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國六政策解讀

聯(lián)合電子 ? 來源:沈苗 ? 2019-08-05 17:45 ? 次閱讀

2016年5月13日,環(huán)保部官方網(wǎng)站正式發(fā)布了我國輕型汽車第六階段排放標(biāo)準(zhǔn)草案的征求意見稿。這是一個全球輕型汽車制造商都高度關(guān)注的一個排放標(biāo)準(zhǔn),我國主要幾大汽車集團也都直接參與其中,一方面是由于我國巨大的汽車消費市場的吸引;另一方面這個不再是直接引用國外排放法規(guī)的標(biāo)準(zhǔn),而是根據(jù)我國實際情況,借鑒了國外經(jīng)驗后形成的自己的標(biāo)準(zhǔn)。

媒體上有一些對國六標(biāo)準(zhǔn)起草的報道, 說國六仍然采用歐洲標(biāo)準(zhǔn),但這句話是不準(zhǔn)確的。首先,國六草案的冷起動后排放測試循環(huán)及測試規(guī)范均采用了全球第15號技術(shù)法規(guī)的內(nèi)容。作為全球技術(shù)法規(guī),目前歐洲、韓國、印度和日本均表示將會逐步引入到自己國家的排放法規(guī)中,歐洲與日本也給出了計劃引入的具體時間表,中國作為98協(xié)議的締約國本是有義務(wù)采納全球技術(shù)法規(guī)的。另外,國6草案加嚴(yán)了蒸發(fā)排放要求并新增加油排放規(guī)定,這兩部分的測試要求則修改采用了美國的測試規(guī)程;而OBD車載診斷系統(tǒng)要求,也是參考美國OBD II 2013 版以及2015年草案的規(guī)定,結(jié)合我國汽車行業(yè)實際情況修訂而成,這幾部分已經(jīng)沒有歐標(biāo)的影子。國6草案也借鑒了歐洲法規(guī)中特有的元素,比如:微粒數(shù)量(PN)排放要求,實際道路排放測試要求等,以改善空氣質(zhì)量中的微粒排放,并減少實際道路排放與試驗室排放之間的差異。綜上,國六草案是一個綜合考慮了先進國家的排放法規(guī)特點,根據(jù)我國排放控制需求而制訂,絕不能用“參照歐標(biāo)”這幾個字替代。

以下對具體的國六草案內(nèi)容進行逐項介紹:

1. 標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍

標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍與國五排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相同,適用于最大設(shè)計總質(zhì)量不超過3.5噸的M1,M2,N1和N2類車輛,包括混合動力電動汽車。

2. 標(biāo)準(zhǔn)的實施日期

對于新車型認(rèn)證2019-1-1起實施。

對于新車的銷售和注冊,從2020-1-1起,所有銷售和注冊登記的輕型汽車應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求,其中I型試驗應(yīng)滿足6a限值;從2023-1-1起,所有銷售和注冊登記的輕型汽車應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求,其中I型試驗應(yīng)滿足6b限值。

對于提前實施標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū),可提前實施標(biāo)準(zhǔn)要求,其中冷起動排放(I型試驗)可選擇符合6a或6b限值,并報國務(wù)院環(huán)境主管部門備案。對提前實施6b要求的地區(qū),RDE要求可按照6a階段(僅監(jiān)測)或6b階段(有強制NTE限值)相應(yīng)規(guī)定進行。

3. 冷起動后排放要求(I型試驗)

I型試驗的測試循環(huán)以及測試規(guī)程采用了全球第15號技術(shù)法規(guī)的內(nèi)容,測試循環(huán)采用WLTC低,中,高和超高四段循環(huán),測試規(guī)程采用WLTP的相關(guān)規(guī)定。

而對于排放限值,此次分別制定了國6a階段和國6b階段兩個水平的要求,同時采用了燃料中性的原則,即無論采用哪種燃料,排放限值是相同的。在不考慮測試工況和測試規(guī)程的影響下,與國5限值相比,國6a汽油車CO限值加嚴(yán)50%,國6b汽油車的THC,NMHC以及NOx限值分別下降50%,50%和42%。此外,國五標(biāo)準(zhǔn)只針對汽油直噴汽車有PM限值要求,但在國6中要求所有點燃式汽車均滿足PM以及新增的PN限值要求,其中國6b的PM限值下降了33%。另外,國6還新增N?O的排放限值要求,N?O是一種溫室氣體,由于CO?要求與我國目前的油耗限值要求存在沖突,因此國6草案中沒有提出CO?的限值要求,但要求企業(yè)申報CO?的實際水平。具體國6a和國6b的限值表列出如下:

國6a 限值表

國6b 限值表

4. 實際道路排放要求RDE (II型試驗)

