国六标准的发动机和国五的有啥区别?
国六标准的发动机与国五标准的发动机差异还是很大的,并不仅仅体现在三元催化器增加个颗粒捕捉装置。而之所以导致国五发动机升级国六发动机受到那么多波折,比如增加颗粒捕捉器、部分发动机降扭等等,原因在于国五排放标准时期所采用的Nedc循环过于失准
国六标准的发动机与国五标准的发动机差异还是很大的,并不仅仅体现在三元催化器增加个颗粒捕捉装置。而之所以导致国五发动机升级国六发动机受到那么多波折,比如增加颗粒捕捉器、部分发动机降扭等等,原因在于国五排放标准时期所采用的Nedc循环过于失准。
而国六排放所采用的是Wltc循环,它更贴近于咱们日常用车中的实际工况。所以国五升级国六的真正难点在于循环标准变了,标准越来越贴近于实际,难度也越来越大。如果在国五排放标准时期采用Wltc循环,那么市面上100%的国五车辆均不达标。也可以简单理解成国五车是在利用Nedc循环作弊,从而达到了国五(欧五)排放标准。
nedc循环的特点
长话短说nedc循环下多匀速工况,而变速工况很少。也就是说在这个循环标准下汽车多以匀速状态行驶,而变速工况占比很少。匀速工况下空燃比很容易维持在14.7(理想空燃比),所以nedc循环下的排放很容易实现达标。比如利用氧传感器的反馈,尽可能的让空燃比接近理想空燃比14.7,这一步很容易实现,因为nedc多匀速、匀速状态下空燃比保持14.7很容易。
另一方面就是保持三元催化器保持在最理想的温度400℃,这样就能很轻松的通过采用nedc循环的国五标准。但实际上咱们的用车环境达不到nedc循环那么理想,车子越来越多、路况越来越堵,每天开车往往是走走停停,车速、负荷、转速均在不断改变。所以咱们实际工况是多变速状态(瞬态),而这nedc循环是多匀速(稳态)。nedc适合上世纪80年代的城市路况,适合于现如今的一些乡村路况。
这就导致国五排放的测试标准与实际工况差异巨大,排放测试标准太简单,所以国五排放很容易实现。但这导致了实际运行时车辆的排放是达不到国五标准的,仅仅是靠nedc测试循环而实现的。所以nedc循环起到了一个作弊补偿的作用(欢乐测试),而从国六排放标准开始采用wltc循环。wltc循环下多变速工况更贴近于实际,车子在实际运行中频繁加速、减速,导致实际空燃比很难达到理想空燃比14.7。
国六发动机与国五发动机有哪些不同
采用wltc后,等于将实际排放水平与测试排放水平等价,排放难度骤然提高。主机厂们当然要想办法去应对,最直观、简单、迅速的方式就是上颗粒捕捉器。这是应对pn11最简单有效的方式,但这种方式等于是在下游处理,在整条排放管路的末端实现净化。最理想的方式是在源头处理,也就是对燃烧进行深耕,从源头减少燃烧颗粒的产生。
但时间太少,国五升级国六所提供的时间太少,WLtc循环的采用更是令很多车企都措手不及。对于直喷、增压机器而言,冷启动工况下燃油雾化不充分、很容易造成混合气浓度偏高,燃烧产生的颗粒物就多(更容易冒黑烟)。市场中残留的部分电喷自吸机反而能更容易达到国六标准,因为低温运行时燃油雾化、混合得更理想。目前来看几乎大部分的增压机均上了颗粒捕捉器,一些自吸发动机则能避免。
实际上如果时间再长点、再给车企几年研发周期,颗粒捕捉器是可以不装的,至少pn11用不上颗粒捕捉器。但以目前的节奏来看当执行pn12标准时,市面上所有发动机涡轮品牌、增压、自吸均会配备颗粒捕捉器,而很难有幸免。当规则更新速度超过技术更新速度后,就必然出现这种结果。而除了增加颗粒捕捉器外,其它方面仍有改动,比如燃油加浓范围变窄。
燃油加浓范围变窄
当车辆加速时燃油会加浓喷射,因为这个过程需要动力。燃油加浓喷射的意义在于提高混合气浓度而降低空燃比。
理想空燃比:14.7,动力、油耗实现平衡。
