[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀] 不知不覺(jué),,距離2018年結(jié)束只剩下不到30天了,。每次到了這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn),就是各類頒獎(jiǎng)活動(dòng)以及總結(jié)過(guò)往,、制定來(lái)年計(jì)劃,。當(dāng)然,新的一年也會(huì)有很多新政策上臺(tái),,比如汽車圈矚目的國(guó)標(biāo)GB18352.6-2016《輕型汽車污染物及測(cè)量方法(中國(guó)第六階段)》,,也就是我們常說(shuō)的國(guó)6排放標(biāo)準(zhǔn)即將實(shí)施。那么,,我們與其拿著年終獎(jiǎng)被銷售忽悠買臺(tái)國(guó)5的車,,為什么不漲漲知識(shí),看看新車要達(dá)到國(guó)6需要哪些技術(shù)呢,?
■ 為何如此緊張,?
相比于國(guó)5而言,,國(guó)6法規(guī)要求更為嚴(yán)格。舉個(gè)例子,,國(guó)六b階段標(biāo)準(zhǔn)的CO(一氧化碳),、THC(總碳?xì)浠衔铮MHC(非甲烷碳?xì)浠衔铮�,、NOX(氮氧化物),、PM(顆粒物)排放限值相比國(guó)五階段分別加嚴(yán)了50%、50%,、49%,、42%、33%,,并且對(duì)PN(粒子數(shù)量)也有了限值規(guī)定,。同時(shí)實(shí)驗(yàn)方法上也有改變,從而使其一躍成為目前世界上最為嚴(yán)格的尾氣控制標(biāo)準(zhǔn),。因此,,想要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),需要從技術(shù)層面進(jìn)行升級(jí),。
國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)點(diǎn) | |
優(yōu)化措施 | 簡(jiǎn)介 |
1,、測(cè)試方法升級(jí)為WLTC | 新標(biāo)準(zhǔn)將測(cè)試循環(huán)由歐洲的NEDC循環(huán)改為了全球輕型車統(tǒng)一測(cè)試程序WLTC,后者對(duì)車輛的冷啟動(dòng),、加減速以及高速大負(fù)荷狀態(tài)下的排放進(jìn)行了更全面的考核,,覆蓋了更大的發(fā)動(dòng)機(jī)工作范圍,對(duì)車輛的排放控制性能提出了更高的要求 |
2,、測(cè)試過(guò)程要求更嚴(yán)格 | 測(cè)試程序要求更嚴(yán)格,,例如提高試驗(yàn)車輛的重量、要求輪胎規(guī)格必須與量產(chǎn)車一致等措施,,有效避免車企利用標(biāo)準(zhǔn)漏洞在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中作弊 |
3,、增加實(shí)際道路行駛排放測(cè)試 | 新增實(shí)際道路行駛排放測(cè)試,首次將排放測(cè)試從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移到了實(shí)際道路,。這項(xiàng)升級(jí)將改善車輛在實(shí)際使用狀態(tài)下的排放控制水平,,利于監(jiān)管,有效避免類似大眾排放門之類的排放作弊行為 |
4,、污染物限值更嚴(yán)苛 | 污染物限值更嚴(yán)苛,,國(guó)六相比國(guó)五加嚴(yán)了40-50%左右,并且根據(jù)燃料中立原則,,對(duì)汽柴油車采用了相同的限值要求,,對(duì)柴油車的氮氧化物和汽油車的顆粒物不再設(shè)立較松限值;低溫試驗(yàn)要求加強(qiáng),,CO和HC限值相比國(guó)五加嚴(yán)三分之一,,NOx的控制要求加強(qiáng),,有效控制冬天冷啟動(dòng)時(shí)的排放 |
5、強(qiáng)化VOCs排放控制 | 全面強(qiáng)化對(duì)VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)的排放控制,,引入48小時(shí)蒸發(fā)排放試驗(yàn)以及加油過(guò)程VOCs排放試驗(yàn),,將蒸發(fā)排放控制水平提高到90%以上。將中歐環(huán)境差異考慮在內(nèi),,國(guó)六對(duì)高溫天氣下汽油蒸發(fā)排放控制提出了嚴(yán)格要求,,并且還要求車輛安裝ORVR油氣在線回收裝置,增加對(duì)加油過(guò)程的油氣控制 |
