国六wltc循环换挡策略对排放的影响

韦进金 于晖 黄辰君

摘要：为了解决大气污染问题，国家有关部门出台了国六排放的相关法律与法规。其中“GB18352.6-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）”的文件中对换挡进行了相应规定。本文通过实车测试试验数据对比分析了国六wlct循环工况下不同换挡策略对排放的影响。

关键词：柴油发动机;NOX排放;国六标准;换挡策略

0  引言

随着时代的进步，汽车工业的发展，国内汽车保有量持续快速增长，人们对汽车性能的要求越来越高，环保意识也越来越强烈。轻型车尾气排放标准由国五升级到国六，排放污染物法规更加严苛，具体见表1。柴油车的主要排放污染物中重点要研究的为NOX。 其中的NOX化合物排放到大气中会和大气中的水蒸气反应生成酸性的硝酸化合物，这种硝酸化合物是形成酸雨的一种主要污染物。

GB18352.6-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）的文件中对换挡策略进行了相应规定。本文通过实车测试试验数据对比分析了国六wlct循环工况下不同换挡策略对排放的影响。

1  试验设计

1.1 试验车辆

选取一辆车况稳定的量产汽车，试验车辆参数见表2。

1.2 测试设备和方法

试验用测试仪器信息设备信息见表3。

试验方法：对该台车辆在wltc工况循环分别采用1300/1500rpm换挡和700/1100rpm换挡下进行常温冷起动后排气污染物排放测试，其中环境条件、车辆状态、阻力加载都统一按照GB18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》标准中的I型试验要求来进行。每次试验过程中要使用INCA采集数据，通过车载OBD端口获取发动机转速、车速、喷油量、……等数据，以便了解车辆在不同换挡策略下对排放的影响差异。

2  实车测试数据对比分析

Wltc循环工况下不同换挡策略下的排放结果分析。

图1-图6是不同换挡策略下各主要参数的对比图，从图3看出两种策略的NSC再生次数是一样的，排放结果具有可比性。从图1看出车速相同时，高速换挡策略发动机转速明显更高，但低速换挡策略比高速换挡策略喷油量大。图2是发动机工况在NOX万有特性上的分布情况，根据wltc循环，每秒提取一个以发动机转速和喷油量组成的工况点，共1800个点，描入NOX比排放万有特性图中，等高线为NOX原排比排放，从图中可以看出：①高速换挡策略更多集中在中间区域，转速高，喷油量低，其NOX比排放较低;②低速换挡策略集中在左上角，转速较低，油量较大，其NOX比排放也较高。从图4看出，在暖机过程高速换挡策略水温上升比低速换挡策略更快，摩擦阻力更小，燃烧效率更好，排放水平更低。从图5和图6看出，在暖机过程高速换挡策略后处理前排温比低速换挡策略高，更有利于后处理的转化效率提升，排放更好。

3  结论

从2019年7月1日起，我国一些城市地区就提前实施国六标准，2020年7月1日起全面实施国六标准，wltc循环工况作为车辆排放测试方法和标准的基础，本文针对不同的换挡策略，通过实车进行试验，得出如下结论：

①低速换挡比高速换挡的运行工况更接近外特性及NOX裸排更高;

②高速换挡策略在暖机过程水温上升更快，摩擦阻力更小，燃烧效率更高，裸排NOX更低;

③从后处理的转化效率来看，高速换挡策略在暖机过程排温更高，后处理前的排温更高更利于转化效率的提升和后处理更早的介入工作，NOX的尾排更低。

参考文献：

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