轻型柴油车实际行驶排放特性的研究--《汽车工程》2017年05期
轻型柴油车实际行驶排放特性的研究
【摘要】：根据欧盟最新制定的实际行驶排放RDE试验规程,使用便携式车载排放测试系统对两辆分别满足欧Ⅳ和欧Ⅵ排放标准的柴油轿车进行了实际行驶排放试验。结果表明:车辆RDE试验NO_x排放因子是实验室认证循环NEDC的6.8~7.7倍,且NEDC,FTP75与WLTC循环和RDE试验中的NO_x符合性因子(0.71~7.09)均大于CO符合性因子(0.11~0.63);NO_x瞬时排放率随加速度的增大而升高;市郊和高速公路工况下,NO_x瞬时排放率在车辆加速度超过NEDC循环工况的最大加速度时达到峰值。因此在制定RDE法规时,应重点关注轻型柴油车的NO_x排放。
【作者单位】：
【基金】：
【分类号】：U467.48
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400-819-999325 条评论分享收藏感谢收起知道世界都是怎么测油耗的吗？
可以说，工信部关于油耗的数据正逐渐丧失公信力。实验室测出来的油耗数据与实际情况相差甚远，这种情况引起了很多车主的抱怨。如今随着混合动力以及纯电动车的迅速发展，工信部采用的测试方法显然已经跟不上时代步伐。似乎，政府已经意识到这个问题，传闻京六将采用美标曲线，那么美标曲线又有什么出众之处呢？这一切，还要从目前国际上现存的三种主流循环工况说起。 目前世界上关于轻型车排放油耗试验的试验工况主要有三个，它们分别为欧盟的NEDC工况、美国的FTP75工况以及日本的JC08工况。三种工况的适用范围有所不同，欧盟的NEDC工况现存于欧洲、中国、澳大利亚等国家；美国FTP75工况主要在美国、加拿大、南美等国家使用；日本JC08工况主要在日本本国。三种工况有着不同的标准，同一辆车经过三种循环工况测试，最终数据也会不同。下面，我们将分别了解NEDC和FTP75两种工况的工作原理。 NEDC工况（欧洲、中国、澳大利亚） 我国国五法规与欧五法规差异甚小，基本属于照搬欧洲NEDC工况测试方法，所以两者的油耗数据上十分接近。NEDC循环工况的主要特点是测试时间短、里程小、速度低、变速少，基本不考虑环境温度对油耗的影响。 NEDC工况分为市区工况（City）和市郊工况（Highway）两部分。市区工况由四个市区运转循环单元组成，即同一过程重复四次。在测试过程中最高车速50km/h，平均车速19km/h，每个循环时间为195秒，共行驶4.052km距离。市郊工况测试共一个循环，平均车速62.6km/h，有效行驶时间400秒，共行驶6.955km路程。 如果仔细观察循环工况实验数据，会发现在NEDC工况中车子多数时间处在匀速状况下。这种测试内容没有充分考虑市区交通堵塞时车辆走走停停的情况，市郊测试中更是加速和匀速的测试，没有太多实际意义。 在这种情况下测试的汽车，发动机通常都会维持比较良好的工作状态，因此实验结果普遍偏低。如果测试对象为混合动力车型则可能会闹出笑话，因为混合动力车型在低速下完全由电池驱动，无需发动机参与。比如比亚迪插电混合动力车型秦，其工信部油耗数据为1.6升。能取得这么低的油耗，是因为秦可以完全依靠电池行驶70千米，而市区循环工况测试总里程才4千米。因此这种循环工况不能如实反应车子的真实油耗，才出现了工信部油耗数据不靠谱的现象。 NEDC工况的另一缺陷在于没有考虑环境温度对油耗的影响，汽车空调的开光将极大的影响油耗数据。比如一款匀速20km/h的汽车，开空调与不开空调百公里油耗相差将超过2升。 FTP75工况（美国、加拿大） FTP75工况被称为目前最合理的循环工况测试规则，其中美国加州政府起到了至关重要的作用。本着测试最真实数据的原则，美国FTP75工况设计了很多接近现实的试验内容。FTP75共由一个市区循环工况和两个补充循环工况组成。两个补充循环工况分别为SC03高温空调全负荷运转循环和US06高速、高加速度循环。最终试验结果由这三个试验结果通过不同的比例计算而成，因此这样的数据更接近实际使用。 FTP75工况整个运转循环分为三个部分，第一部分为冷启动阶段，耗时505秒；第二部分为瞬态阶段，耗时864秒；随后熄火浸车9~11分钟，再进行第三部分热启动阶段测试，耗时505秒，全程时长约为2474秒。