6,、強(qiáng)化OBD系統(tǒng) | 引入嚴(yán)格的美國(guó)車載診斷系統(tǒng)(OBD)控制要求,,全面提升了對(duì)車輛排放狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控能力,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)車輛排放故障,,保證車輛得到及時(shí)和有效的維修,。增加永久故障代碼存儲(chǔ)要求以及防篡改措施,有效防止車輛在使用過(guò)程中超標(biāo)排放 |
7,、增設(shè)排放質(zhì)保期 | 增加排放質(zhì)保期的要求。在3年/6萬(wàn)公里內(nèi),,如果車輛的排放相關(guān)出現(xiàn)故障和損壞,,導(dǎo)致排放超標(biāo),汽車生產(chǎn)企業(yè)需要承擔(dān)相應(yīng)的維修和零部件更換費(fèi)用 |
8,、優(yōu)化管理部門工作方式 | 8,、簡(jiǎn)化主管部門進(jìn)行環(huán)保一致性和在用符合性監(jiān)督檢查的規(guī)則和判定方法,使操作更具有可實(shí)施性,。 |
…… |
■ 這些技術(shù)就是寶
想要通過(guò)正常的技術(shù)手段,,通過(guò)更嚴(yán)苛的排放法規(guī),我們很容易的想到通過(guò)尾氣處理技術(shù),,實(shí)際上這僅僅是技術(shù)升級(jí)的一部分,。只有標(biāo)本兼治才能順利通過(guò)國(guó)6以及之后更為嚴(yán)苛的法規(guī)。因此咱們下面就從“本”——燃燒環(huán)節(jié)看起,。
- 治標(biāo)還得治本
無(wú)論內(nèi)燃機(jī)如何發(fā)展,,其正常工作都需要新鮮空氣以及燃油,油氣混合,、霧化的效果越好,,對(duì)提升燃效、降低排放越有利,。因此,,近些年車企們新推出的各種排量的發(fā)動(dòng)機(jī)一方面有著明顯的小型化趨勢(shì),另一方面噴油方式出現(xiàn)了直噴化趨勢(shì),。
這些年汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的供油方式呈現(xiàn)著明顯的直噴化趨勢(shì),,這種油氣混合更充分的方式可謂笑傲江湖,。但隨著排放法規(guī)的進(jìn)一步升級(jí),它的上限慢慢顯現(xiàn),。
- 反芻解救世界,?
從發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)看,效率的提升可謂永恒的主題,,這是以燃燒室溫度提升作為代價(jià)的,,隨之而來(lái)的就是爆震幾率提升。為了解決這類問(wèn)題,,廢氣再循環(huán)技術(shù)開(kāi)始逐步搭載,。我個(gè)人喜歡將這項(xiàng)技術(shù)理解為——反芻。
利用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液對(duì)廢氣進(jìn)行冷卻,,然后再導(dǎo)入氣缸中參與燃燒,,能夠顯著降低燃燒室溫度,從而讓發(fā)動(dòng)機(jī)可以工作在更高的壓縮比,,提升熱效率,,可在高負(fù)載工況下改善油耗表現(xiàn)。此外,,更重要的是,,廢氣再循環(huán)技術(shù)還能夠降低發(fā)動(dòng)機(jī)氮氧化物的排放,因此面對(duì)國(guó)6排放法規(guī)要求,,很多工程師也將它放在發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)升級(jí)菜單中,。
- 從三元到四元
終于到了大家首先想到的尾氣后處理環(huán)節(jié)了,,我們熟悉的三元催化器其實(shí)工作原理屬于觸媒轉(zhuǎn)換,。其中反應(yīng)器中裝有催化劑,從排氣歧管出來(lái)的廢氣會(huì)在引導(dǎo)下通過(guò)這些催化劑,,其中有害成分在里面進(jìn)行反應(yīng),,最終會(huì)變成對(duì)人體無(wú)害的物質(zhì)。
