[特约解读]

最严标准强势来袭，汽车企业面临生存考验

——国六排放标准分项解读

郑山亭  刘剑  陈莹

（重庆车辆检测研究院有限公司  401122）

2016年12月23日，国家轻型车国六排放标准GB19352.6-2016（以下简称国六标准）终于颁布了，替代了国五排放标准GB18352.5-2013（以下简称国五标准），并在2020年7月1日正式实施。

我国轻型车排放标准自2000年实行国一开始时，各项指标要求均远远落后于发达国家，从国一到国五，我国排放标准一直等效采用欧盟排放标准体系，并以四年左右一个阶段的速度迅速追赶，经过十多年的发展，终于在国六标准发布后基本追上了发达国家排放标准的要求。在标准发展同时，也倒逼汽车企业大力发展汽车排放控制技术，且成效显著。

这次国六标准的更新动作幅度是排放标准强制执行以来最大的一次，可以说是汽车排放发展史上的一个里程碑也不为过。除了不再等效采用欧洲标准体系，而根据我国的实际情况自行制定多项要求之外，还在检验项目和排放限值等重量级内容中有了重大的调整。下面就国六标准中的基本内容和革新点做一个简要的介绍。

国六标准中根据排放来源以及检测方法的不同，细分为以下八个检验项目。

• 常温冷启动排气污染物（Ⅰ型试验）

• 实际行驶污染物（Ⅱ型试验）

• 曲轴箱污染物（Ⅲ型试验）

• 蒸发污染物（Ⅳ型试验）

• 污染控制装置耐久性（Ⅴ型试验）

• 低温冷启动排气污染物（Ⅵ型试验）

• 加油过程污染物（Ⅶ型试验）

• 车载诊断系统（OBD）

一、常温冷启动排气污染物排放（Ⅰ型试验）

常温排气污染物是指在常温下排气管排出的发动机燃烧后的废气，需要检测的有害气体成分主要有一氧化碳（CO）、总碳氢化合物（THC）、氮氧化物（NOx）、颗粒物（PM），其中碳氢化合物又主要分为非甲烷碳氢（NMHC）和甲烷（CH4），而颗粒物主要存在于柴油车和缸内直喷汽油车的排气污染物中。该项是汽车在强制性目录中的第一项，是所有排放项目中最基础的一项，甚至有时人们提到的车辆排放水平就仅指该项的排放结果。

常温排放试验过程是将车辆放置在实验室环境仓中底盘测功机上，由驾驶员按照既定的循环工况行驶，同时收集排气后进行分析，并经各种修正计算得到最终的排放结果。该项试验需要大型精密的试验设备和严格的环境要求。国六标准在该项的更改主要有以下三点：

1、循环工况的变化

欧洲的Ⅰ型试验工况由4个ECE循环和1个EUDC循环构成。ECE是市区运转循环(也称ECE15工况)，主要代表市区的行驶工况。其特点是低速低负荷，以及较低的排气温度。EUDC是市郊运转循环，代表较高车速的行驶工况，EUDC的最高车速达到120km/h。对于低功率汽车，EUDC的最高车速调整为90km/h。试验时，欧1和欧2标准允许40s的暖机时间。到欧3标准之后，取消了这40s的暖机时间，即在发动机启动的同时就开始取样。经过修改后的冷启动程序也成为新欧洲驾驶循环(NEDC)。不得不说NEDC工况循环设置的工况太有规律，并有多达十几次的怠速工况，而且匀速运转的工况也占据了绝大部分的测试时间。加速、匀速、怠速时间都是固定的，严重偏离实际驾驶路况。在不考虑其他因素条件下，测出来的油耗普遍偏低。这也是为什么我们平时开车感受到的油耗值要高于工信部油耗的原因之一。而国六标准采用的WLTC（全球轻型车统一测试程序）工况复杂无规律，更加接近实际行驶条件，对车辆的排放考核更严格，也对车辆的排放控制技术水平提出了更高的要求。该工况时间约为1800秒，比NEDC的1200秒长了600秒。另外欧标从6c开始，也采用了WLTC工况替代了原来的NEDC工况。

图1   WLTC循环曲线

 图2   NEDC循环曲线

2、排放限值的变化

在我国的排放标准发展过程中，不仅对排气排放中的污染物的排放限值逐渐加严，对排放成分的要求也是不断更新。国六标准新增了N2O的测试要求，对汽油车增加了PN的测试要求。各项污染物成分的排放限值加严情况见表1。国六b阶段限值与国五相比，汽油车污染物降低了45%-50%，柴油车污染物降低了70%~81%，颗粒物下降33%。