實際道路排放試驗是一項全新的排放要求,越來越多的數(shù)據(jù)表明,實際道路行駛過程中的排放水平與實驗室的排放測試結(jié)果存在一定的差異。因此控制實際道路行駛中的排放將成為未來排放控制趨勢。此次國6新增的這項要求參考采用歐洲正在制訂中的RDE法規(guī)相關(guān)要求。為了了解我國車輛RDE的實際水平,要求在6a階段只進行監(jiān)測并報告結(jié)果,從6b階段起提出強制性限值要求,即不得超過I型試驗的排放限值與對應(yīng)符合性因子的乘積,其中國6草案中建議的NOx以及PN排放的符合性因子均為2.1。目前在歐洲,對PN的符合性因子還沒有最終確定,因此國6草案已經(jīng)走在歐洲法規(guī)的前面。

RDE測試路線要求包括市區(qū)34%,市郊33%和高速33%三個部分,各段誤差在±10%以內(nèi),其中市區(qū)比例不能低于總行駛距離的29%。,每段的行駛里程至少16公里。整個行駛時間在90-120分鐘。

RDE試驗也定義了相應(yīng)的邊界條件,分普通條件和擴展條件,國6針對我國地域的特殊性還規(guī)定了進一步擴展的海拔條件:

普通條件:海拔高度不超過700m;環(huán)境溫度在0℃到30℃之間

擴展條件:海拔高度在700m~1300m之間;環(huán)境溫度在-7℃~0℃ 或 30℃-35℃

進一步擴展的海拔條件:海拔高度在1300m-2400m之間

對于擴展條件下的測量結(jié)果可以除擴展系數(shù)1.6 (對進一步擴展的海拔條件下的擴展系數(shù)為1.8),然后再進行數(shù)據(jù)評估處理。

RDE試驗的評價測試方法采用了移動窗口平均法,即基于WLTP的I型試驗CO?排放量確定窗口大小(為CO?排放量的一半),使用移動平均進行積分。對每個窗口計算其CO?排放,污染物排放以及平均車速,然后根據(jù)三個路段中每個窗口的計算結(jié)果,確定試驗的完整性、正常性,同時根據(jù)其與標(biāo)準(zhǔn)I型試驗CO?排放的特征曲線之間的公差,對每個窗口進行加權(quán)計算,最終分別得出三個路段的平均排放結(jié)果以及總里程的排放結(jié)果。

5. 蒸發(fā)排放要求(IV型試驗)

國5標(biāo)準(zhǔn)中對蒸發(fā)排放測試規(guī)程以及限值都是參考歐洲法規(guī)要求,國6草案則對其進行了較大調(diào)整,測量規(guī)程上參考美國的流程并進行了適當(dāng)修改。蒸發(fā)排放限值也進行了加嚴(yán),同時對蒸發(fā)排放提出了耐久性的要求,要求在160000公里以內(nèi)均蒸發(fā)排放限值(見下表)。國6草案不僅測試規(guī)程上大幅度加嚴(yán),而且限值也是國五標(biāo)準(zhǔn)的2g/test也大幅度加嚴(yán)。

除此之外,相對國五標(biāo)準(zhǔn),對蒸發(fā)排放提出了耐久性要求,即在16萬公里以內(nèi)車輛的蒸發(fā)排放也必須滿足限值要求,為此國6草案給出了對應(yīng)的劣化系數(shù)0.06g/test建議,因此新車的蒸發(fā)排放要求必須達到0.64g/test才能滿足耐久性的要求,從而進一步加嚴(yán)了蒸發(fā)排放控制要求。

隨著車輛控制技術(shù)的不斷發(fā)展,國6根據(jù)蒸發(fā)排放控制類型的不同,分別針對整體式的控制系統(tǒng),非整體式控制以及非整體僅控制加油排放炭罐系統(tǒng),制訂了不同的測試流程,這幾個類型的定義如下:

整體控制系統(tǒng):指一種汽車燃油蒸發(fā)污染物控制系統(tǒng),使用同樣的硬件控制加油排放和晝夜換氣排放的導(dǎo)向、儲存和脫附。

非整體控制系統(tǒng):指另一種汽車燃油蒸發(fā)污染物控制系統(tǒng),使用不同的系統(tǒng)控制加油排放和晝夜換氣排放。

非整體僅控制加油排放炭罐系統(tǒng)(NIRCO):是非整體控制系統(tǒng)的另一種,僅吸附加油排放的活性炭罐。它通常是插電式混合動力電動汽車所采用的。因此國六針對該類車的特點,制訂了有針對性的流程要求。

國六的測試流程參考美國3天以及2天的測試規(guī)程,簡化形成了一個2天的測試規(guī)程,補充車輛高溫運行預(yù)處理,提高車輛行駛過程中高溫蒸發(fā)控制水平。另外晝間排放試驗由原來的1天改為2天的晝間測試,這些要求都大大提高了對碳罐的吸附及脫附能力的要求。

對整體式系統(tǒng),非整體式(不包括NIRCO系統(tǒng))車輛的蒸發(fā)測試流程

非整體式僅控制加油排放炭罐系統(tǒng)車輛的蒸發(fā)測試流程

6. 整車耐久性排放要求(V型試驗)

