發(fā)布時間：2014-07-16
農(nóng)業(yè)機械化極大地提高了勞動生產(chǎn)率和土地產(chǎn)出率，為提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，改善農(nóng)民生活質(zhì)量作出了重大貢獻。但目前我國農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)采用的是一種較高投入、較高消耗的資源型生產(chǎn)方式，隨著農(nóng)業(yè)機械化水平的迅速提高，農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展面臨的一些深層次矛盾開始顯現(xiàn)。我國農(nóng)業(yè)機械科技含量低，土地經(jīng)營規(guī)模小，機械化生產(chǎn)方式粗放不合理，農(nóng)業(yè)機械能源利用效率偏低，導致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能源浪費。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械保有量不斷增加，農(nóng)業(yè)燃油消耗量快速增長，對我國能源市場的保供能力形成一定壓力。分析影響農(nóng)業(yè)機械化燃油消耗的關(guān)鍵原因，優(yōu)化農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)模式，研究符合節(jié)油降耗要求的農(nóng)業(yè)機械裝備配備方案，提高農(nóng)業(yè)燃油利用率，探索農(nóng)業(yè)機械化節(jié)油降耗途徑與對策，成為迫切需要研究和解決的重大課題。
國內(nèi)外控制農(nóng)機油耗的主要方式是通過設(shè)立農(nóng)機排放標準等措施，來達到農(nóng)機節(jié)約油耗的目標。
（一） 國內(nèi)油耗相關(guān)標準和制度
國家標準化技術(shù)委員會制定了《主要污染物總量減排統(tǒng)計辦法》，以及針對農(nóng)業(yè)、林業(yè)等鄰域的《非道路移動機械用柴油機排氣污染物排放限值及測量方法（中國I，II階段）》等節(jié)能減排國家標準。為了積極配合《節(jié)約能源法》的實施，國家標準化技術(shù)委員會制定了46項與之配套的國家標準，并于2008年4月18日發(fā)布。2008~2009年資源節(jié)約國家標準制修訂的重點項目包括：微型電泵效率評價規(guī)范、半喂入聯(lián)合收割機燃料消耗量指標及測量方法、水稻插秧機燃料消耗指標及測量方法、廢舊柴油再生質(zhì)量檢驗、大型谷物聯(lián)合收割機作業(yè)效能評價等19項。
我國農(nóng)業(yè)機械95%以上的配套動力是柴油機，目前，拖拉機國家強制標準中，未正式實施排放污染物成分的測試，但在其他相關(guān)標準中，已規(guī)定進行排氣污染物測定要求。在國家各類標準中，涉及拖拉機排放標準共計11項，在JB8890《往復內(nèi)燃機安全要求》，JB8891《中小功率柴油機排氣污染物排放限值》采用8工況試驗方法進行拖拉機排放測試。國家環(huán)保總局已發(fā)布的GB20891-2007《非道路移動柴油機排氣污染物排放限值機測量方法（中國I，II階段）》已于2007年10月1日起實施，農(nóng)業(yè)機械（包括拖拉機、聯(lián)合收割機等）納入國家強制排放檢驗范圍。該標準的實施，為農(nóng)業(yè)機械減排工作提供了依據(jù)。從2010年10月1日起，包括拖拉機、聯(lián)合收割機在內(nèi)的我國非道路車輛和機械排放標準開始執(zhí)行進入第二階段限制，即開始執(zhí)行國II排放標準。
