国六将至—“史上最严”法规剖析与解读

1.对I型试验的测试程序进行了修改，采用全球技术法规轻型车测试程序(WLTP)；
2.II型试验改为RDE试验，并对IV型试验进行了修改；
3.VI型试验增加对柴油车以及NOx的控制要求；
4.增加了对加油过程污染物排放试验要求并加严了各项污染物排放限值；
5.增加了炭罐有效容积和初始工作能力的试验要求；
6.增加了催化转化器载体体积、贵金属总含量及贵金属比例的试验要求；
7.修订生产一致性检查的判定方法，新增催化转化器、炭罐的生产一致性检查要求；
8.在用符合性增加了蒸发排放和加油过程污染物排放的检查要求；
9.增加了对型式检验样车的确认检查；
10.修改了OBD以及试验用基准燃料的技术要

1.测试循环不同：全面考核冷启动、加减速及高速负荷状态下排放。
2.新增实际行驶排放（RDE）：首次将排放测试转移至实际道路，避免排放作弊。RDE的引入是为了控制车辆的实际驾驶排放，它将汽车尾气检测从实验室扩展到实际驾驶路面，实际道路排放测试过程考虑到了包括驾驶工况、交通状况、驾驶风格、环境温度和海拔等影响实际驾驶排放结果的因素，能更真实的反映汽车在实际使用过程中的排放水平。
3.测试程序要求不同：为了避免实验室测试数据与实际使用不一致。
4.增加排放保质期：车辆3年或6万公里内因故障排放超标，车企承担费用。
5.限值要求更加严格：加严40%-50%，且对柴油车限值要求相同。

6.加严政法排放控制：要求车辆安装ORVR油气在线回收装置。
7.提升车辆排放实时监控：引入美国车载诊断系统，及时发现排放故障。
8.提高低温试验要求：CO碳氮化合物限值加严1/3，新增碳氮化合物控制。
9.新增测量要求：增加了汽油排放颗粒物测量要求。

10.曲轴箱污染物排放试验新增要求：
a. 增加柴油车曲轴箱的控制要求；
b. 不允许曲轴箱通风系统有任何污染物排入大气；
c. 对没有采用曲轴箱强制通风系统的汽车，I型试验过程中，应将曲轴箱气体引入CVS，计入排气污染物总量。

11.换挡策略：国六排放测试时的换档时间和档位是不固定，换档点是基于为克服行驶阻力和加速度所需要的功率与所有可能档位下发动机能提供的功率两者之间取得平衡来确定。而国五（NEDC）的换档时间和档位是固定不变的，无论是A0级微型车，还是D级豪华车，也无论发动机功率扭矩是大是小，转速是高是低，都只能在同一条跑道上起跑，并在规定车速下在同一时刻换档。

国五换挡策略的弊端有：
a. 只要所测试的车辆在法规规定的固定车速下，该发动机在指定负荷区间内的尾气排放能够达标，即能够通过国五
b. 通过车辆变速箱速比与国五规定车速的匹配，控制发动机转速落在最低油耗转速的区间内，即能达到一个“理想”的工信部油耗值
c. 即便是自动挡的变速箱，也会参考国五法规车速进行策略调教；而不在测试范围内的高转速、大负荷等工况的尾气排放和油耗水平则无法在国五中得以体现
12.新增测试适用范围：增加了混合动力电动汽车的试验要求。混合动力汽车在诊断OBD的过程增加8个监测要求。

1.喷油器雾化设计优化
当PFI发动机中燃油被喷入发动机进气道时，同进气道中的空气充分混合，随后混合气被吸入气缸中参与后续的燃烧过程。中小负荷下，较少的喷油量被喷入进气道，在进气道内有足够的时间进行蒸发，能够和空气充分混合，进气过程中较易形成混合充分均匀的混合气，在后续燃烧中充分燃烧，产生的PN排放水平较低。这是PFI发动机在中小负荷条件下PN排放通常优于GDI发动机的主要原因。但当处于大负荷区域时，随着喷油量的增加，燃油在进气门附近形成越来越多的液态油膜，被带入气缸内造成较高的PN排放。此时，如何优化喷油器喷雾形状，促进燃油喷雾和进气道空气充分混合，就变得十分重要。
2.喷油时刻的优化
在大负荷工况下，还可以通过对喷油器喷油时刻的优化降低PN排放。通常PFI发动机的喷油时刻被控制在进气阀打开之前，燃油在进气道被喷射并和空气混合，即所谓的闭阀喷射（CVI）。在大负荷工况下，可以尝试开阀喷射的喷射策略（OVI），即当进气阀打开开始进气过程时，燃油同时喷入气缸内。这样，可以利用燃油喷雾和进气气流运动的配合达到混合气良好混合的目的，以降低PN排放。
3.VVT控制的优化
PFI发动机的PN排放很大一部分来自于起动和暖机过程，此过程中发动机进气道壁面温度较低，喷油器喷雾雾化条件较差，在冷的进气阀附近壁面产生较多的液态油膜积聚，成为大量颗粒排放物的来源。此时，控制VVT产生较大的气门重叠角，由于压差的作用产生内部EGR（废气再循环）效应，反流的EGR气体会冲刷进气阀上的液体油膜，使之蒸发和进气充量再次混合，达到减少油膜促进混合气混合的目的，最终降低PN排放。需要注意的是，加大气门重叠角和内部EGR，往往会造成燃烧的恶化，燃烧稳定性降低。所以，采取此措施需要同时评估对燃烧稳定性的影响，找到VVT控制的优化点，有效降低PN排放，同时也保证对燃烧的负面影响较小。
4.提高系统喷油压力
提高系统喷油压力，可以降低起动和暖机时的PN排放。其机理是，提高系统喷油压力，可以降低喷油喷雾油滴SMD，促进混合气的均匀混合过程，从而改善起动和暖机过程中的PN排放。由于生产和测试条件的限制以及燃油系统耐压能力的限制，系统压力只能提高到一定限度，对排放的改善有限。另外，该措施对PN排放的改善程度因不同PFI发动机而异。
5.大进气滚流比的进气道设计
研究发现，PFI发动机采用大滚流比的进气道设计，能够强化进气气流运动，增强燃油和进气充量的均匀充分混合，减少缸内液态油膜的产生，从而降低PN排放。需要指出的是，对于自然吸气的PFI发动机，进气道采用大滚流比设计，可能降低全负荷工况下的进气效率，影响到最大扭矩的发挥，需要对两个影响因素进行综合考虑。对于增压PFI发动机，由于增压系统的帮助，对最大扭矩往往影响较小。
6.排气后处理技术GPF(汽油机颗粒捕捉器)
和GDI发动机类似，对于降低PN排放的后处理技术，PFI发动机也可以应用GPF技术。GPF可以有效捕捉发动机排气中的颗粒物，从而降低PN排放。