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小排量涡轮增压不环保了吗?

2019-04-02    来源:中国节能网
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[ 导读 ]:原定于2018年11月1日抢先在深圳执行的国六排放限值标准,被深圳人居环境委员会与深圳市公安局交通警察局发布的一纸“补充通知”驳回,推迟至2019年7月1日。
 原定于2018年11月1日抢先在深圳执行的国六排放限值标准,被深圳人居环境委员会与深圳市公安局交通警察局发布的一纸“补充通知”驳回,推迟至2019年7月1日。
 
同样的,海南在征求意见稿中规定的2018年11月1日执行国六,也被延期至2019年7月1日。
北京地区在征求意见稿中规定的2019年1月1日执行国六标准a阶段,被延期至2020年1月1日,届时直接实施国六b标准。
而广州原定于2019年1月1日起执行国六标准的期限,也先后两次调整为3月1日与7月1日。
为什么各地的国六标准均迟迟无法落地,传说中的新测试方法真有这么难吗?
 
假设我们把国六比作山东地区的高考,那么现行的国五标准就相当于高考前的高中会考。
长期以来按照会考标准备考的各大车企,冷不丁遇到难度指数飙升的新测试,自然很容易出现无法如期完成指标的状况。
当然,另一方面,如果执意要立刻施行新标准,那也很有可能暴露出一步跨太大的尴尬现实。
1
会考:NEDC循环
相信大家都有小排量涡轮增压车型近年来愈发“猖獗”的印象,是的,我就要用“猖獗”这个词。
在所有的考量标准中,影响车企制定技术发展路线的最主要因素,不是市场喜好,也不是品牌文化,而是当地政策。
 
欧洲在上个世纪就确定了以NEDC循环为基础的排放法规,喜欢借鉴欧洲的中国也以此为榜样,发展了自己的工况法。
所以咱们今天能看到,国内市场喜欢的小排量涡轮增压技术,插电式混合动力技术,都是同欧洲市场齐头并进发展的。
那么问题来了,全世界的标准这么多,美国有EPA,日本有JC08,为什么就偏偏选了NEDC呢?
很大程度上,是因为简单。
中国汽车工业起步晚成熟度低,如果在政策法规方面予以过多限制,不利于早期发展。
NEDC这种蜻蜓点水式的考核比较符合早期的工业大环境。
 
去年老余已经简单介绍过NEDC循环难度偏低的原因。理论上来说只要是标准化的考核测试,那必然有迹可循。
这相当于考前告诉你试题,解题方法让你自己去找。
而NEDC又极度单一,几乎全是稳态变化,那么做一些针对性的技术研发和特殊调校,在“考场”拿到好成绩并不是什么难事。
比如针对城市模拟(前四个重复周期)的小排量发动机;比如针对大量占比怠速工况的发动机自动启停技术;比如针对新能源车纯电行驶里程部分不计入总油耗算法的PHEV。
 
但现实不仅仅是考试,如果只是绞尽脑汁应付测试,往往容易顾此失彼最终得不偿失。
大家的真实油耗和工信部油耗存在较大差异就是例证之一。
当然,为了“应试”舍弃的还不止油耗,环保是另外一头。
多数中国消费者都被一波又一波强势的宣传洗了脑,进而让“小排量涡轮增压”与“环保”画上了等号。
事实上,在高负载,尤其节气门全开工况,小排量涡轮增压发动机由于空燃比更小,燃烧更加不充分,浓喷油量和浓混合器不环保程度会指数升高,颗粒物的排放也明显增加。
而在瞬态响应工况,即踩下油门而涡轮未起正压的情况下,同样是浓喷油量,燃烧不充分,颗粒物同样偏高。
如果你有心的话,观察同里程的涡轮增压车型和自然吸气车型排气管,就会发现端倪。
 
至于小排量涡轮增压的优势,只在涡轮未起正压前的所谓“自然吸气状态”阶段。此时基础排量较小,而没有涡轮“从中作梗”,再加上近年来在此工况下作为补充技术的阿特金森循环,可以做到理论上较好的排放水平。
所以你看现在能买到的国六车用的都是什么,阿特金森循环的马自达创驰蓝天Skyactv-G,喷气流控丰田M20A,日产自吸MR20、QR25。
以及一些就差会变身的涡轮机,日产可变压缩比2.0T,通用智能变缸2.0T。
再不济也得把单一的缸内直喷换成双喷射,以弥补无法完美实现分层燃烧的缸内直喷造成的颗粒物缺陷。
2
高考:WLTP循环
国六采用的WLTP与之前的NEDC差别在哪里,为什么厂家都如临大敌。
 
简单来讲,WLTP只要解决一个问题,即NEDC无法还原真车在现实道路上的真实行驶工况。
针对这一点,WLTP(Worldwide Harmonized Light Vehicles test Procedure)以全球各地真实世界车辆的行驶工况为基础,制定出了一套更为贴合真实驾驶的循环法则。
其持续时间1800s(比NEDC多620s),行驶距离23.25km(比NEDC多一倍),最高车速131km/h(比NEDC高11km/h)。
循环共分四个部分,低速、中速、高速和超高速,相比NEDC的城市和市郊工况分类更细致。
 
另外,最最重要的是,NEDC属于稳态循环,而WLTP属于瞬态循环。在WLTP循环中,车辆几乎自始至终一直在做变速运动,这自然更加接近咱们现实世界中开车的情况。
当然,就像前文中所说的一样,只要是标准化的考核测试,就必然有迹可循。但你也看到了,相比稳态的NEDC循环,想要找出WLTP的规律实在太难了。
即便厂家只针对测试本身做优化,那也几乎做到了面面俱到,而不只是在单一的某个工况下环保或省油。
这样一来也达到了政策的真正目的。
此外,除了测试更能反映真实行驶状况,对排放物数值的要求也高出许多。
 
 
没有办法“对症下药”,同时及格线又被拉高,整体难度自然提升不少。
3
奥赛:CATC
其实在WLTP之外,早在2015年,中国就启动了中国工况(CATC)项目。
相比WLTP,中国工况更加针对性地以中国道路实际驾驶情况为理论基础,同样也更能真实展现一款车最终的实际排放情况。
在中国工况的数据采集过程中,综合考虑了人口、汽车保有量、GDP等多项指标以及我国各典型城市、地区地理、气候特点,最终选择了41个有代表性的城市,其中包括4个直辖市、27个省会城市以及其他10个重要的典型城市。
对比以全球为基础的WLTP,中国工况更加具备中国特色,自然也更加能够反映中国汽车的行驶状况。
 
好比在WLTP中,超高速工况的占比高达18%,与我国的实际情况相差较大。
研究发现国内超高速行驶仅占8%,因此中国工况将车辆运行区间划分为低速(37.4%)、中速(38.5%)和高速(24.1%)三个区间。
理论上来说,与中国道路行驶状况更加吻合的中国工况可以给消费者带来更具参考性价值的油耗数据。
不过由于WLTP已先行一步作为国六标准的排放测试方法,让车企再接受一轮CATC的油耗测试,未免太过强人所难,因此中国工况目前只能退而求其次。
无论如何,国六的实行是我国汽车排放法规的一次进步。同时就像开头提及的那样,政策是指导厂家技术发展的重要因素。
在未来,我们将看到小排量涡轮增压发动机的优势不见踪影,自然吸气重新被视为研发重点,三缸发动机优势聊胜于无,PHEV、HEV油耗恶化混合动力配合阿特金森发动机长板显现,48V成为短期“后NEDC时代”的过渡产物。
 
关键词: 节能
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