國六wltc循環換擋策略對排放的影響

韋進金 于暉 黃辰君

摘要：為了解決大氣污染問題，國家有關部門出臺了國六排放的相關法律與法規。其中“GB18352.6-2016輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）”的文件中對換擋進行了相應規定。本文通過實車測試試驗數據對比分析了國六wlct循環工況下不同換擋策略對排放的影響。

關鍵詞：柴油發動機;NOX排放;國六標準;換擋策略

0 ?引言

隨著時代的進步，汽車工業的發展，國內汽車保有量持續快速增長，人們對汽車性能的要求越來越高，環保意識也越來越強烈。輕型車尾氣排放標準由國五升級到國六，排放污染物法規更加嚴苛，具體見表1。柴油車的主要排放污染物中重點要研究的為NOX。 其中的NOX化合物排放到大氣中會和大氣中的水蒸氣反應生成酸性的硝酸化合物，這種硝酸化合物是形成酸雨的一種主要污染物。

GB18352.6-2016輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）的文件中對換擋策略進行了相應規定。本文通過實車測試試驗數據對比分析了國六wlct循環工況下不同換擋策略對排放的影響。

1 ?試驗設計

1.1 試驗車輛

選取一輛車況穩定的量產汽車，試驗車輛參數見表2。

1.2 測試設備和方法

試驗用測試儀器信息設備信息見表3。

試驗方法：對該臺車輛在wltc工況循環分別采用1300/1500rpm換擋和700/1100rpm換擋下進行常溫冷起動后排氣污染物排放測試，其中環境條件、車輛狀態、阻力加載都統一按照GB18352.6-2016《輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）》標準中的I型試驗要求來進行。每次試驗過程中要使用INCA采集數據，通過車載OBD端口獲取發動機轉速、車速、噴油量、……等數據，以便了解車輛在不同換擋策略下對排放的影響差異。

2 ?實車測試數據對比分析

Wltc循環工況下不同換擋策略下的排放結果分析。

圖1-圖6是不同換擋策略下各主要參數的對比圖，從圖3看出兩種策略的NSC再生次數是一樣的，排放結果具有可比性。從圖1看出車速相同時，高速換擋策略發動機轉速明顯更高，但低速換擋策略比高速換擋策略噴油量大。圖2是發動機工況在NOX萬有特性上的分布情況，根據wltc循環，每秒提取一個以發動機轉速和噴油量組成的工況點，共1800個點，描入NOX比排放萬有特性圖中，等高線為NOX原排比排放，從圖中可以看出：①高速換擋策略更多集中在中間區域，轉速高，噴油量低，其NOX比排放較低;②低速換擋策略集中在左上角，轉速較低，油量較大，其NOX比排放也較高。從圖4看出，在暖機過程高速換擋策略水溫上升比低速換擋策略更快，摩擦阻力更小，燃燒效率更好，排放水平更低。從圖5和圖6看出，在暖機過程高速換擋策略后處理前排溫比低速換擋策略高，更有利于后處理的轉化效率提升，排放更好。

3 ?結論

從2019年7月1日起，我國一些城市地區就提前實施國六標準，2020年7月1日起全面實施國六標準，wltc循環工況作為車輛排放測試方法和標準的基礎，本文針對不同的換擋策略，通過實車進行試驗，得出如下結論：

①低速換擋比高速換擋的運行工況更接近外特性及NOX裸排更高;

②高速換擋策略在暖機過程水溫上升更快，摩擦阻力更小，燃燒效率更高，裸排NOX更低;

③從后處理的轉化效率來看，高速換擋策略在暖機過程排溫更高，后處理前的排溫更高更利于轉化效率的提升和后處理更早的介入工作，NOX的尾排更低。

參考文獻：

[1]陰憲文.新形勢下柴油發動機電控技術發展及展望[J].內燃機與配件，2019（05）：85-86.

[2]劉琳琳，王昌林，周慧，王琛.基于某型國六柴油機氣門導管異常磨損問題的分析及改進[J].內燃機，2020（01）：22-26.

[3]周祥云，張磊，黃敬鋒，肖亮.基于國六法規的碳罐脫附流量對蒸發排放性能的影響[J].汽車實用技術，2020（02）：78-80.