データを活用する場合は、このモードを分割・集約していくつかの排出ガス原単位
デ ー タ を 作 成 し た 。( 図 14-5)
46
デ ィ ー ゼ ル 重 量 貨 物 車 の NOx原 単 位 デ ー タ (GVW5t超 、 新 長 期 規 制 )
1.2
排出率 [g/km/t]
1.0
サンプル
全サンプルの回帰式
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
車速 [km/h]
速度(km/h)
< 図 14-4. N O x原 単 位 デ ー タ 散 布 図 ( 一 例 ) >
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
12
13
14
11
速度
0
120
240
360
480
600
720
840 960 1080 1200 1320 1440 1560 1680 1800
時間(秒)
< 図 14-5. JE05モードの 速 度 変 化 ( 四 角 内 番 号 が 分 割 ・ 集 約 す る トリップ単 位 ) >
②排出ガス原単位の回帰
①でプロットしたサンプルを関数式に回帰した。関数式は、当てはまり程度が良く
(決定係数が高く)かつ車速と排出率が合理的な関係を表しているもの(マイナス値
にならないものなど)として下記3式のうちのいずれかを採用した。
関 数 式 (1); 原 単 位 = a + b / V + c ・ V + d ・ V 2
関 数 式 (2); 原 単 位 = a + b / V + c ・ V
関 数 式 (3); 原 単 位 = a + b / V
こ こ で 、 a 、 b 、 c 、 d は 回 帰 係 数 、 V は 車 速 ( km/h)
ウ
排出ガス原単位の作成状況
排出ガス原単位については、最新規制適合車の排出ガスデータなど新たなデータを
入手し更新しているところである。また、関数化するのに十分なデータを得られてい
ない場合は、一定の推測に基づいて排出ガス原単位を作成しているところである。
47
(2)排出ガス原単位から排出ガス総量を算出する方法
ア
排出ガス原単位から排出ガス規制区分別構成率等を踏まえた排出係数へ
車 種 ご と の 排 出 ガ ス 原 単 位 ( g/kmあ る い は g/km/t) に 走 行 量 ( 台 km) を か け れ ば 排
出 ガ ス 量 ( g) を 算 出 す る こ と が で き る 。 た だ し 、 (1)、 ア に 示 し た よ う に 排 出 ガ ス 原
単位は、適合排出ガス規制ごと(燃料別、車両総重量別、排出ガス規制年別)に分か
れ て お り 、 さ ら に 重 量 車 の 場 合 は 排 出 ガ ス 原 単 位 が 「 g/km/t」 ベ ー ス と な っ て い る 。
このため、市場に存在する自動車の「排出ガス規制区分別構成率」及び市場に存在す
る「重量車の平均等価慣性重量」のデータを用いて排出係数を算出する。
①排出ガス原単位
[(1),ア 参 照 ]
[車 種 別 、 燃 料 別 、 車 両 総 重 量 別 、 排 出 ガ ス 規 制 年 別 ]
②排出ガス規制区分別構成率
・ 自 動 車 保 有 台 数 ( (財 )自 動 車 検 査 登 録 情 報 協 会 よ り 入 手 ) は 以 下 の と お り 排 出 ガ ス 規 制 区 分 別 台
数でまとまっており、これから車種別の排出ガス規制区分別構成率を算定した。
< 表 14-3. 自 動 車 保 有 台 数 情 報 >
車種
乗用車
バス
小型貨物車
普通貨物車
特種車
車両総重量
100kg刻み
都道府県
燃料
初度登録年
北海道 ガソリン
昭和50年
~
軽油
~
沖縄
LPG
最新年
その他
排出ガス規制
昭和48年度
~
最新規制年度