表1 不同标准常温排气污染物排放限值要求

3、阻力设定的变化

底盘测功机的阻力设定是影响排放和油耗的重要因素，国五之前的排放标准虽然也规定了滑行法来设定底盘测功机的道路阻力系数，但同时也给出了按照车辆当量惯量来选择的推荐阻力系数，这种推荐系数只与整备质量相关，因此误差较大。国六标准中不仅取消了这种替代方法，并对滑行法作了更加严格精确的要求，使车辆在试验时设定阻力更加接近真实道路。

二、实际行驶污染物（Ⅱ型试验）

随着标准排放限值的不断加严，必须减少型式检验和真实生活中排放的差异，作为限制未来车辆真实排放的有效测试手段，实际行驶污染物（RDE）应运而生。

国五及以前的标准只是要求在实验室中进行所有的排放试验，这次国六标准增加了实际行驶污染物排放试验（RDE），并定义为Ⅱ型试验，取代原来的怠速污染物排放试验。该项目要求被测车辆在城市道路、乡村道路、高速公路各行驶1/3，而且三种工况之间要保持连续性。试验时间根据测试条件的不同大约在3-5小时。

该项目让车辆的排放试验与实际行驶结合起来，虽然环境温度、海拔、负载、坡度、风向等因素对试验结果均有影响，但也能更加真实地反映车辆的实际排放水平。鉴于该项目为新增项目，目前该项的排放限值在过渡期（2023年7月1日之前）内仅作监测，不强制进行符合性判定。

三、曲轴箱污染物（Ⅲ型试验）

国五及以前标准的曲轴箱污染物排放试验只针对汽油车，国六标准对所有汽车都有要求，禁止曲轴箱通风系统有任何污染物排入大气。

四、蒸发污染物（Ⅳ型试验）

该项试验仅对汽油为燃料的轻型车适用。蒸发污染物既包括油箱、油管等燃油系统通过渗透挥发泄漏等方式排出的燃油蒸汽（碳氢化合物），也包括轮胎、油漆、塑料件等其他车辆部件挥发出的挥发性有机化合物（VOCs）。国六标准在该项上的改动也比较大，主要更新内容见表2。

表2   新旧标准中蒸发污染物试验主要区别

国六蒸发排放的大幅度加严给蒸发控制带来巨大挑战。以轿车为例，蒸发结果从2克减少到0.7克，加严幅度为65%。要想达到新标准要求，除了采用提升炭罐的工作能力、采用低渗透的油管和油箱等燃油系统的控制策略外，在其他零部件的挥发性污染控制上也必须要下足功夫。

五、污染控制装置耐久性（Ⅴ型试验）

国六标准中的耐久试验与国五相比基本不变，采用相同的道路和台架试验循环。整车耐久试验每一万公里进行一次常温排放试验，对于蒸发耐久劣化系数需要实测的车型，新标准要求在相应的里程点试验上进行蒸发试验。

另外6b阶段耐久里程从16万公里增加到20万公里。国六推荐劣化系数相比国五显著提升。表3以乘法劣化系数为例，对新旧标准劣化系数进行比较。

表3  新旧标准劣化系数（乘法）推荐值对比

六、低温冷启动排气污染物（Ⅵ型试验）

低温排气试验主要考察汽车在零下7度左右的环境温度下行驶的排气排放情况，国六标准中该项试验的变化主要是试验循环采用WLTC中的低速段和中速段，污染物成分增加了NOx，另外CO和THC的排放限值加严许多，具体见表4。另外国六标准增加了柴油车在该项的测试要求。

表4  新旧标准低温排气污染物排放限值比较

 七、加油过程污染物（Ⅶ型试验）

该项试验为国六新增项目，试验设备与试验方法与蒸发试验类似，也只针对汽油车进行。只是试验对象区别于蒸发试验的整体渗出和挥发，加油排放试验只考察车辆在加油时从油箱中逸出的燃油蒸汽。其排放限值为0.05g/L。

八、车载诊断系统（OBD）

国六标准在OBD项目上的篇幅相当于国五有了大幅的增加，国五标准要求的监测项目较少，且大部分未作详细的监测说明。国六标准汽油车和柴油车各16条监测类型作出了详细的要求和说明，具体监测条款见表5。

表5  新旧标准中OBD监测条件项目比较

总之，国六标准的出台带来的新要求新项目，毫无疑问为国内汽车界带来一次巨大挑战。为了满足新标准的要求，汽车排放控制水平势必再上一个新台阶，有关汽车排放的技术领域需要更加细化，同时也带来更大的研发成本投入需求。虽然有阵痛，但是技术的发展是历史的趋势，不可阻挡。我们应积极面对这次挑战，将之转变为机遇，为保护我们赖以生存的环境尽最大的力量。

（原载2018年11期《西南汽车信息》）