國6編制組提出了弱化型式核準(zhǔn)前耐久性試驗要求,強化生產(chǎn)一致性監(jiān)督以及在用車符合性檢查中對耐久性要求的原則,企業(yè)認(rèn)證前可采用固定的劣化系數(shù)來替代耐久性試驗。

與國5相比,耐久性里程要求保持不變,仍為16萬公里。但是加嚴(yán)了固定劣化系數(shù)的要求,同時補充了加法劣化因子,企業(yè)可以選擇乘法老化因子或加法老化因子(見下表)。

對于耐久性試驗方法,與國5相比也更加靈活,除國5規(guī)定的幾種試驗方法外,企業(yè)還可以采用自己的等效老化試驗方法。

7. 低溫-7度冷起動排放要求(VI型試驗)

國6草案加嚴(yán)了對該型式試驗的要求,測試循環(huán)由原來的NEDC市區(qū)循環(huán)修改為WLTC的低速+中速段的城市循環(huán)。對CO以及THC排放限值分別相比國五加嚴(yán)了三分之一,同時增加NOx排放限值。

8. 加油排放要求(VII型試驗)

加油污染物排放要求是一個新增的排放要求,它參考了美國法規(guī)的要求而制訂,主要控制加油時的油氣排放,排放限值要求為0.05g/L。對加油排放也提出了耐久性要求,并規(guī)定了相應(yīng)的劣化系數(shù)0.01g/L,因此對新車而言,其加油排放測量結(jié)果必須滿足0.04g/L,以確保在16萬公里行駛里程內(nèi)的排放滿足限值。

加油排放的測試規(guī)程也根據(jù)整體控制系統(tǒng)和非整體控制系統(tǒng)(相關(guān)定義見蒸發(fā)排放部分的內(nèi)容)分別進行了規(guī)定。(如下圖所示)

9. OBD系統(tǒng)要求

國六草案的OBD系統(tǒng)要求主要參考了加州OBD II 2013年的法規(guī)要求,同時也引入了2015版草案中部分進一步明確,或相對簡化的補充規(guī)定。相比國五的EOBD診斷要求,國六草案中增加了很多新的診斷功能,針對到國內(nèi)實際情況,刪除了對空調(diào)診斷要求、各缸不均勻性的診斷要求;對蒸發(fā)泄漏診斷僅要求1mm診斷,但如果制造廠提出要求,也可以采用0.5mm泄漏診斷來替代1mm診斷要求;另外補充了對汽油顆粒捕集器的診斷要求以及混合動力汽車相關(guān)部件的診斷要求。由于國六新增的診斷功能項較多,因此對在線診斷頻率的要求適當(dāng)放松。

OBD系統(tǒng)的閾值則參考了EU6C法規(guī)對應(yīng)的EU6-2的OBD閾值的規(guī)定,同時采用將NMHC與NOx限值進行組合,以確保相應(yīng)診斷的可靠性,也給企業(yè)一定的靈活度,OBD閾值要求表如下:

OBD主要診斷項(僅列出裝配點燃式發(fā)動機車輛的要求)

對于OBD故障演示試驗也進行了詳細規(guī)定,相比國五規(guī)定的4項要求,國六草案也更加嚴(yán)格。對于點燃式發(fā)動機車輛草案中規(guī)定的演示項有:排氣傳感器(氧傳感器)、EGR系統(tǒng)、VVT系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、失火、二次空氣系統(tǒng)、催化器效率、加熱型催化器系統(tǒng)、冷起動排放降低策略、蒸發(fā)系統(tǒng)以及其它排放控制系統(tǒng)。

10. 生產(chǎn)一致性檢查及在用符合性要求

國六草案中規(guī)定了車輛生產(chǎn)一致性檢查要求以及在用符合性檢查要求,對新增的排放試驗項內(nèi)容也進行了補充,比如RDE的生產(chǎn)一致性檢查要求和在用符合性檢查要求。這里不再一一贅述。

綜上,國六草案不再是照抄國外法規(guī),它在原有標(biāo)準(zhǔn)框架下參考美國法規(guī)以及全球技術(shù)法規(guī)的要求,進行完善后形成了中國自己標(biāo)準(zhǔn)。相比國五排放標(biāo)準(zhǔn),排放要求有很大的飛躍:它不僅對汽車企業(yè)提出了更高的要求,同時對車用油品也提出更高的要求;從排放控制角度,不僅加嚴(yán)了試驗測試的排放要求,同時也首次提出實際道路排放要求,以減少車輛實驗室排放與道路實際排放之間的差異。

由于一些重點城市將可能提前實施國家排放標(biāo)準(zhǔn)的需求,特別是直接實施國6b階段的排放要求,很多整車企業(yè)都已經(jīng)開始研究相應(yīng)的排放控制系統(tǒng)解決方案,積極應(yīng)對國家排放標(biāo)準(zhǔn)的升級。另一方面,企業(yè)也希望地方政府能給出足夠的開發(fā)時間來完成從國五到國六的排放升級,畢竟全國國五排放標(biāo)準(zhǔn)的實施時間是從明年的1月1日才正式開始。

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