國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)鍵技術(shù)研究

余宏

摘 要：本文對(duì)國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，包括《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第六階段）》和《重型柴油車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第六階段）》2部分，并對(duì)國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：國(guó)六排放;輕型車;重型車;關(guān)鍵技術(shù)

1.國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施時(shí)間

國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)包括《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第六階段）》和《重型柴油車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第六階段）》2部分，由環(huán)境保護(hù)部、國(guó)家質(zhì)檢總局分別于2016年12月23日、2018年6月22日發(fā)布，《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第六階段）》自2020年7月1日起實(shí)施，《重型柴油車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第六階段）》自2019年7月1日起實(shí)施。

2.國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)解讀（輕型車）

標(biāo)準(zhǔn)仍然采用歐標(biāo)體系，重點(diǎn)內(nèi)容包括：實(shí)施時(shí)間、車型范圍、試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)限值、OBD功能、排放質(zhì)保期、一致性檢查、在用車符合性檢查等8大方面的要求。國(guó)六相對(duì)歐VI更加嚴(yán)格。

3.國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)解讀（重型車）

標(biāo)準(zhǔn)仍采用歐標(biāo)體系，重點(diǎn)內(nèi)容包括實(shí)施時(shí)間、車型范圍、試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)限值、OBD功能、排放質(zhì)保期、一致性檢查、在用車符合性檢查等8方面的要求。國(guó)六相對(duì)歐VI更嚴(yán)格。

4.國(guó)六排放關(guān)鍵技術(shù)

為滿足國(guó)六排放要求及第四階段燃油消耗，采用如下關(guān)鍵技術(shù)：

1、DOC、DPF、SCR后處理技術(shù)。后處理系統(tǒng)由載體、涂覆、封裝組成。DOC（柴油機(jī)氧化催化）技術(shù)一般以金屬或陶瓷作為催化劑的載體，涂層中主要活性成分是鉑系、鈀系等貴重金屬與稀土金屬。當(dāng)柴油機(jī)的尾氣通過(guò)催化劑時(shí)，HC化合物和CO等在較低溫度下可以很快地與尾氣中的氧氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成無(wú)污染的水和CO2，達(dá)到凈化尾氣中HC、CO的目的。

DPF（柴油機(jī)顆粒過(guò)濾）技術(shù)是比較好的降低排氣中的顆粒的方法。在DPF基礎(chǔ)上進(jìn)行SCR（選擇催化還原劑）涂覆，可以降低氮氧化物的排放。

SCR技術(shù)（選擇催化還原劑）是有效降低氮氧化物排放的方法。通過(guò)氨氣作為還原劑，將氮氧化物還原成氮?dú)夂退浅Ｓ行У慕档偷趸锱欧拧?/p>

2、VGT渦輪增壓技術(shù)及水冷中冷技術(shù)。VGT是可變截面渦輪增壓，VGT技術(shù)的核心部分就是可調(diào)渦流截面的導(dǎo)流葉片，在系統(tǒng)工作時(shí)，廢氣會(huì)順著導(dǎo)流葉片送至渦輪葉片上，通過(guò)調(diào)整葉片角度，控制流過(guò)渦輪葉片的氣體的流量和流速，從而控制渦輪的轉(zhuǎn)速。相比WGT增壓技術(shù)，可以適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)不同的運(yùn)行工況，有效降低污染物排放。

3、EGR技術(shù)。廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（Exhaust Gas Recirculation）簡(jiǎn)稱EGR，是將柴油機(jī)或汽油機(jī)產(chǎn)生的廢氣的一小部分再送回氣缸。再循環(huán)廢氣中不可再燃燒的 CO2 及水蒸汽廢氣的熱容量較大，能使燃燒過(guò)程的著火延遲期增加，燃燒速率變慢， 缸內(nèi)最高燃燒溫度下降會(huì)延緩燃燒過(guò)程，也就是說(shuō)燃燒速度將會(huì)放慢從而導(dǎo)致燃燒室中的壓力形成過(guò)程放慢，這就是氮氧化合物會(huì)減少的主要原因。提高廢氣再循環(huán)率會(huì)使總的廢氣流量（mass flow） 減少，因此廢氣排放中總的污染物輸出量將會(huì)相對(duì)減少。EGR系統(tǒng)的任務(wù)就是使廢氣的再循環(huán)量在每一個(gè)工作點(diǎn)都達(dá)到最佳狀況，從而使燃燒過(guò)程始終處于最理想的情況，最終保證排放物中的污染成份最低。

4、氣道渦流控制技術(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程不僅受混和氣成分、溫度、壓力和空間分布的影響，還受宏觀尺度的渦流和微觀尺度的湍流的影響，因此高效柴油機(jī)必須開(kāi)發(fā)先進(jìn)的氣道、燃燒室形狀以滿足缸內(nèi)氣體運(yùn)動(dòng)的需求。通過(guò)先進(jìn)的氣道渦流流控制技術(shù)，結(jié)合進(jìn)氣歧管渦流翻板和燃燒室形狀匹配，可以較大改善發(fā)動(dòng)機(jī)的低速段燃燒速度，降低燃燒消耗。

5、高壓電控噴射技術(shù)。柴油機(jī)共軌式電控燃油噴射技術(shù)成了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、現(xiàn)代傳感檢測(cè)技術(shù)以及先進(jìn)的噴油結(jié)構(gòu)于一身。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是采用先進(jìn)的電子控制裝置及配有高速電磁開(kāi)關(guān)閥;采用共軌方式供油;高速電磁開(kāi)關(guān)閥頻響高，控制靈活;系統(tǒng)結(jié)構(gòu)移植方便，適應(yīng)范圍寬。柴油機(jī)共軌式電控燃油噴射技術(shù)通過(guò)共軌直接或間接地形成恒定的高壓燃油，分送到每個(gè)噴油器，并借助于集成在每個(gè)噴油器上的高速電磁開(kāi)關(guān)閥的開(kāi)啟與閉合，定時(shí)、定量地控制噴油器噴射至柴油機(jī)燃燒室的油量，從而保證柴油機(jī)達(dá)到最佳的燃燒比和良好的霧化，以及最佳的點(diǎn)火時(shí)間、足夠的點(diǎn)火能量和最少的污染排放。