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国六车动力会降低吗 上汽荣威国六探秘
 

  [爱卡汽车 科技频道 原创]

  今年7月1日,国六排放标准已经在全国多个省市正式实施了,其中很多省市则直接跳过过度阶段的国六a直接执行国六b。根据国家规定,实施国六标准的最晚时间为“最迟2020年7月1日起,所有销售和注册登记的轻型汽车应符合国六a要求;2023年7月1日起,所有销售和注册登记的轻型汽车应符合国六b限值要求”。

  受国六政策的冲击,许多车企在之前的几个月也纷纷低价处理国五车型,并尽快将旗下产品的排放标准升级为国六。其中上汽荣威是国内首个获得国六证书(1.5T)的车企,并且目前上汽荣威旗下所有车型均满足国六b排放标准。众所周知,从国五升级到国六意味着汽车有害污染物的排放更少了,对环境更加友好了,那么这种升级对汽车性能会不会有影响呢?更复杂的排放系统会不会增加后期保养的费用?对油耗的影响是如何的呢?带着这些问题,本文将会为您解答。

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  本文较多地涉及到测试规程相关的专有名词,如果先阅读NEDC测试不靠谱?WLTP专门负责“揭短”这篇文章,则本文的阅读体验会更佳。

  此前我国的排放法规一直是跟随欧洲的法规而制定的,也就是说欧标在很长一段时间都是严于国标的,但是到了国六标准则发生了很大改变。目前欧洲实行的是欧六标准,测试规程从此前运用了几十年的NEDC更改为WLTP,并且加入RDE实际道路测试,可以说欧六比欧五已经严格了很多,而国六排放标准不仅延续并加严了欧洲标准基本内容,还增加了美国标准的参考指标,严格程度已经超过了欧六,可以说是全球最难的排放法规之一。

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  从上表中也可以看出,当下欧洲标准执行的是欧六d,我国作为过渡阶段的国六a的标准基本与其保持一致,一些指标已经比欧六d要严格。而国六b的各项指标几乎全面大幅超过欧六d。并且国六b也加入了RDE实际道路测试的要求,RDE测试的难度无疑比在排放实验室转毂台架上的数字更加真实,它受到不同驾驶者的驾驶习惯以及路况和海拔气候等其它因素影响,所以厂商在做标定时,其标准要远高于RDE标准限值,对排放的要求更严格。

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  从国五升级到国六尤其是国六b是我国历次排放法规升级中,技术难度和跨度最大的一次。对包括CO、THC、NMHC等指标限值几乎都是提升一半,而且还加入了二氧化氮以及颗粒物和PN粒子(PN:在去除挥发性物质的稀释排气中,粒径超过23nm的粒子总数)等指标,严格程度可见一斑。

上汽荣威;真国六;蓝芯;环保;三元催化;健康图示为上汽荣威的整车排放实验室,对排放的测试和标定将会在此进行。

上汽荣威;真国六;蓝芯;环保;三元催化;健康车辆会根据WLTP循环工况运行,排放出来的尾气将会被收集到车尾后方的储气罐里。

上汽荣威;真国六;蓝芯;环保;三元催化;健康储气罐中的尾气会被传送到旁边的实验室中进行检测和分析。

上汽荣威;真国六;蓝芯;环保;三元催化;健康从国五升级到国六,在动力系统中大致有三个部分进行了较大升级。首先是前排气管三元催化器。它最大的不同就是加入了拦截PM颗粒物的载体,在颗粒物积累到一定量的时候,这些颗粒会在满足燃烧条件的情况下,自行燃烧清除。此外,三元催化器的外壳也进行了升级并加入了一些温度传感器等附属元器件。

上汽荣威;真国六;蓝芯;环保;三元催化;健康左侧为国五标准下的三元催化载体,它的上面覆盖着一层铂、铑、钯等贵重金属,当高温的汽车尾气通过净化装置时,三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性,促使其进行一定的氧化-还原化学反应,将三种有害气体转变成无害气体。右侧则是国六标准下拦截PM颗粒物的装置,从它的横截面中也可以看出它不是中空的,所以可以将颗粒物进行有效拦截,这个载体的材质也是一种陶瓷。