國家拖拉機質(zhì)量監(jiān)督檢查中心依據(jù)GB20891-2007給出的排氣污染物限值，與以往的檢測結(jié)果比較，對拖拉機用柴油機排放水平總體評價如下：對單缸柴油機，第1階段：8≤Pmax＜18，可通過率70%；0≤Pmax＜8，可通過率60%.對多缸柴油機，第1階段可通過率80%。
但目前，國內(nèi)農(nóng)業(yè)機械化節(jié)能排放標準制修訂工作才剛剛起步，現(xiàn)行國家和行業(yè)節(jié)能減排數(shù)量很少。涵蓋農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)作業(yè)、農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品制造、農(nóng)業(yè)機械化維修以及農(nóng)業(yè)資源綜合利用等鄰域的基礎(chǔ)標準、技術(shù)標準和管理標準的節(jié)能減排標準體系尚未建立起來。從實施的標準來看，我國1998年制定發(fā)布的非道路車輛和機械排放水平很低，僅相當于歐盟第1階段非道路移動機械排放控制標準（指令97/68/EC）（發(fā)布于1998年2月27日，于1999年執(zhí)行）。在農(nóng)業(yè)機械更新報廢上，國家標準只有1997年由國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗總局發(fā)布的《拖拉機禁用與報廢》（GB/T16877-1997），但該標準因不夠具體、全面、科學、合理、可操作性不強。
（二） 國外農(nóng)機油耗相關(guān)標準和制度
1. 國外農(nóng)機油耗相關(guān)的標準
美國是世界上最大的能源消耗和污染排放大國，美國的法律規(guī)定能源消耗和污染標準進行嚴格、詳細的限值。美國非公路發(fā)動機排放法規(guī)由三級漸進式低排放標準構(gòu)成，每一級都有一個在數(shù)年內(nèi)逐步實施的計劃（以額定功率確定）。早在1994年，EPA就對功率大于37kW（50馬力）的非公路發(fā)動機尾氣排放量制定了第1標準（即Tier1）。該標準在1996~2000年間執(zhí)行。此后，又相繼制定了更為嚴格的Tier2和Tier3，執(zhí)行期分別為2001~2006年和2006~2008年，并將受限制的發(fā)動機功率擴展到37kW（50馬力）以下。針對農(nóng)業(yè)機械、工程機械以及艦船、航空器等機械設(shè)備，美國環(huán)境保護局（EPA）發(fā)布了新的非道路機動設(shè)備柴油機的第四階段（Tier4）的強制性排放標準，設(shè)定了標準過渡期和執(zhí)行期，旨在大幅度減少二氧化碳等廢棄物的排放。以75~129kW的柴油機為例，要求2012~2014年為第四階段過渡期，2015年正式實施期，沒“kW.h”油耗最大的“氮氧化物”排放量為0.40g，“非甲烷碳氫化合物”排放量為0.19g，“顆粒物”排放量為0.02g，與第二階段（2003年）的標準相比，排放量降低了90%左右。
歐洲標準是由歐洲經(jīng)濟委員會(ECE)的排放法規(guī)和歐共體（EEC）的排放指令共同加以實現(xiàn)的，歐共體（EEC）即是現(xiàn)在的歐盟（EU）。排放法規(guī)由ECE參與國自愿認可，排放指令是EEC或EU參與國強制實施的。1998年2月27日，第一個歐洲非公路用機動設(shè)備（NRMM）排放法規(guī)以立法形式通過，即Directive97/68/EC。針對非公路發(fā)動機，該法規(guī)分為兩個階段：第一階段（StageI）于1999年實施；第二階段（StageII）于2001~2004年執(zhí)行，法規(guī)的實施因發(fā)動機功率輸出大小不同而不同。排放法規(guī)涵蓋的設(shè)備有：工業(yè)用鉆機、壓縮機、輪式裝載機、推土機、非公路用卡車、挖掘機、叉車、道路養(yǎng)護設(shè)備、鏟雪機、機場地面支持設(shè)備、塔吊和移動式起重機。農(nóng)業(yè)和林業(yè)拖拉機有同樣的排放標準，但執(zhí)行日期不同，可參考2000年5月22日頒布實施的Directive2000/25/EC.法規(guī)暫不包括輪船、機車、飛行器和發(fā)電機組用發(fā)動機。