从图中可以看到车子在长达40分钟里不断的加速刹车，很好的模拟了现实拥堵市区交通中走走停停的情况。 US06试验主要测试样车在高速度、高加速度工况下的排放量。按照相应法规要求，样车需要先进行一次US06测试，以达到暖车的目的。样车暖车完毕之后，经过60-120秒的怠速，方可进行US06驾驶循环测试试验。 SC03试验主要测试车辆在夏季空调全负荷开启的特定行驶循环下的排放量。依据相关法规要求，样车所处环境需要满足35±5摄氏度，相对湿度40%以及其他光线要求。试验过程中，样车空调始终保持最全负荷运载。与US06一样，样车需要先运行一遍SC03测试，然后熄火在该环境下保持540-660秒方可进行试验，以求测试结果更准确。 JC08模式适用面较窄，主要在日本使用。由于日本对汽车排放要求与其他国家有所不同而且测试过程更加严格，所以此处不做过多介绍。
NEDC工况与FTP-75测试曲线图对比 两种工况之间的差异
欧洲采用的循环工况规则已经很难应对目前动力多样化的发展潮流。如今采用欧洲循环工况规则测试的国家大都存在着排量税，这也在一定程度上扭曲了民众对发动机排量的认识。欧洲循环工况的制定更多的是受到了欧洲汽车大厂的影响，运转循环的加减速比较平缓，高速工况较多，速度较高，因此更有利于样车跑出更好的排放/油耗结果。 近些年，欧盟加强了汽车排放限制，并有意摒弃NEDC工况测试机制，采用全新的“世界轻型车测试程序（WLTP）”，新规则有望在2020年前后得到实施。这项标准将对欧洲车厂造成巨大压力。由于NEDC工况对小型涡轮增压车型十分有利，因此欧洲车厂大规模开发成本更低但节油效果并不明显的小型涡轮增压发动机。小排量涡轮增压不仅可以帮助车厂轻松达到排放指标要求还可以降低排量税。全新的WLTP标准实施之后，小型涡轮增压发动机在油耗方面的优势将一去不返。 FTP75循环工况在制定的过程中，着重考虑了汽车在实际使用中的工况，采用了一系列更合理、更有效的措施。FTP75工况不仅考虑了市区中走走停停的拥堵路况，还考虑了空调对油耗的影响。不仅如此，FTP75工况测试时间更长，过程更复杂，变速更多，最终通过一定的加权计算可以得出更具参考价值的结果。因此，美国的EPA油耗往往会有市区、市郊、综合三组数据。车主可以根据不同的使用状况计算自家车真实的油耗。美国FTP75工况下，排量将不再作为油耗依据，大排量车型税费也会随之下降。 不过，测试总归是测试，并不能完全还原真实情况。一切的试验都只是在模拟汽车在某一种主流路况下的行驶状况。由于车主的驾驶方式和路况千差万别，因此每辆车的实际油耗也会千差万别。循环测试工况测试的油耗结果仅作为一种参考而存在。 我国几乎照搬了欧洲的循环工况测试法则，所以导致现在工信部油耗数据不准确。欧洲NEDC循环工况比美国FTP75工况测试更加宽松，因此绝大多数车辆取得的试验结果往往低于实际使用。未来，全球将逐渐统一循环工况测试标准，结束过去长期混乱的情况。在不久的将来，所有的汽车将站在同一起跑线上重新起跑，经过同样的测试，一些关于汽车油耗的谣言和误解将不攻自破。 欢迎关注微信公号获取更多资讯：
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工况油耗VS实际油耗 居然差得越来越多，为嘛？ | 中国汽车报
每位买车的消费者在购车时，多多少少都会关注到所购车辆的油耗数值，虽然实际油耗肯定会比产品所标注的工况（基于NEDC模拟工况）油耗值更高，但是你知道吗，近日由能源与交通创新中心发布的《乘用车实际油耗与工况油耗差异年度报告2017》结果显示，无论是手动挡还是自动挡汽车，乘用车实际油耗与工况油耗的比值从2008年的112%，已经上升至131%。也就是说，如果你购买的汽车显示工况油耗为7升/百公里，那么在实际使用的过程中，每行驶100公里你将实际耗费9.17升汽油！实际油耗与综合工况油耗差异据介绍，这一数据的得出基于覆盖全国31个省市的72万车主在小熊油耗APP上提交的有效实际油耗数据，包含2008年～2016年间销售的近万款车型，计算值为样本量的加权平均值。在同样呈现上升趋势的实际油耗与综合工况油耗差值中，手动挡汽车上升的幅度略低于自动挡车型，前者的比值从2008年的106%上升至2016年的126%，而后者则从2008年的119%上升至132%。这一结果同样体现在《基于OBD数据简析车辆实际油耗与工况油耗差异 - 北京案例分析》中，通过智驾行APP的实际油耗数据采集，数据显示，2016款车型的实际油耗和工况油耗差异为142%，比2008年款车型的125%高出17个百分点。值得注意的是，在数据库覆盖的55个车型品牌中，日系品牌的油耗水平表现优异，在油耗差异最低品牌的前五名中占据了四个席位。实际油耗和工况油耗比值品牌分布图当然，能源与交通创新中心坦承，在全球范围内车辆的实际驾驶油耗都与认证的工况油耗之间存在一定差异，主要原因有三点。