・将来の排出ガス規制区分別構成率については、将来新規に登録される台数を推計し、これに車齢
別 残 存 率 ( 図 14-7) を 乗 じ て 補 正 し た 後 、 構 成 率 を 算 出 し た 。
・このようにして算出した「排出ガス規制区分別構成率」ではあるが、登録ベースの構成率と実際
の 道 路 に お け る 構 成 率 は 異 な る た め 走 行 係 数 ( 図 14-8) を 乗 じ て 補 正 を 加 え て い る 。
[軽 量 ・ 中 量 車 の 場 合 ]
④ 8 車 種 区 分 別 排 出 係 数 [都 道 府 県 別 ]
③重量車の平均等価慣性重量
8
・ある車両総重量のトラック・バス
7
が市場で走っているときの等価慣性
重量を設定する。
6
排出係数(g/km)
[重 量 車 の 場 合 ]
軽乗用車
乗用車
バス
軽貨物車
小型貨物車
普通貨物車
特種車
5
4
3
・「 自 動 車 交 通 環 境 影 響 総 合 調 査 」
( 環 境 省 ) 、「 セ ン サ ス OD 調 査 」 及 び
積載率(自動車輸送統計年報等)か
2
ら重量車の等価慣性重量を設定。
1
0
10 20 30 40 50 60 70 80
車速(km/h)
< 図 14-6. NOx排 出 係 数 ( 平 成 22年 度 幹 線 道 路 、
一例)>
注)8車種区分別、燃料別にあり。
48
乗用車
1.2
残存率
1.0
対象年度
0.8
12年度
17年度
22年度
27年度
32年度
42年度
0.6
0.4
0.2
20年
19年
18年
17年
16年
15年
14年
車齢
13年
12年
11年
9年
10年
8年
7年
6年
5年
4年
3年
2年
1年
0年
0.0
車齢
普通貨物車
1.2
1.0
対象年度
残存率
0.8
12年度
17年度
22年度
27年度
32年度
42年度
0.6
0.4
0.2
20年
19年
18年
17年
16年
15年
14年
13年
12年
11年
9年
10年
8年
7年
6年
5年
4年
3年
2年
1年
0年
0.0
車齢
< 図 14-7. 車 齢 別 残 存 率 ( 一 例 ) >
乗用車
4.0
ガソリン
軽油
走行係数
3.0
2.0
1.0
0.0
0年
1年
2年
3年
4年 5年
6年
7年
8年
9年 10年 11年 12年 13年 14年 15年 16年 17年 18年 19年 20年
車齢
普通貨物車
4.0
走行係数
3.0
ガソリン
軽油
12t以下
軽油
12t超
2.0
1.0
0.0
0年 1年
2年 3年
4年 5年
6年 7年 8年 9年 10年 11年 12年 13年 14年 15年 16年 17年 18年 19年 20年
車齢
< 図 14-8. 車 齢 別 走 行 係 数 ( 一 例 ) >
49
イ
排出係数から市場における自動車の平均車速を踏まえた排出ガス総量へ
アで8車種区分別の排出係数(算定式)を策定した。排出ガス総量は、幹線道路と
細 街 路 別 に 、 道 路 区 間 別 ( 細 街 路 は 一 律 )、 時 間 別 の 車 速 に 対 応 す る 排 出 係 数 に 走 行
量を乗じて算出した。
<図
暖機時(ホットスタート)の排出量算定の流れ>
① 自 動 車 走 行 量 ( 台 km)
< 表 14-4. 自 動 車 走 行 量 の 内 訳 >
車種
軽乗用車
乗用車
バス
軽貨物車
小型貨物車
貨客車
普通貨物車
特種車
都道府県
北海道
~
沖縄
走行量区分
燃料
・幹線道路:
交通量調査区間別
・細街路
都道府県別
注1)
時間帯
0~1時
~
23~24時
ガソリン
軽油 注 3)
合計
注2)
注 1 ) 幹 線 道 路 走 行 量 は 道 路 交 通 セ ン サ ス の 道 路 区 間 別 交 通 量 ( 台 ) に 区 間 長 ( km ) を 乗 じ て 算 定 。
