论汽油车国六的实施对排放技术提升及汽车行业的影响

邓文文　谭雪棚

摘 要：随着环保问题突出，治理大气污染是推动汽油发动机排放升级的核心原因。汽油机国六的实施对汽车尾气的排放物一氧化碳、碳氢化合物、非甲烷总烃、氮氧化物、PM颗粒大幅度减少及行业技术革新走向快速阶段，特别是对各大车企具有重大深远的影响。

关键词：汽油;排放;国六;中图分类号：TH-9

为打好污染防治攻坚战，汽油机动车排放物是影响环境空气质量的重要来源之一。随着国家及各级政府正在紧急打赢蓝天保卫战计划和环境问题的压力之下，汽油车国六排放技术的提早实施迫在眉睫，而国六与国五排放物限制差异在于一氧化碳（CO）、碳氢化合物（THC）、非甲烷总烃（NMHC）、氮氧化物（NOX）、PM颗粒都大幅减少[1-3]，见表1。

1 汽油车国五升级国六计划方案

（1）机内净化技术。主要通过缸内直喷技术，涡轮增压技术，废气再循环技术，可变气门正时技术等多种技术综合利用，提高发动机内部燃烧效率，降低CO，HC及NOX。2）尾气后处理装置（机外净化技术）。针对汽油机而言，尾气后处理装置主要有三元催化转化器、热反应器和空气喷射器等。其中三元催化器是目前应用最多的废气后处理技术，三元催化器安装在排气歧管之后、排气消声器之前的排气管中，当发动机工作时，废气经排气管进入三元催化器，将汽车排气系统中的有害物质碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物转化为水蒸气、二氧化碳和氮气。热反应器是通过均质气体的非催化反应来氧化汽油机排气中碳氢化合物和一氧化碳的装置。具体的应用情况是，在排气道出口处安装用耐热材料制造的热反应器，使尾气中未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳在热反应器中保持高温并停留一段时间，使之得到充分氧化从而降低其排放量。需要指出的是，热反应器属氧化装置，不能除去氮氧化物。空气喷射器则是通过将新鲜空气送入发动机排气管内，从而使排气中的碳氢化合物和一氧化碳进一步氧化和燃烧，即把导入的空气中的氧在排气管内与排气中的碳氢化合物和一氧化碳进一步化合形成水蒸气和二氧化碳，从而降低了排气中碳氢化合物和一氧化碳的排放量[4-5]。国六标准相对国五，多维度加严了要求，例如测试循环由NEDC升级为WLTC，测试过程更为严格，增加实际道路形式

排放测试，污染物限制更严苛，引入48小时蒸发排放试验和加油过程中挥发性有机化合物（VOCs）排放试验，将蒸发排放控制水平提高至90%以上等等。这意味着，要满足国六排放标准，整车厂商及其背后的相关供应商们必须提前进行相应的技术升级。本文研究了汽油车在陆风E33国五、陆风E315国六a与陆风E332国六b三大车型上采取的尾气后处理装置，主要借助三元催化转化器TWC和汽油机颗粒捕集器GPF。其中TWC安装在排气管上，通过催化剂反应，进一步将HC氧化成H2O、CO2，且有效促使NOX和CO发生反应转变为CO2和N2。GPF作用是微粒物吸附在过滤器管壁上，降低颗粒物PM和PN旨在探索国六技术的升级对汽车行业的重要意义。

2 试验条件及方法

工况：转速1800rpm，进气流量35kg/h，催化剂中心温度600℃。测试方法：WLTC（轻型车辆测试循环测试标准），GB 18352.5-2016。测试地点：江铃控股有限公司实验室。

3 试验结果

（1）与排放物目标限制对比，E33国五、E315国六a、E332国六b三个车型的排放物THC、CO、NOx、NMHC及PM颗粒均都在目标限值下，全部合格，见图1、2、3。

（2）与国五排放物对比，国六技术的排放物大幅度减少，尤其是国六b排放技术的提升明显，THC由0.05g/km减到0.0136g/km，THC下降73%;CO由0.67g/km减到0.191g/km，CO下降71%;NOx由0.042g/km减到0.0123g/km，NOX下降71%;NMHC由0.035g/km减到0.01g/km，NMHC下降71%;PM颗粒由0.0035g/km减到0.0018g/km，PM下降49%，见图4。

4 结论

（1）随着国六排放目标限值较国五严格，国六a的目标限值较国五的CO下降30%，其他排放物不变。陆风国六排放技术比国五提升50% 以上，可知，國五升级国六排放技术对汽车行业的排气技术革新迈向质的飞跃。

（2）排气国五升级国六是未来三年汽车行业的核心变量之一，淘汰一批技术落后的整车厂及排气技术落后的零部件厂家，整合优质的汽车厂和零部件厂，对汽车行业的产业链上准备充分的企业受益，最终造福人类环境。

（3）国六技术的实施，成本上升，面临成本的压力，将使自主品牌的市场竞争力降低，逐渐促进自主品牌转向新能源汽车的推广，对国家的防污治理计划起积极推动作用。

参考文献：

[1]丁莉，邹雄辉，戴春蓓，刘乐，秦宏宇.轻型车国六与国五排放标准比对分析[J].小型内燃机与车辆技术，2019（08）：54-59.

[2]郑雪芹. 中国汽车工业协会倡议：做好国五切换国六和在重点地区提前实施好国六排放标准[J].汽车纵横，2019（07）：38-39.

[3]陕西7月1日起全省实施国六排放标准[J].汽车实用技术，2019（08）：2.

[4]刘旭辉，朱湘萍.浅析在用机动车尾气排放检测方法[J].山西电子技术.2014（04）：59-61

[5]宋尹良.机动车尾气检测方法及污染防治措施研究[J].时代汽车.2019（09）：18-19.

作者简介

邓文文：（1988—），男，江西省南昌人，硕士研究生，江铃控股有限公司，采购工程师。主要研究方向：排气系统。

谭雪棚：（1994.10—），女，江西萍乡人，本科学历，采购工程师。研究方向：排气系统。