国5升级国6,须要做哪些事情?汽车厂商如何战胜排放限定带来的不良影响?带着这些问题,教授来到了上汽乘用车公司技能中央,作为海内压倒一切的汽车集团,上汽是如何升级发动机积极应对国6?在得到答案之前,我们先理解一下国6真正的变革!
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的变革不仅仅如此,除了分数线变了,国6的考试方法也变了。
国5期间,常日采取NEDC循环测油耗,我们看到的工信部油耗便是这样来的。NEDC难度比较低,为什么这么说呢?由于测试方法无非便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,更令厂商难熬痛苦的是,以前逐步加速,现在是急加速,油耗和排放都不好掌握。
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?便是直接在路上开。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,以是油耗和排放又要随着变。
目前国6排放全部是在台驾上测,而教授恰好参不雅观了上汽技能研发中央的排放测尝尝验室。排放测试实在便是把实车放在转鼓上,仿照各种行驶速率,听说转鼓最高速率靠近180km/h。
试验车一边跑一边网络尾气,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,而是经由另一个设备与冷空气稠浊,这么做的缘故原由是为了保护检测设备,由于尾气温度高达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),若要把全体尾气测试设备算到一起得有2000万。眼尖的粉丝该当看到了,没错设备是AVL做的。
大家可能知道,国6尾气处理本钱更高,但是到底高在哪呢?这次教授实地打探了一番,下面这张图便是国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。尾气先经由三元催化器,然后再进入颗粒物捕捉器。这套尾气处理设备本钱比国5赶过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取颗粒物捕捉器。它的事理并不繁芜,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,经由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敷,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),实际上排气背压掌握的很好(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,因此上汽只能联合海内的企业一起开拓,听说研发这个东西走了不少弯路,也花了很多钱,以是这算是国6排放的隐形本钱。
(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哀求,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,燃油滤清器都支配在油箱表面,但是管路连接总会有泄露,以是国6就把燃油滤清器集成在油泵内。其余燃油泵的密封材料也有改进,因此汽油蒸汽泄露量更少。其余油箱材料也有所升级,目的也是为了减少汽油蒸发泄露。
汽油车都配有碳罐,但是国6的碳罐由被动式变成主动式,大略的说便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,本钱是国5的两倍。
不少人抱怨说,国6油耗增加动力变差了,实在这并不是绝对!
只要技能过关,油耗和动力并不一定是抵牾体。上汽的国6发动机便是一个很好的例子,如何做到油耗和动力的兼顾,我们一个一个来讲。
(图片非上汽蓝芯 SGE 1.5T Plus 发动机 )
国6发动机降落油耗的办法有很多,比如350Bar喷油系统,更高的喷油压力可以使汽油雾化效果更好,再合营多次喷油,使燃烧更加充分(干净)。上汽的国6发动机通过优化喷油和燃烧,从源头减少了污染物产生,同样也减少了一部分燃油花费。
值得把稳的是,上汽的国6发动机(蓝芯 SGE 1.5T Plus )采取了米勒循环(日系车叫阿特金森循环)。米勒循环有三个优点,一是做功行程更长(提高了动力转化率),二是减少了泵气丢失,三是增加了压缩比(提高至11.5)。当然米勒循环也有缺点,动力性能会低落,以是在高负荷情形下发动机又会切换成奥托循环(米勒加奥托循环)。
由于WLTC循环测试哀求的速率更高,以是国6发动机测试的负载变大,上汽的办法是换用低惯量涡轮增压器,并且采取电控泄压阀(动力相应提高)。由于采取了米勒循环,以是VVT(气门正时掌握)相应速率更快。通过各方面的优化,上汽国6发动机的动力性能实际上比国5更好。
说了一大堆技能,我想大家都看腻了,以是教授留了一个彩蛋。这次参不雅观上汽技能研发中央,教授特意与研发中央副主任以及研发副总工程师进行了互换。
上个月,双积分政策调度引起了很大关注,个中“低油耗车型”格外引人瞩目,为了鼓励低油耗车型发展(稠浊动力或高效率发动机),工信部给予新能源车20%的考察褒奖(意思便是只要生产2成纯电动车就达标)。上汽怎么看待低油耗车,这方面有什么技能布局?
研发中央副主任龚伟国对“双积分”理解很深,他说道:上汽一贯有蓝芯和绿芯两种动力,蓝芯便是普通发动机,绿芯是指稠浊动力或新能源。目前行业前沿的技能“可变压缩比”以及“稀薄燃烧”都在研发中,个中可变压缩比发动机已经在路试。2022年,上汽第四代发动机热效率将会达到40%(增压)。
教授又向研发副总工程师问到,日系车普遍是采取双喷射技能,以是没有利用颗粒物捕捉器,上汽的这种技能方案是出于本钱的考量还是有其它缘故原由?
研发副总工程师仇杰说道:采取颗粒物捕捉器是基于目前的情形决定的,由于国产车尺寸普遍更大(重量大),因此发动机的负荷更高,发动机喷油常常要加浓,因此配备颗粒物捕捉器更加全面。其余上汽的1.5L自然吸气发动机就不须要这个东西,未来采取500Bar的喷油系统后,也不须要颗粒物捕捉器,尾气处理方案比较繁芜。
副总工程师又说道:上汽所有国6车型都在天津进行过16万公里道路测试,实际上尾气处理系统具有20万公里的耐久性 ,这么做便是为了降落用户的利用本钱。
比较之前的产品,上汽国6发动机有两部分升级,首先优化发动机自身的燃烧,减少尾气污染,例如喷油精度和喷油策略,其次是升级尾气处理系统和燃油供给系统,从后端减少和阻断污染物。在上汽看来,油耗与动力并不抵牾,蓝芯 SGE 1.5T Plus 发动机,通过米勒和奥托循环切换,实现了油耗和动力性能兼顾。上汽的技能实力有目共睹,教授也非常期待第四代发动机的到来。