功率混合气:12.9,动力取向,牺牲油耗与排放(lambda)。
稀薄燃烧:空燃比>14.7,油耗取向,牺牲动力(2倍lambda前氮排放物高)。
车子在实际较拥堵的环境下行驶,走走停停是常态。车速变化频繁,每一次给油实际上都是燃油加浓的过程,空燃比12.9时的混合气燃烧后爆发力最足、提供的扭矩最大,但混合气浓度提高导致燃烧下降,碳颗粒物产生的就多。一些国六发动机减少了燃油加浓的范围、降低了燃油加浓的幅度,从而减少空燃比低于14.7的工况。空燃比更容易保持在14.7自然能保证油耗排放,但缺少功率混合气的支撑导致很多国六发动机出现扭矩下降的问题(功率一般不会降低,可以拿发动机转速找回来)。
放大EGR比例
燃料燃烧完的尾气有碳颗粒,说明燃料未能完全燃烧。当然完全燃烧是不存在的,但需要做的是尽可能的多燃烧。EGR废气再循环并不是新技术,它就是把一部分废气重新回排到燃烧室参与二次燃烧,利用二次燃烧将尾气中残余的碳颗粒物及其它可燃烧成分尽可能的烧尽。尾气中碳颗粒物及其它可燃烧物质在二次燃烧中被烧掉一些,那么尾气中剩余的碳颗粒物就少一些。升级至国六排放标准后,EGR比例再次扩大。
其余所采用的技术还有不少,如双喷射、提高喷油压力、智能电控碳罐泵等等。实际上双喷射是很理想的方式,缸内直喷优点自然有很多,但最大的劣势就是低温下油气混合不均匀、导致排放中碳颗粒含量多。而歧管喷射(电喷)虽然一堆缺点,但低温下油气更容易均匀混合,所以发动机在低温下的排放更优。这就是为什么很多老的电喷自吸在升级后即便不配颗粒捕捉器也能达到Pn11的原因。
马上就要进入国六时代了,国五的车就变得不那么惹人爱了,大有“一代新人换旧人”的感觉。但是很多人都产生了这样的疑惑:怎么刚出来国六标准4S店里就有国六的车了?国五和国六的车发动机到底有啥区别?这么快就能升级?其实这里面的门道还是挺多的。
车企早就着手准备了
汽车厂家在设计一台发动机时都会把目光放长远的,在满足当前环保规范的前提下还会继续探索更高的标准,为后期做准备。因为发动机的研发标定还是比较复杂的,一切都要往前赶,这样在新规实施前自己才能临危不惧。所以对于大部分车企来说已经早就做好准备了,只等政策一开始立马就可以生产。
国五和国六发动机的区别
很多车型国五和国六的动力数据并没区别,但是不代表发动机就完全一样,因为我们所看到的只是外特性数据,是发动机的最大能耐,这完全可以通过软件标定做到一致,而且同一车型动力参数一致对于消费者来说更容易接受。但是发动机还是会有部分硬件和软件改动的。比如一些厂家会针对燃烧室结构进行调整以优化燃烧、增加喷油压力使汽油雾化更、使用更多的电子设备以达到对发动机更精准的控制、加强三元催化器提高尾气处理能力。有些车还要安装GPF颗粒物捕捉装置降低颗粒物排放限值,这些工作都会对排放提升有一点影响,综合到一起就会产生比较明显的效果了。
不仅是发动机,燃油也要提高
燃油是发动机的口粮,油的品质直接决定着排放的水平,如果仅仅是对发动机做升级而油品质量不变的话也不行,所以国六标准同时也对燃油的品质做出了更严格的要求,只有好的技术配合清洁的燃油才能达到最佳的排放水平。
国五能升级国六吗
很多人都有这样的想法:我的车虽然是国五排放,但是排放数据能达到国六水平,那么我可以给我的汽车升级成国六排放吗?其实这也并非不可能,理论上确实有行得通的办法,但是想要真正实施就比登天还难。因为每个车型排放标准都是车企事先备案的,你的车是国几就是国几,这是没办法更改的。除非厂家拿这个型号的车重新做一次备案,把排放标准定成国六的,这时候你就可以去车管所升级排放标准了,而事实上几乎没有厂家会这么贴心地为车主考虑。
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