1试验室模拟工况与实际道路情况存在较大差异，尤其中国道路更为复杂；
2测试基于申报企业选择的特定样车进行，且可选取几次测试中最佳油耗数值进行申报；
3工况测试要求中不包括对油耗影响较大的外部条件，如海拔、低温（零下7摄氏度）、空调以及驾驶习惯等，但实际油耗则受上述因素影响较大。能源与交通创新中心认为，我国目前采用的NEDC模拟工况为欧洲工况，并不太符合中国国情，因此导致了工况油耗和实际油耗差别较大。中汽中心资深首席专家、项目技术专家组组长李孟良曾指出，通过大量测试和数据分析，结果显示中国工况与NEDC（欧洲测试循环）差异较大，与WLTC（世界轻型汽车测试规程）有差异，与FTP75（美国联邦测试规程）相对接近一些。但总体来说，为了适应中国国情，我们应该建立中国工况。据悉，受工信部委托，中国汽车技术研究中心牵头的“中国工况”项目历经三年，已经进入收尾阶段，预计2022年～2023年投入使用，在过渡期间，企业可自行选择工况，而2023年以后则确定使用中国工况，即CATC。
有一位不愿透露姓名的专家提出，对于汽车企业来说，越来越熟悉工况油耗的测试流程，从而在降低产品油耗的过程中仅针对测试工况，而刻意忽略实际道路行驶情况也是造成上述现象的原因之一。在同样由能源与交通创新中心发布的《中国乘用车燃料消耗量发展年度报告2017》中，就有这样一个有趣的现象。2015年，我国汽车市场的新车型中有25%没有达到四阶段的限值油耗水平，但到了2016年，除个别进口车型外，大部分新车型都达到限值要求。在短短的一年内，企业推出的新产品油耗水平一下子提升如此之快，原因只在于我国从日起正式实施了第四阶段燃油消耗标准。
“传统汽车仍有35～40%的节能潜力，如何让其发挥出来，这是汽车行业面临的一道难题。”能源与交通创新中心在《中国乘用车燃料消耗量发展年度报告2017》中提出，“双积分”政策的执行或许成为了企业过度依赖新能源、忽略传统燃油技术的因素之一。在“双积分”政策中，新能源汽车的优惠核算主要体现在三点上，第一，优惠核算降低了企业CAFC的实际值，第二，企业可获得CAFC正积分，第三，NEV正积分可以抵偿CAFC负极分。数据显示，新能源汽车优惠核算为行业平均油耗值的降低贡献了2/3的降幅，由于节能技术提升的收益弱化，汽车企业开始转而依赖于生产 NEV或者入股NEV车企以实现合规。新能源优惠核算不过，由于新能源优惠核算将逐年降低，因此能源与交通创新中心强调，现阶段汽车企业的CAFC负积分抵偿合规压力非常小，双积分达标的压力将堆积在年。对此， 能源与交通创新中心提出了几点建议。1当有足够的证据证实传统车节能提升被阻碍时，应该将新能源汽车积分机制从燃料消耗量积分机制中剥离，回归到两个独立机制，从而实现机制目标 独立明确、责任清晰；2未来新能源汽车优惠核算办法要根据企业油耗合规压力与行业油耗目标要求的应该尽快确定，这将直接影响到企业油耗合规与行业油耗达标情况；3可研究出台经济性奖惩机制，例如建立油耗不达标惩罚基金，用于奖励先进发动机技术的研发与在产品上应用；4建立完善的积分审计机制，规避目前复杂的积分交易、转让、结转、抵偿等过程可能导致的造假。文：施芸芸
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中国汽车报汽车发动机针对不同的试验工况需要分别标定吗？ - 知乎有问题，上知乎。知乎作为中文互联网最大的知识分享平台，以「知识连接一切」为愿景，致力于构建一个人人都可以便捷接入的知识分享网络，让人们便捷地与世界分享知识、经验和见解，发现更大的世界。86被浏览<strong class="NumberBoard-itemValue" title="分享邀请回答赞同 添加评论分享收藏感谢收起}