論汽油車國六的實施對排放技術(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汽油發(fā)動機排放升級的核心原因。汽油機國六的實施對汽車尾氣的排放物一氧化碳、碳氫化合物、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的影響。

關(guān)鍵詞：汽油;排放;國六;中圖分類號：TH-9

為打好污染防治攻堅戰(zhàn)，汽油機動車排放物是影響環(huán)境空氣質(zhì)量的重要來源之一。隨著國家及各級政府正在緊急打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)計劃和環(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）、碳氫化合物（THC）、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 汽油車國五升級國六計劃方案

（1）機內(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)，可變氣門正時技術(shù)等多種技術(shù)綜合利用，提高發(fā)動機內(nèi)部燃燒效率，降低CO，HC及NOX。2）尾氣后處理裝置（機外凈化技術(shù)）。針對汽油機而言，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)動機工作時，廢氣經(jīng)排氣管進入三元催化器，將汽車排氣系統(tǒng)中的有害物質(zhì)碳氫化合物、一氧化碳和氮氧化物轉(zhuǎn)化為水蒸氣、二氧化碳和氮氣。熱反應(yīng)器是通過均質(zhì)氣體的非催化反應(yīng)來氧化汽油機排氣中碳氫化合物和一氧化碳的裝置。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氫化合物和一氧化碳在熱反應(yīng)器中保持高溫并停留一段時間，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。空氣噴射器則是通過將新鮮空氣送入發(fā)動機排氣管內(nèi)，從而使排氣中的碳氫化合物和一氧化碳進一步氧化和燃燒，即把導(dǎo)入的空氣中的氧在排氣管內(nèi)與排氣中的碳氫化合物和一氧化碳進一步化合形成水蒸氣和二氧化碳，從而降低了排氣中碳氫化合物和一氧化碳的排放量[4-5]。國六標準相對國五，多維度加嚴了要求，例如測試循環(huán)由NEDC升級為WLTC，測試過程更為嚴格，增加實際道路形式

排放測試，污染物限制更嚴苛，引入48小時蒸發(fā)排放試驗和加油過程中揮發(fā)性有機化合物（VOCs）排放試驗，將蒸發(fā)排放控制水平提高至90%以上等等。這意味著，要滿足國六排放標準，整車廠商及其背后的相關(guān)供應(yīng)商們必須提前進行相應(yīng)的技術(shù)升級。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)的升級對汽車行業(yè)的重要意義。

2 試驗條件及方法

工況：轉(zhuǎn)速1800rpm，進氣流量35kg/h，催化劑中心溫度600℃。測試方法：WLTC（輕型車輛測試循環(huán)測試標準），GB 18352.5-2016。測試地點：江鈴控股有限公司實驗室。

3 試驗結(jié)果

（1）與排放物目標限制對比，E33國五、E315國六a、E332國六b三個車型的排放物THC、CO、NOx、NMHC及PM顆粒均都在目標限值下，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）隨著國六排放目標限值較國五嚴格，國六a的目標限值較國五的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，逐漸促進自主品牌轉(zhuǎn)向新能源汽車的推廣，對國家的防污治理計劃起積極推動作用。

參考文獻：

[1]丁莉，鄒雄輝，戴春蓓，劉樂，秦宏宇.輕型車國六與國五排放標準比對分析[J].小型內(nèi)燃機與車輛技術(shù)，2019（08）：54-59.

[2]鄭雪芹. 中國汽車工業(yè)協(xié)會倡議：做好國五切換國六和在重點地區(qū)提前實施好國六排放標準[J].汽車縱橫，2019（07）：38-39.

[3]陜西7月1日起全省實施國六排放標準[J].汽車實用技術(shù)，2019（08）：2.

[4]劉旭輝，朱湘萍.淺析在用機動車尾氣排放檢測方法[J].山西電子技術(shù).2014（04）：59-61

[5]宋尹良.機動車尾氣檢測方法及污染防治措施研究[J].時代汽車.2019（09）：18-19.

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)。