  此外,三元催化器采用了紧耦合技术,使催化器布置紧靠增压器,减少排气热量损失,缩短起燃时间,保证了燃油消耗减速累积背压;Split 双载体结构减少了第一块载体的热惯量,缩短了起燃时间;同时提升了OBD故障诊断率,在满足国六OBD法规的前提下,也减少了三元催化器未来老化后维修的人工成本;全过程的蒸发排放,降低了在加速和起动时CH和非甲烷CH的排放量。这一切的结构优化和努力总结来说就是让汽车在启动和加速等工况下,极大净化废气,从而减少PM2.5以及其它有害气体的排放,给我们的健康保驾护航。

上汽荣威;真国六;蓝芯;环保;三元催化;健康左侧为没有PM过滤装置的三元催化器的排放效果,右侧为安装PM过滤装置的三元催化器排放效果。我们可以清晰地观察到,左侧的颗粒物浓度还是非常高的。所以满足国六排放标准的发动机对减少大气污染物中最敏感的PM颗粒物的帮助是非常大的。

上汽荣威;真国六;蓝芯;环保;三元催化;健康第二个升级的部分就是燃油泵,左侧为国五排放标准下的燃油泵,右侧为国六标准下的燃油泵。新燃油泵将汽油滤清器集合在其中,并且它的密封性做得更好。

上汽荣威;真国六;蓝芯;环保;三元催化;健康最后一个就是活性碳罐的升级,可以直观地看到活性碳罐的体积更大了,它的内部也将颗粒碳换成了柱状碳,对油气的吸附效果更好。DMTL燃油箱泄露诊断模块的加入使油箱的泄露诊断从被动到主动,同时油气中的CH和非甲烷排放物被严格的控制,结合燃油的闭环控制,使产品使用过程中的泄露更具安全保障,也更加环保。

上汽荣威;真国六;蓝芯;环保;三元催化;健康上汽荣威并没有开发满足国六a标准的动力系统,而是直接一步到位满足了国六b的标准。当排放满足标准后,升级后的动力系统在内部也是经过了较为严谨的耐久度测试,经过16万km的实际道路测试,这套满足国六标准的动力系统具有满足20万km的排放耐久潜力。

  根据上汽荣威技术中心龚总的介绍,从国五升级国六,单车的成本增加是不多的,实际上车企承担更多的是针对新排放标准的开发成本,而这一部分的成本上汽能够通过体系运营以及售卖燃油积分等方法将其消化掉,并不会传导给消费者。根据笔者此前和技术人员的交流可以得知,由排放系统升级而导致的成本增加大约在1500元左右(不同车型的成本增加有所差异)。所以买国六车型你就赚到了。那么国六车型在动力、保养、油耗等方面的变化如何呢?我们接着往下看。

上汽荣威;真国六;蓝芯;环保;三元催化;健康通过客观的实验数据不难看出,升级到国六b之后,发动机在动力方面的表现并没有下降,通过对发动机和排气系统的优化,动力总成的扭矩提升10%、增压响应提升了25%,而且油耗也有所降低。可见上汽荣威的车型并非仅仅是为了应付国六排放法规的升级,而是通过技术革新将动力系统的整体性能和效率做了提升。

  此外在保养方面,经过升级的部件由于结构的优化和技术的革新,它们的使用寿命均高于此件部件的使用寿命,上汽在耐久度方面也进行了严谨的测试,所以保养层面无需担心。

上汽荣威;真国六;蓝芯;环保;三元催化;健康总结来说,上汽荣威的国六车型,发动机本身的燃烧效率得到了提高,不仅有害气体的排放减少,而且动力得到了提升。再加上碳罐和三元催化器的升级,让我们在平时用车时吸入的有害气体和PM2.5极大减少,在满足环保要求的同时也保证了我们和家人的身体健康。

 

  活动当日,我们有幸与上汽集团技术中心副主任 龚伟国上汽集团技术中心副总工程师兼动力驱动控制及软件工程部总监 仇杰两位领导进行交流。通过跟二位领导的沟通,能为大家更进一步解决上汽升级国六发动机之后的一些疑问。

上汽荣威国六上汽集团技术中心副主任 龚伟国

上汽荣威国六上汽集团技术中心副总工程师兼动力驱动控制及软件工程部总监 仇杰

  记者:各位领导好,想问两个方面的问题,第一是,上汽荣威为什么能很快的从国五切换到国六,并且全系车型这么快实现国六的上市,还有除了刚才提到的研发前置因素以外,还有没有其他原因让我们有这么高的效率,以及我们研发前置有没有碰到一些比较特别的困难?第二是,国六产品的成本包括从研发到落地大概多了多少,这些成本是怎样去消化的,还有国六车型的终端价格并没有大幅度上升,这是怎么做到的?