日本早在1979年就頒布實施了《節(jié)約能源法》，并在法律框架內(nèi)制定實施了系列節(jié)能減排標準。
2. I/M制度
I/M制度是英語Inspection Maintenance Program 的縮寫，意思是通過對在用機的檢測確定其油耗增長的嚴重情況并分析造成這種情況的原因，然后有針對性地采取維護措施，使在用機最大限度地發(fā)揮自身節(jié)油的潛能。測試頻率一般為1次/年或2次/年。I/M制度項目包括目測檢查、標定轉(zhuǎn)速下標定功率工況點油耗檢查。在國外，I/M制度（汽車維修與檢查制度）已是成熟的制度，許多發(fā)達國家都在依靠執(zhí)行嚴格的I/M制度來控制在用汽車尾氣排放污染，并取得了良好的效果。美國從1982年最先推行I/M制度，后來逐步發(fā)展到加拿大、墨西哥、日本、英國、哥倫比亞等國。
（1） 實施I/M制度的意義
在用機油耗增加與其維護的關(guān)系：任何拖拉機的發(fā)動機本身在使用過程中都會有一定程度的磨損，隨著工作時間的增加，磨損會進一步，油耗會進一步增加。其主要原因是：
a.某些調(diào)整參數(shù)改變，如氣缸壓力減小，氣門間隙變化，怠速調(diào)節(jié)螺釘位置變化，白金間隙不正常，點火正時變化或調(diào)整不當?shù)取?/span>
b.某些部件磨損或性能變化，如氣門與搖臂之間磨損不均勻造成氣門在工作中間隙變化，缸套與活塞配合變化、缸蓋密封不嚴等等。
c.與油耗增加有關(guān)的某些零件污染或積炭，氣門及氣門座積炭，活塞環(huán)及活塞頂積炭，氣缸蓋上的燃燒室積炭等。
由于上述原因會影響發(fā)動機的燃燒質(zhì)量，增加附件運動阻力，使發(fā)動機油耗增加。而實施I/M制度，結(jié)合年檢對拖拉機定期進行油耗檢測和相關(guān)部位的維護、調(diào)整，可將上述絕大多數(shù)問題加以解決，使在用拖拉機恢復到接近新車的油耗水平。I/M制度的著眼點是使在用拖拉機達到自身的最佳油耗水平。I/M制度并不強求在用拖拉機上安裝新型節(jié)油裝置，而是對可能影響油耗的系統(tǒng)存在的故障進行檢測與排除，是提高拖拉機油耗水平、節(jié)約能源的關(guān)鍵所在。
（2） 國外I/M制度檢測與維護規(guī)范
在國外，I/M制度（汽車維修與檢查制度）已是成熟的制度，許多發(fā)達國家都在依靠執(zhí)行嚴格的I/M制度來控制在用汽車尾氣排放污染，并取得了良好的效果。美國從1982年最先推行I/M制度，后來逐步發(fā)展到加拿大、墨西哥、日本、英國、哥倫比亞等國。我們可以借鑒國外成熟制度，結(jié)合我國拖拉機的年檢制度，通過在年檢檢驗中增加相應的檢驗項目，來達到在降低在用拖拉機的油耗的同時，減少排放污染。
國外的I/M制度完全是在用車排放污染控制的檢測和維護制度，它是針對在用車燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)、曲軸箱排放控制系統(tǒng)以及尾氣排放控制系統(tǒng)工作是否正常，排放是否超標進行檢測（I站），然后根據(jù)檢測結(jié)果，不合格的車輛進入維修站（M站）進行維修，再進行進入檢測站（I站）復測，合格后方可上路行駛。
