「史上最嚴排放法規」 實施將提前,看車企如何應對「國六」

近日,國務院印發《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》,規定2019年7月1日起,重點區域、珠三角、成渝提前實施國六排放標準,推廣使用達到國六排放標準的燃氣車輛。

其中重點區域包括京津冀及周邊地區,包含北京市,天津市,河北省石家莊、唐山、邯鄲、邢臺、保定、滄州、廊坊、衡水市以及雄安新區,山西省太原、陽泉、長治、晉城市,山東省濟南、淄博、濟寧、德州、聊城、濱州、菏澤市,河南省鄭州、開封、安陽、鶴壁、新鄉、焦作、濮陽市等;長三角地區,包含上海市、江蘇省、浙江省、安徽省;汾渭平原,包含山西省晉中、運城、臨汾、呂梁市,河南省洛陽、三門峽市,陝西省西安、銅川、寶雞、咸陽、渭南市以及楊淩示範區等。

這一紙通知,將本就如箭在弦、原定2020年7月1日開始實施的“史上最嚴排放法規”——“國六“的實施表大幅提前,也讓舉國車企壓力倍增。

“史上最嚴排放法規” 實施將提前,看車企如何應對“國六”

“國六“來了,意味著什麼?

“國六”全稱是GB 18352.6-2016 《輕型汽車汙染物排放限制及測量方法(中國第六階段)》,由環保部(2018年3月改名為生態環境部)於2016年12月23日正式發佈。此前還有國一,國二,國三,國四和2018年1月1日起全國正式實施的國五等各階段排放標準。

“史上最嚴排放法規” 實施將提前,看車企如何應對“國六”

簡單的說,這些標準規定了機動車在各種駕駛情況下,尾氣排放、整車揮發出來的汙染物應滿足的限值,目的在於降低機動車對大氣汙染的影響。從國一至國六,標準的趨勢是越來越嚴格,因此對於機動車的生產商要達到的節能環保的要求越來越高。

比起現行“國五“的排放標準,”國六“可以說是“全球最嚴格”的排放法規。歐六的排放標準以其嚴格而全球聞名,可是“國六“比歐六還嚴格了近一倍。

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對於顆粒物的排放,歐六標準是不高於0.005克,氮氫化物不高於0.06克,而一氧化碳排放則是不高於1克。返觀國六的標準,顆粒物不高於0.003克。氮氫化物不高於0.035克,一氧化碳排放則是不高於0.5克。

相比“國五“,”國六“對總碳氫化合物跟非甲烷總烴排放要求是下降50%,一氧化碳排放量下降50%,氮氧化物排放標準加嚴42%。與此同時,“國六”採用了燃料中性的原則,即無論採用哪種燃料,排放限值是相同的。而在原先的“國五”階段,柴油機車型和汽油機車型的排放標準各不相同。

可以看出,這樣的法規要求和數據,嚴格的可不是一星半點。

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滿足“國六”車企需要面對什麼?

“國六”更加嚴格的排放限值,意味著車企現有車型將被淘汰大半,目前市場上能買到的絕大多數都是國五的車,而一旦新標準落實,這些車必須經過技術改造達到國六標準才能出售、註冊、上牌。而由於標準的嚴苛,簡單的技術改造很難達到目的。

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顯而易見,留給車企的時間不多了,他們必須在這一年多的時間中,開發出能夠符合“國六”排放標準的車型。對任何一個在中國新車市場博弈的車企而言,這都是一場史無前例的大挑戰:如何通過技術創新,讓仍佔國內汽車市場95%以上的內燃機汽車,在動力、節能、環保三者之間找到新的平衡。

“國六”的到來,同時代表著往日的大排量發動機將會逐漸淘汰出市場,小排量的發動機將會成為市場的主流。縱觀發動機的發展歷史,汽車廠商一直在強動力與低油耗這兩個特性之間尋找平衡,於是層出不窮的發動機技術被研發出來,以求儘可能地壓榨發動機的每一分動力,其中渦輪增壓技術就是能夠讓小排量發動機具有更優秀動力的代表技術之一。目前市場中多數車型都已經採用了這項技術,以求能夠以更小的排量擁有更高效的動力。

