国6对汽车行业的影响远比想象的大,不论销量还是价格,都出现了较大的波动。随着全国三分之二的地区正式实施新排放标准,经销商总算是松了一口气,本以为国6会从此淡出人们的视线,没想到升级国6后,油耗和动力上的争议又来了。
国5升级国6,需要做哪些事情?汽车厂商如何克服排放限制带来的不良影响?带着这些问题,教授来到了上汽乘用车公司技术中心,作为国内首屈一指的汽车集团,上汽是如何升级发动机积极应对国6?在得到答案之前,我们先了解一下国6真正的变化!
关于国6的文章,或许大家已经看过无数遍,国5升国6排放限值的确更严!这个可以看做分数线更高,但是国6的变化不仅仅如此,除了分数线变了,国6的考试方法也变了。
国5时期,通常采用NEDC循环测油耗,我们看到的工信部油耗就是这样来的。NEDC难度比较低,为什么这么说呢?因为测试方法无非就是缓慢加速让发动机低负荷运转,这样就避开了费油的工况,同样尾气污染物更少。
国6到来后,NEDC就作废了,取而代之的是WLTC,这又是什么东西?WLTC与NEDC都是测试油耗和排放的方法,不同的是,WLTC不是傻瓜式重复加减速,而是各种车速都测,更令厂商难受的是,以前慢慢加速,现在是急加速,油耗和排放都不好控制。
国6带来的影响还没有结束,2020年测试方法又要变成道路测试,什么意思呢?就是直接在路上开。看到这大家估计就懵了!以前难道不是路上测?当然不是,以前都是台驾测。路测有什么不同?首先变量更大(路况),其次车辆负载更大,所以油耗和排放又要跟着变。
目前国6排放全部是在台驾上测,而教授恰好参观了上汽技术研发中心的排放测试实验室。排放测试其实就是把实车放在转鼓上,模拟各种行驶速度,据说转鼓最高速度接近180km/h。
试验车一边跑一边收集尾气,尾气采集过程与想象的不太一样,从试验车排气口采集的尾气,并不是直接传输给检测设备,而是经过另一个设备与冷空气混合,这么做的原因是为了保护检测设备,因为尾气温度高达200℃!
出于好奇,教授打听了一下这套设备的价格,测试工程师称,整车排放测试设备售价1000多万(不敢说话),若要把整个尾气测试设备算到一起得有2000万。眼尖的粉丝应该看到了,没错设备是AVL做的。
大家可能知道,国6尾气处理成本更高,但是到底高在哪呢?这次教授实地打探了一番,下面这张图就是国6发动机的催化器。
与国5不同的是,国6不仅有三元催化器,还有颗粒物捕捉器。尾气先经过三元催化器,然后再进入颗粒物捕捉器。这套尾气处理设备成本比国5高出1000-1500元。
(左边为三元催化器,右边为颗粒物捕捉器)
颗粒物捕捉器在柴油发动机上常见,为了应对更严苛的颗粒物排放,汽油发动机也相继开始采用颗粒物捕捉器。它的原理并不复杂,尾气流经捕捉器内部过滤,颗粒物会吸附在内部,当颗粒物达到一定程度就通过高温将颗粒物烧掉。
通过两个尾气实验样品可以看到,经过颗粒物捕捉器处理后的尾气很干净(左边)。当然颗粒物捕捉器也有不足,它会增加排气背压,上汽的国6发动机取消了UFC(底盘式催化剂),实际上排气背压控制的很好(背压高会影响动力)。
颗粒物捕捉器研发上也有个小插曲,虽然很多供应商生产这种东西,但是针对国6汽油发动机的捕捉器基本没有,因此上汽只能联合国内的企业一起开发,听说研发这个东西走了不少弯路,也花了很多钱,所以这算是国6排放的隐形成本。
(左边为国5,右边为国6)
前面看到的是尾气处理部分,实际上国6对燃油供给系统也有要求,比如汽油在油箱内的蒸发量(48小时)和加油时汽油蒸发产生的污染。
以往的国5车型,燃油滤清器都布置在油箱外面,但是管路连接总会有泄漏,所以国6就把燃油滤清器集成在油泵内。另外燃油泵的密封材料也有改进,因此汽油蒸汽泄漏量更少。另外油箱材料也有所升级,目的也是为了减少汽油蒸发泄漏。
汽油车都配有碳罐,但是国6的碳罐由被动式变成主动式,简单的说就是主动去吸附汽油蒸气,比如加油的时候。从图片可以看到,国6的碳罐比国5大了一圈。教授打听到的信息是,国6燃油供给系统上的油泵和碳罐,成本是国5的两倍。
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