  龚伟国:像我们上汽的自主品牌技术必须自己开发,不像有些合资品牌可以背靠着国外总部的大树。虽然我国现在的汽车排放标准比欧洲严,但是处理方法是差不多的,我们可能在成本上要多花一点钱。合资品牌比较好做,比我们好做,因为他们经历了欧六排放标准的阶段,他们这些技术运用得比我们早。我们比较难做,国六技术没有经历过,而且这些技术不完全是在供应商那里,许多技术在整车厂手里,所以就比较麻烦。比如在后处理系统上做个GPF(汽油机颗粒捕集器),需要提前规划、预研。我国国六法规也讨论很长时间了,我们是制定标准的参与单位,因此上汽很早就进行规划了,比如针对发动机本身,还有研究后处理系统,大概花了两年,跑高原跑高温工况来检测,研究应该做什么样的系统,前置还是后置,多少距离,配比的情况如何。而且,在不同的工况,工控也不一样。

  我们还与一些国内生产催化剂的公司进行合作,因为反应机理我们不是内行。大家都拿出钱来专门搞这个课题研究,使我们的技术能符合要求,比如后处理部件不要老化得太快等等。我们大概在后处理技术上花了将近两年时间,全国各地跑,仇总是技术中心副总工程师兼动力驱动控制及软件工程部总监,我们通过软硬件配合,通过试验,掌握了国六后处理技术,所以这个技术就是通过前期规划、准备研发,国六产品才能得以快速切换,当然也需要领导的支持。

  第二个问题关于成本,媒体老师们的敏感性可能比我们强,前段时间好多车厂都在打折卖国五车,本来国五车不是这个售价,但是7月1日以后,在许多地方不能上牌了,为了清库存,所以众多车厂都在促销,我们荣威和名爵也在促销。我们的国六车成本没大幅增加,能跟我们以前国五车价格差不多,是因为我们在这几个地方做了工作:第一个是我们的自主开发,因为如果把技术开发交给其他公司做的话,议价能力是很低的,比如开发发动机,让某个公司来进行开发,他可能会说用指定部件开发,那车厂的议价能力就很低,所以开发必须自己做。在开发的时候,可以一个一个环节调试,通过我们自身开发加上商务手段来控制成本,而且用的也是大牌部件,其他环节的成本都可以通过自己控制加以消化。第二个,我最早在大众,后来进了通用,合资企业都有一个盈利的最低要求。我们实事求是讲,自主品牌的盈利标准是比较低的,广大客户对车价是很敏感的,整车厂压力很大,当然我们也将压力传递给供应商,市场经济嘛。供应商为了生存,也会做出部分让利,这对客户来讲,是一个非常好的消息,但是作为一个负责任的企业,不能因此就只做低品质低质量的东西,这样将来市场会拒绝你的,还是要通过自主研发能力,想办法控制品质,品质是最重要的,然后再控制成本。

  维护保养方面,国六标准实施之后之后我们增加了很多技术规范和部件,都是原来没有的,比如现在排放耐久极限测试要突破16万公里,说明不是光GPF排放达标就行了,整个车子、整个系统都要在排放规范上达标。我们的开发有一整套流程,比如GVDP和GPDP,这个跟合资品牌差不多,等同30万公里的耐久等级,各种各样的性能达标,然后根据国六还增加了一些内容。实事求是说,元器件增加了,考核测试规范也加强了,零部件增加了,比如传感器,多一个零部件就多一点可能会坏的概率,但在严格的开发质量保证的体系下,按规范做下来,质量能满足客户的要求,维修成本、运行成本也没什么增加。像我们的车子维修就不复杂,现在我感到维修保养的成本越来越低。

  记者:各位领导好,现在很多三四线城市还没有实施国六排放标准,国五的车占市场的比例还是比较大的。对于这部分消费者来说,他们有必要买国六车型吗?除了刚才仇总说的健康、环保方面,买国六车型还能给他们带来哪些好处?

