論汽油車國六的實(shí)施對排放技術(shù)提升及汽車行業(yè)的影響

鄧文文　譚雪棚

摘 要：隨著環(huán)保問題突出，治理大氣污染是推動(dòng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)排放升級(jí)的核心原因。汽油機(jī)國六的實(shí)施對汽車尾氣的排放物一氧化碳、碳?xì)浠衔?、非甲烷總烴、氮氧化物、PM顆粒大幅度減少及行業(yè)技術(shù)革新走向快速階段，特別是對各大車企具有重大深遠(yuǎn)的影響。

關(guān)鍵詞：汽油;排放;國六;中圖分類號(hào)：TH-9

為打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，汽油機(jī)動(dòng)車排放物是影響環(huán)境空氣質(zhì)量的重要來源之一。隨著國家及各級(jí)政府正在緊急打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)計(jì)劃和環(huán)境問題的壓力之下，汽油車國六排放技術(shù)的提早實(shí)施迫在眉睫，而國六與國五排放物限制差異在于一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮═HC）、非甲烷總烴（NMHC）、氮氧化物（NOX）、PM顆粒都大幅減少[1-3]，見表1。

1 汽油車國五升級(jí)國六計(jì)劃方案

（1）機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)。主要通過缸內(nèi)直噴技術(shù)，渦輪增壓技術(shù)，廢氣再循環(huán)技術(shù)，可變氣門正時(shí)技術(shù)等多種技術(shù)綜合利用，提高發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒效率，降低CO，HC及NOX。2）尾氣后處理裝置（機(jī)外凈化技術(shù)）。針對汽油機(jī)而言，尾氣后處理裝置主要有三元催化轉(zhuǎn)化器、熱反應(yīng)器和空氣噴射器等。其中三元催化器是目前應(yīng)用最多的廢氣后處理技術(shù)，三元催化器安裝在排氣歧管之后、排氣消聲器之前的排氣管中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，廢氣經(jīng)排氣管進(jìn)入三元催化器，將汽車排氣系統(tǒng)中的有害物質(zhì)碳?xì)浠衔铩⒁谎趸己偷趸镛D(zhuǎn)化為水蒸氣、二氧化碳和氮?dú)?。熱反?yīng)器是通過均質(zhì)氣體的非催化反應(yīng)來氧化汽油機(jī)排氣中碳?xì)浠衔锖鸵谎趸嫉难b置。具體的應(yīng)用情況是，在排氣道出口處安裝用耐熱材料制造的熱反應(yīng)器，使尾氣中未燃燒的碳?xì)浠衔锖鸵谎趸荚跓岱磻?yīng)器中保持高溫并停留一段時(shí)間，使之得到充分氧化從而降低其排放量。需要指出的是，熱反應(yīng)器屬氧化裝置，不能除去氮氧化物?？諝鈬娚淦鲃t是通過將新鮮空氣送入發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管內(nèi)，從而使排氣中的碳?xì)浠衔锖鸵谎趸歼M(jìn)一步氧化和燃燒，即把導(dǎo)入的空氣中的氧在排氣管內(nèi)與排氣中的碳?xì)浠衔锖鸵谎趸歼M(jìn)一步化合形成水蒸氣和二氧化碳，從而降低了排氣中碳?xì)浠衔锖鸵谎趸嫉呐欧帕縖4-5]。國六標(biāo)準(zhǔn)相對國五，多維度加嚴(yán)了要求，例如測試循環(huán)由NEDC升級(jí)為WLTC，測試過程更為嚴(yán)格，增加實(shí)際道路形式

排放測試，污染物限制更嚴(yán)苛，引入48小時(shí)蒸發(fā)排放試驗(yàn)和加油過程中揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）排放試驗(yàn)，將蒸發(fā)排放控制水平提高至90%以上等等。這意味著，要滿足國六排放標(biāo)準(zhǔn)，整車廠商及其背后的相關(guān)供應(yīng)商們必須提前進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)升級(jí)。本文研究了汽油車在陸風(fēng)E33國五、陸風(fēng)E315國六a與陸風(fēng)E332國六b三大車型上采取的尾氣后處理裝置，主要借助三元催化轉(zhuǎn)化器TWC和汽油機(jī)顆粒捕集器GPF。其中TWC安裝在排氣管上，通過催化劑反應(yīng)，進(jìn)一步將HC氧化成H2O、CO2，且有效促使NOX和CO發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2和N2。GPF作用是微粒物吸附在過濾器管壁上，降低顆粒物PM和PN旨在探索國六技術(shù)的升級(jí)對汽車行業(yè)的重要意義。

2 試驗(yàn)條件及方法

工況：轉(zhuǎn)速1800rpm，進(jìn)氣流量35kg/h，催化劑中心溫度600℃。測試方法：WLTC（輕型車輛測試循環(huán)測試標(biāo)準(zhǔn)），GB 18352.5-2016。測試地點(diǎn)：江鈴控股有限公司實(shí)驗(yàn)室。

3 試驗(yàn)結(jié)果

（1）與排放物目標(biāo)限制對比，E33國五、E315國六a、E332國六b三個(gè)車型的排放物THC、CO、NOx、NMHC及PM顆粒均都在目標(biāo)限值下，全部合格，見圖1、2、3。

（2）與國五排放物對比，國六技術(shù)的排放物大幅度減少，尤其是國六b排放技術(shù)的提升明顯，THC由0.05g/km減到0.0136g/km，THC下降73%;CO由0.67g/km減到0.191g/km，CO下降71%;NOx由0.042g/km減到0.0123g/km，NOX下降71%;NMHC由0.035g/km減到0.01g/km，NMHC下降71%;PM顆粒由0.0035g/km減到0.0018g/km，PM下降49%，見圖4。

4 結(jié)論

（1）隨著國六排放目標(biāo)限值較國五嚴(yán)格，國六a的目標(biāo)限值較國五的CO下降30%，其他排放物不變。陸風(fēng)國六排放技術(shù)比國五提升50% 以上，可知，國五升級(jí)國六排放技術(shù)對汽車行業(yè)的排氣技術(shù)革新邁向質(zhì)的飛躍。

（2）排氣國五升級(jí)國六是未來三年汽車行業(yè)的核心變量之一，淘汰一批技術(shù)落后的整車廠及排氣技術(shù)落后的零部件廠家，整合優(yōu)質(zhì)的汽車廠和零部件廠，對汽車行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈上準(zhǔn)備充分的企業(yè)受益，最終造福人類環(huán)境。

（3）國六技術(shù)的實(shí)施，成本上升，面臨成本的壓力，將使自主品牌的市場競爭力降低，逐漸促進(jìn)自主品牌轉(zhuǎn)向新能源汽車的推廣，對國家的防污治理計(jì)劃起積極推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介

鄧文文：（1988—），男，江西省南昌人，碩士研究生，江鈴控股有限公司，采購工程師。主要研究方向：排氣系統(tǒng)。

譚雪棚：（1994.10—），女，江西萍鄉(xiāng)人，本科學(xué)歷，采購工程師。研究方向：排氣系統(tǒng)。