根據(jù)車輛的新舊、車輛的排污狀況確定其檢測，新車上牌后兩年內(nèi)不進行I/M檢測，然后根據(jù)車輛使用年限決定每年檢測次數(shù)。檢測上述系統(tǒng)的各技術(shù)參數(shù)，確定上述3個工作系統(tǒng)是否正常，不正常是由什么原因造成的，根據(jù)檢測結(jié)果確定車輛進入M站維修，最后回到I站復測排放是否達標，全部達標后方可上路行駛。
（1）美國的I/M制度
盡管美國環(huán)保局在1992年才以立法形式確定I/M制度為治理輕型車排放超標的法規(guī)，但I/M制度事實上卻在立法的15年前(至少在1976年)已經(jīng)開始實施，只不過各地執(zhí)行I/M制度的行駛和目的各有不同而未能統(tǒng)一化，因而效果也不同，有的地方對I/M制度非常不重視。因此，美國環(huán)保局才在1992年要求加大力度，采取集中監(jiān)測方法，由專門進行排放檢測的檢測站來檢測，并對I/M制度進行立法，即1992年11月5日公布《美國高級I/M制度檢測工藝排放指標限值、質(zhì)量控制和儀器設(shè)備標準（IM240）》。
此標準提出的I/M240方法體現(xiàn)了目前該領(lǐng)域最先進的測試技術(shù)。文件中程序和相關(guān)設(shè)備是以文字和公式方式闡述的，對檢測設(shè)備方面未作明確規(guī)定。在此文件中，列出了較為寬松的檢測維護企業(yè)的開辦標準，作為高級I/M制度前兩年使用，主要考慮汽車維修企業(yè)對不合格車輛的穩(wěn)態(tài)測試能力。IM240中標準工藝包括：在用車測試、附加遙感裝置及加強型車載診斷系統(tǒng)（OBD）檢測等；輔助規(guī)定中有舊車報廢制度，建立更多的檢視機構(gòu)等；法規(guī)中供選擇的項目有檢測方法與形式等，例如檢測任務特別繁重的地區(qū)，可采用執(zhí)行I/M制度的檢測項目、程序和形式或混合型檢測與維護共存形式，還可以報把幾個測試點組合起來，形成一個完整的I/M 240檢測系統(tǒng)。
文件規(guī)定在檢測與維護未作規(guī)劃和授權(quán)的地方，有關(guān)機構(gòu)的權(quán)限主要是防止排放凈化系統(tǒng)損壞，增強他們對I/M制度的了解和認識。宣傳定期維護對車主是十分有利的，反之由于維護不及時或質(zhì)量低劣，甚至不進行維護，造成車輛排放凈化系統(tǒng)損壞、性能惡化，將對環(huán)境造成極為不利的影響。
（2）加拿大的I/M制度
加拿大的I/M制度與美國大致類似，其立法內(nèi)容包括標準項目進行不折不扣地執(zhí)行，
并在執(zhí)行后進行嚴格檢測，不合格要進行維修，維修操作時要求降低成本、對車輛運行業(yè)務干擾最小，使I/M制度能最大降低機動車排放。
為保證I/M制度的車輛檢測，加拿大政府在I/M制度立法中明確規(guī)定要求執(zhí)行I/M制度的地區(qū)全部車輛都要檢測，然后發(fā)給合格車輛運行許可證。立法還包括具有法律效力的處罰。
a．制止損壞的立法 將拆除排放控制系統(tǒng)及部件的行為，拆去有關(guān)鉛封又自行重封的行為和對排放凈化系統(tǒng)不利和損壞的任何行為都視為違法。
b．替代燃料問題 改換了燃料的車輛應當保持原有的一切排放控制裝置和體統(tǒng)，還應當滿足尾氣排放指標達到與使用汽油時至少相同。
c．汽車配件市場零部件選用問題 管理部門應當允許車主安裝由汽車配件市場銷售的催化轉(zhuǎn)換器等排放凈化產(chǎn)品，但這些產(chǎn)品必須經(jīng)過環(huán)保和有關(guān)部門的鑒定和認可，產(chǎn)品上應有鑒定標簽，但應當優(yōu)先選用原裝的原廠產(chǎn)品。
d．在原車上加裝凈化、節(jié)油器附加裝置的政策 管理部門不允許推薦什么凈化、節(jié)油產(chǎn)品，但應當通過立法來限制那些無效果的產(chǎn)品，以避免產(chǎn)生司法問題。
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統(tǒng)計