  龚伟国:我可以这样说,有些汽车厂我不太了解,有些汽车厂还不能完全切换国六,只是部分切换了国六。我们上汽集团是行业知名企业,技术跟踪得比较早,所以我们做了完全的切换。我们国五车的库存基本都清光了,国五车也不造了,而且不光是作为主战场的一线二线城市要切换国六,三四线城市我们也在推广国六车型,因为你不可能永久地生产国五,到全国实施国六法规后,国五车就不能生产了。

  我们国六车的价格和以前的国五版基本是一样的,国五车前段时间要清掉库存,用的是促销价。而且我刚才讲了,国五的车子跟国六的车子如果价格差不多的话,国六车是更好的选择,油耗又省,质量也不错,技术又好,健康、安全、环保,这个是趋势。买了国五车的人以后怎么办?这种情况一代代的代际差永远会存在,就像以前我们国二的时候有国一,国三的时候有国二。现在国五车可以跑,但是总归老一代比新一代要强制报废得早,像国二的车子前年就强制报废了。有些汽车厂如果还在生产国五车,我估计它以后会没办法生存,而且它本身可能生产的发动机也比较老。做国六车不是搞一个后处理就可以解决的,国六技术成本很高,还要把排放处理干净。要做到这点,首先要把发动机本身做好,燃烧要做得充分,烧得要干净,还要确保这套动力总成的表现好。有些汽车厂更新换代没这么快,所以生产的还是老机型,像1.8T发动机之类的。

  以前的考试比较简单,现在考试严了,有这种感觉的不光是中国老百姓,欧美国家也是这样感觉的。WLTC(全球统一轻型汽车测试规程)是他们先讲的,要模拟老百姓开车的实际工况来检测,所以中国老百姓的车,标准其实跟欧美老百姓的一样。就像以前考试一百分可以过,现在要一百二十分才可以过,如果车企本身不努力学习,机器做得不好,那肯定是比较难过的。

  在还未实施国六排放标准的城市,如果既有国五车又有国六车,这两个车价格还差不多,老百姓肯定愿意买国六的车,从使用年限与二手车保值率上,对于想买车的朋友们来说,国五车和国六车的差距确实不小。

  记者:各位领导好,我想问龚总一个政策性的问题,今年双积分政策工信部征求意见说要我们做低油耗车型,以前我们油耗高可能要拿一部分新能源车抵消积分,对于低油耗车型,现在上汽集团有没有做这方面的一些储备?

  龚伟国:新能源是个方向,传统燃油车也要搞节油。行业里在讨论,如果传统燃油车油耗降低效果显著,可以给奖励,这也是督促车企在产品开发上尽快升级换代。

  上汽有一个前期工程部专门研究技术,现在我想稍微透露透露。我们第四代动力总成中有一个指标,要在开发新产品时实施。大家知道丰田发动机的最大热效率达到了41%,我们要做到40%。它的41%是自然吸气发动机的,我们要在涡轮增压发动机上实现,难度更大。为此,我们正在做技术研究储备。仇总刚才提到可变压缩比,现在好多部件都可变,比如Miller循环,压缩比提升到了11.5-12.5,以前都是8、9、10。前段时间我们刚跑完预研项目的耐久测试,稀薄燃烧我们也正在做,这些技术都可以把传统发动机的热效率进一步提高。

  现在市面上比较好的发动机热效率大概在38%左右,上次人民日报刊登了一篇文章,报道的是有车企在未来的目标是发动机热效率突破40%,现在的目标是38%。我们全新蓝芯SGE PLUS 1.5T发动机的热效率早就达到38%了。到2022年,我们的下一代发动机热效率要做到40%,现在我们已经做到行业领先了。我们在抓新能源发展的同时,在传统动力方面也不断研发新技术,并把技术转化到产品上面,不断提升热效能,降低二氧化碳排放。

  编辑总结:

  上汽荣威蓝芯发动机经过几代的迭代发展,技术水准获得了极大提升,而也正是由于较为先进的发动机技术,在面对严苛的国六b标准时,上汽荣威也能够用较快的速度完成技术更新,并且能够有效消化成本,让消费者在售价不变的情况下能享受到国六车带来的品质生活。而许多网友在整车动力、油耗以及保养层面的担心也得到了解答,由此我们可知上汽荣威的车型并非仅仅是为了应付国六排放法规的升级,而是通过技术革新将动力系统的整体性能和效率做了提升。

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