注 2) 細 街 路 走 行 量 は 、 全 道 路 合 計 走 行 量 ( 自 動 車 輸 送 統 計 年 報 よ り 設 定 ) か ら 幹 線 道 路 走 行 量 を
差し引いた分としている。なお、都道府県別細街路走行量は、地域別の細街路走行量を、地
域内の都道府県別幹線道路走行量割合で按分して算定している。
注 3) 燃 料 別 走 行 量 は 、 全 燃 料 合 計 走 行 量 を 、 排 出 係 数 を 作 成 す る 際 に 算 定 し た 燃 料 別 構 成 率 ( 都
道府県別、車種別)で按分している。
注 4) 将 来 年 度 走 行 量 は 、 走 行 量 に 車 種 別 の 走 行 量 の 伸 び 率 を 乗 じ て 算 定 し て い る 。
(幹線道路の場合)
②旅行速度-時間混雑度関数
旅
行 規制速度
速 Vmax
度
V
k
混雑時旅行速度
m
Vmin
/
(V max V min)
( X X max) V min
(0.5 X max)
V
(
h
)
X
0.5
区間 毎 の 最 大 混 雑 度(Xmax)
時 間 混 雑 度 (X)
※センサス・混雑時旅行速度調査の交通量、
旅行速度、指定最高速度より作成。
【③細街路の旅行速度】
【 ③ 幹 線 道 路 区 間 別 、時 間 別 旅 行 速 度 】
一 律 20km/h
④8車種区分別排出係数算出式
[( 2 )、 ア 、 ④ 参 照 ]
⑤排出ガス低減システムの劣化
[(JATOP資 料 )車 種 別 、 燃 料 別 、 重 量 別 、 初 度 登 録 年 別 ]
⑥ 8 車 種 区 分 別 排 出 係 数 [道 路 区 間 別 、 時 間 別 、 燃 料 別 ]
⑦ 温 度 ・ 湿 度 補 正 [(JATOP資 料 )県 別 、 季 節 別 、 時 間 帯 別 、 燃 料 別 ]
⑧ 自 動 車 排 出 量 ( g) [道 路 区 間 別 、 時 間 別 、 車 種 別 、 燃 料 別 ]
50
【 効 果 予 測 算 定 方 法 】 (冷 機 時 (コ ー ル ド ス タ ー ト ))
コ ー ル ド ス タ ー ト 時 排 出 量 は 、自 動 車 保 有 台 数 デ ー タ を 基 礎 資 料 と し 、始 動 回 数 、コ
ールドスタート時排出増加量等を用いて算定した。
<図
冷機時(コールドスタート)の排出量算定の流れ>
①自動車保有台数
[(2)、ア、②参照]
②保有台数当たり始動回数(回/日)
[(センサスOD調査)平休日別、県別、車
種別、自営別、時刻別、ソーク時間別]
③平日・休日のコールド
スタート時始動回数
④コールドスタート時、ホットスター
ト時のC/D試験結果[(JATOP調査)
車種別、燃料別、規制区分別]
⑤ソーク時間補正係数[(環境省資料)
燃料別、時間別]
⑥コールドスタート時排出増加量
⑦温度・湿度補正[(JATOP資料)県別、
季節別、時間帯別、燃料別]
⑧平日・休日日数
⑨コールドスタート時
排出量
51
(7)自動車排出ガス総量の推計
発生源別THC排出量の割合(平成22年)
発生源別THC排出量の割合(平成32年)
発生源別CO排出量の割合(平成22年)
発生源別CO排出量の割合(平成32年)
発生源別NOx排出量の割合(平成22年)
発生源別NOx排出量の割合(平成32年)
52
(8)二輪車排出ガス総量の推計
○ テールパイプの排出総量削減推計(平成32年度)
○ 燃料蒸発ガス排出総量推計(平成32年度)
注:削減率は、「次期規制なし」から「次期規制あり」に対する削減率を示す。
○ テールパイプ及び燃料蒸発ガス合計排出ガス総量推計
(平成32年度:THC)
注:削減率は、「次期規制なし」から「次期規制あり」に対する削減率を示す。
53
Fly UP