如今,僅僅渦輪增壓還不夠,汽車驅動系統的專家們還在進一步研究如何達到更高的燃燒效率,如何有效地降低油耗和排放,於是,三缸發動機開始重新進入人們的視野。

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此三缸非彼三缸,舊日的三缸機低端、廉價、抖動,而今,三缸發動機新技術加身,不僅擁有渦輪增壓帶來的強勁動力,而且因為各項高科技的加持,克服了自身的抖動,獲得了NVH的巨大改善以及燃油經濟性的大幅提升。

為何三缸發動機更容易符合“國六”標準

目前小排量渦輪發動機,大多數還是應用在體積較小的車型之上。而在發動機小排量化時,汽車工程師們提出了一個“單缸最優理論”。不管是傳統動力還是新能源裡面最核心的東西就是能源效率的提升,而單缸排量對於發動機動力性和經濟性的平衡非常關鍵。

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單缸排量在一定範圍內的上升有利於燃油經濟性的改善。從這張圖上可以看到,我們以0.4升為基礎,小於0.4升以後,熱效率開始有所降低,小於0.33L降低非常明顯。大於0.4升之後是改善了,0.5升以後改善得不明顯。

過小的單缸排量使得燃燒室面容比增大,導致熱損失加大,發動機熱效率明顯降低。過大的單缸排量使得火焰傳播距離加長,容易引發爆震,導致發動機熱效率無明顯改進甚至下降。汽車行業專家經過理論分析和實驗驗證,發現0.33L-0.5L之間是最佳的單缸排量,而對於目前中國市場1.0-1.5L的主流排量,那麼三缸機無疑是最佳的選擇。

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三缸發動機相比四缸發動機還具有更少的渦輪延遲、更快的動力響應等優點,並且由於少了一個氣缸,發動機的表面積更小,熱能的流失也更少,還能夠減少10-15%機械摩擦的做功。除此之外,渦輪增壓、缸內直噴等技術,也讓三缸發動機在動力方面,比同排量的四缸發動機更加強勁,還兼具了節能性。

正是由於三缸發動機的這些技術優點,讓三缸發動機更加容易符合即將到來的“國六”政策所帶來的限制。

三缸機已成為“國六”政策下的先行者

三缸發動機在國際上可謂是“全面開花”,目前已經在多個國家普及。而在中國市場中,三缸發動機車型也同樣在被積極的推廣,上汽通用、吉利、福特旗下的產品,已搭載三缸發動機。

其中,上汽通用是三缸發動機普及率最高的車企,旗下英朗、閱朗、GL6等眾多暢銷車型均全系標配三缸發動機。這不外乎兩點原因,一是因為三缸發動機的普及是汽車行業發展的必經之路,是有利於時代進步的,也是車企應該去做的事情;二是由於上汽通用新一代的Ecotec三缸發動機產品是技術迭代的產品,在技術層面優於現有的傳統四缸發動機。

“史上最嚴排放法規” 實施將提前,看車企如何應對“國六”

我們以別克全新一代的1.0T和1.3T Ecotec雙噴射渦輪增壓發動機為例,1.3T Ecotec發動機可輸出120kW的最大功率和230Nm的最大扭矩,相比上汽通用上一代的1.4T四缸發動機,新1.3T發動機動力提升15%,油耗下降了5%。另一款1.0T Ecotec發動機的最大功率是92kW,最大扭矩為170Nm,轉速在1500~5200 r/min 區間可持續輸出90%以上的峰值扭矩;不僅性能全面超越上汽通用上代的1.5L自然吸氣四缸發動機,燃油經濟性也提升了10%。

隨著“國六”的迫近,節能減排成為了當前汽車市場上的主旋律,三缸發動機市場也漸漸擴大,國人對於三缸發動機車型的認可度會逐日提升。三缸發動機及其電氣化後的混動系統,將會隨著行業先行者的推動而逐漸成為市場的主流。


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