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国五升级国六的必备“神器”,原来是引擎杀手?

现在全国各地上牌的新车都满足国六排放标准。从国五全面实施到国六全面实施,整个时间间隔只有三年多一点,因此国六标准出台后,留给车企升级和调整的时间其实是很少的。那么车企是如何在国六出台到全面推广的一年多时间里完成排放标准升级的呢?答案就在于三元催化器和DPF颗粒捕捉器。

国五升级国六的必备“神器”,原来是引擎杀手?

现在全国各地上牌的新车都满足国六排放标准。从国五全面实施到国六全面实施,整个时间间隔只有三年多一点,因此国六标准出台后,留给车企升级和调整的时间其实是很少的。那么车企是如何在国六出台到全面推广的一年多时间里完成排放标准升级的呢?答案就在于三元催化器和DPF颗粒捕捉器。

国五升级国六的必备“神器”,原来是引擎杀手?

正常来说,发动机的排放废气是在气缸里产生的,自然也应该在气缸里解决才对。但优化气缸内的燃烧情况并不是简单改装就能实现的事,而是涉及到发动机的基层设计问题了。然而发动机的研发周期少说也要五年时间,现在市面上量产车所使用的发动机,大多数都是在五年甚至更早的时候就开始研发了,而国六标准从出台到推广,只有短短一年,车企自然没有办法从燃烧层面达标。

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虽然无法从本质上解决问题,但工程上解决问题的办法还是有很多的,最简单的方法就是增加三元催化器的目数和DPF颗粒捕捉器。

增加三元催化器的目数很好理解,它相当于增加了催化剂的表面积,使得一氧化碳与氮氧化物的反应效率更高。但废气污染物里除了一氧化碳和氮氧化合物,还有一部分未完全燃烧的颗粒。这些颗粒的主要成分是碳,产生的原因是由于气缸内局部高温缺氧。为了不让这些污染物颗粒排放到大气,大多数厂家都才在排气系统中增设捕获装置,而这就是DPF颗粒捕捉器。

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其实DPF颗粒捕捉器也不是什么新鲜玩意,在柴油机上已经应用很久了。它的内部为密集的袋式过滤器,能将炭烟微粒吸附在金属纤维毡制成的过滤器上。在柴油车上,微粒的吸附量达到一定程度后,会有与之相匹配的燃烧器自动点火,并将吸附在上面的炭烟微粒烧掉。而汽油车一般不会有这样的装置,车企更多会采用特别的标定策略来燃烧掉DPF过滤器中的碳烟。因为加装颗粒捕捉器后,排气管会给排气造成较大阻力,所以绝大多数车型在升级国六排放标准之后,都出现了动力下降的情况。

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然而,动力下降还不是加装颗粒捕捉器后遇到最严重的问题。很多保时捷992车主都表示,发动机涡轮的故障率比上一代车型高出不少。其原因就在于加装DPF颗粒捕捉器后,排气温度会上升,而八代911的所有车型都配备了VTG可变截面涡轮系统。然而,该系统中的阀门机构对排气温度有很高要求,现款配备VTG系统的EA211 evo发动机,其阀门机构也只能承受880℃的高温;而在前几代911车型中,保时捷内部也只能保证VTG系统在全油门的情况下30分钟不出问题。由于DPF颗粒捕捉器,废气温度无法快速散去,因此涡轮更容易发生故障。

国五升级国六的必备“神器”,原来是引擎杀手?

尽管现在很多车型都达到了国六排放标准,但这种通过加装颗粒捕捉器来达标的方法,完全是治标不治本。如果未来推出更严格的排放法规怎么办?难道加装更多的颗粒捕捉器吗?显然是不合理的。

国五升级国六的必备“神器”,原来是引擎杀手?

事实上,关于国六排放标准已经有燃烧层面的解决方法了,长安最新1.5T蓝鲸发动机就是一款未加装颗粒捕捉器就能达到国六排放标准的发动机,其中的关键技术就在于35Mpa燃油喷射系统。如今市面上的直喷发动机大多采用20Mpa的燃油系统,燃油喷射压力直接影响的是燃油液滴的大小。从微观层面来说,液滴的直径越大,其表面积与体积的比值就越大,因此空气与燃油的接触面积也越大。在这种情况下,燃油燃烧更加充分,产生的碳烟自然也会更少。

国五升级国六的必备“神器”,原来是引擎杀手?

除了升级燃油喷射系统,也有一些车企尝试通过改变气缸内的燃烧方式来减少碳烟的产生,比如马自达的SPCCI压燃技术和玛莎拉蒂的双火花塞预燃室系统。这两项技术通过多点燃烧的方式大幅提升气缸内的燃烧速度,从而避免出现燃烧速度过慢而导致局部氧气不足的情况。

国五升级国六的必备“神器”,原来是引擎杀手?

节能环保当然是一项政治正确的事,如果政府部门不去督促,车企绝对是不会主动改进的。但个人认为,在制定相关标准的时候,应该考虑到企业的生产研发节奏和标准的可实现性。如果实现难度过大,那么大部分企业也不得不采用投机取巧的方式满足硬性的法规标准,最终还是要广大消费者来承担这种负面影响。

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作者: 中国四川网

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