排放法規(guī)進(jìn)一步嚴(yán)苛,,自然對(duì)尾氣后處理環(huán)節(jié)提出了更高的要求,,因此巴斯夫、佛吉亞等供應(yīng)商也在謀求著技術(shù)突破,。從技術(shù)上看,,開(kāi)發(fā)人員開(kāi)始嘗試應(yīng)用新材料,通過(guò)降低材料的比熱容,,提高接觸面積,,優(yōu)化氣體流場(chǎng),提高貴金屬使用量等手段提高尾氣凈化效果,。
另外,,催化器的工作效果還與溫度息息相關(guān),,需要指出的是這里說(shuō)的溫度更多的指排氣溫度。具體而言,,只有在溫度超過(guò)350℃的條件下,,三元催化反應(yīng)器才能進(jìn)行催化反應(yīng)。因此,,發(fā)動(dòng)機(jī)剛起動(dòng)前后催化反應(yīng)幾乎不能進(jìn)行,。聰明的您一定也想到了為了達(dá)到目標(biāo),排氣歧管也會(huì)進(jìn)行優(yōu)化,。
- 他山之石可以攻玉
當(dāng)傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法滿足法規(guī)需求時(shí),,往往會(huì)催生新技術(shù)誕生。前面我們說(shuō)到,,發(fā)動(dòng)機(jī)的污染主要來(lái)自4個(gè)組成部分—— 微粒排放物質(zhì)(PM),、碳?xì)浠衔铮℉Cx)、氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO),,即將實(shí)施的國(guó)6法規(guī)對(duì)廢氣微粒排放物提出了更高要求,,而現(xiàn)有技術(shù)難以達(dá)標(biāo)。
這個(gè)結(jié)構(gòu)會(huì)被布置在三元催化裝置中,,廢氣會(huì)以一定的流速通過(guò)這個(gè)顆粒捕集器,,它由一定孔密度的蜂窩狀陶瓷組成,氣體會(huì)被引導(dǎo)通過(guò)交替封堵蜂窩狀多孔陶瓷過(guò)濾體,,被迫從孔道壁面通過(guò),,在這個(gè)過(guò)程中,,顆粒物分別經(jīng)過(guò)擴(kuò)散,、攔截、重力和慣性四種方式被捕集過(guò)濾,,從而達(dá)到凈化效果,。
- 一個(gè)都不能少
無(wú)論是燃油車,還是純電動(dòng)車都有儲(chǔ)能系統(tǒng),,前者是油箱,,里面儲(chǔ)存汽油或柴油,后者是動(dòng)力電池組,,其中儲(chǔ)存的是電力,。而在測(cè)試環(huán)節(jié)中,儲(chǔ)存系統(tǒng)的滲漏量以及燃油加注環(huán)節(jié)的蒸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)被進(jìn)一步提高,。
對(duì)燃油系統(tǒng)的技術(shù)升級(jí)還包括燃油系統(tǒng)材料增加阻隔層厚度,,減少燃油系統(tǒng)的開(kāi)口,將油箱的上的附件盡量?jī)?nèi)置,,開(kāi)口件焊接增加阻隔層,,采用高密度鎖緊環(huán),,以及碳罐采用高規(guī)格碳粉等等。
ORVR(Onboard Refueling Vapor Recovery)全稱是車載加油油氣回收系統(tǒng),,它能夠收集加油過(guò)程中從油箱中揮發(fā)出來(lái)的燃油蒸氣,,美國(guó)已逐步在整車上強(qiáng)制實(shí)施。它對(duì)于新車通過(guò)國(guó)6排放法規(guī)中汽油蒸發(fā)量標(biāo)準(zhǔn)大有幫助,。
全文總結(jié):
隨著機(jī)動(dòng)車保有量的大幅增多,,尾氣污染以及對(duì)石油資源的消耗問(wèn)題都明顯提高。這推動(dòng)了排放法規(guī)快速提升,。為了滿足法規(guī)要求,,內(nèi)燃機(jī)需要從燃油噴射,到尾氣處理等多個(gè)子系統(tǒng)協(xié)同配合升級(jí),。當(dāng)然,,想要滿足要求亦需包括提升燃油品質(zhì)在內(nèi)的其他配套服務(wù),另一方面在車價(jià)逐年下探的大趨勢(shì)中,,技術(shù)升級(jí)引發(fā)的價(jià)格上漲如何分?jǐn)傄矊⑹擒嚻竺媾R的難題,。(文/圖 汽車之家 唐朝 漫畫 張玥玥)
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