自国六排放标准出台以来,大多数燃油车品牌都配备了微粒捕集器。 因为国6标准开始针对PM烟尘的处理,而前几个排放标准更多的是针对碳氧和碳氢化合物的转化,所以更多的是一个化学转化过程。 使用颗粒捕集器解决烟尘更像是一种物理手段。
从2024年7月1日开始,国6b+RDE将进入国6b+RDE阶段,这意味着国6排放的第三阶段现已开始。 与之前的国6A和国6B(非RDE阶段)相比,国6B+RDE更加严格。 因此,现在绝大多数车企都使用颗粒捕集器,甚至连以前没有使用过的丰田也果断妥协了。 就目前而言,只有马自达车型不使用粒子陷阱,但这只是时间问题。
中国 6b 的非 RDE 阶段和 RDE 阶段有什么区别?
国6排放从缓冲期开始,即国6a,然后进入国6b非RDE阶段,最后进入国6BRDE阶段。 那么这个RDE阶段和非RDE阶段有什么区别呢?区别体现在,在非RDE阶段,车企只需要上报车辆排放数据,这意味着他们可以使用实验室测试数据进行上报并符合标准。 进入国6B RDE阶段后,对道路上行驶的车辆的实际排放数据进行评估。 耐久性必须达到 200,000 公里才能被视为标准。
实际数据与实验室数据相差很大,在实验室中可以尽可能地模拟理想的工况,使排放数据尽可能理想。 例如,在实验室中,测试是在理想的路况下进行的,并且车辆以尽可能恒定的速度进行测试。 内燃机在恒速下稳定运行,能长期保持理想的空燃比,使排放中的PM烟尘更容易控制。 因此,在非RDE阶段,欧美品牌率先配备颗粒捕集器,而日系车则装备较少。
在实际路况中,有太多不可控的工况,比如路面非常拥挤,汽车长时间在原地怠速爬行等。 此时,节流阀处于接近全关的状态,燃烧很差,碳颗粒物增加很多。 另一方面,在连续行走和停止的过程中,每一次供油都是一个燃料富集过程,也就是说,每一次供油都伴随着碳颗粒的增加。 因此,实际排放数据远比实验室数据更难满足。 所以现在连丰田都开始使用颗粒捕集器了,如上图所示,笔者早在去年就对那些说丰田不使用颗粒捕集器的人做了一个估算,不是没有,时机还没到。
为什么任何一家车企都无法从国六排放开始逃脱颗粒物捕集?这其实和三元催化转化器成为标配是一回事,所有汽油车都配备了三元催化转化器,从国2排放标准开始。 三元催化转化器解决了HC、CO和NOX等有害气体,因为这些废气在早期就被重视了。 随着环保要求的不断提高和严格,PM烟尘排放成为首要问题。 解决烟尘问题,可以从源头到尾进行处理,但处理源头需要时间。
理想的方法是从源头上解决问题,没有人喜欢在汽车后部有一个粒子陷阱。 只不过源头处理需要时间,需要通过优化燃烧来解决,而这些技术升级需要耗费大量的金钱和时间。 直接在颗粒捕集器上更简单、更直接。 从某种角度来看,排放标准的不断升级,也在不断推动汽车技术的升级,比如油耗标准的升级,催生了直喷和混合动力技术的产生。 但是,一旦标准升级跨度过大,那么就会导致技术升级跟不上。
如果将烟尘问题的解决方案放到未来的国7排放标准中,那么所有燃油车可能都不需要配备微粒捕集器。 如今,这个排放标准的实施只能在颗粒捕集器上咬紧牙关,所有车企都是如此,增压车型是率先配备的,自然吸气车型可以使用几年。 但即使是坚持也只是时间问题,它仍然是降低喷雾强度的结果。 而这让很多汽车都出现了断电的问题,原因很简单147、动力和油耗在空燃比中最为平衡。 但仅超过空气系数 088的浓缩燃料是最强大的。
此时,空燃比为129左右,但此时混合物较稠,燃烧变质,自然碳颗粒较多。 一些车企的解决办法是不让超额系数降到088,即空燃比下降到135是结束,这种空燃比下的混合物缺乏爆发力。 所以今天的一些车型几乎没有峰值功率,但扭矩却下降了一点。 这实际上是最后的手段,今天使用粒子陷阱的车型就是这种情况,不使用粒子陷阱的马自达也是如此。
有的朋友可能好奇,为什么粒子捕集器这么容易封堵,为什么三元不封堵?事实上,三元催化转化器即使它是永久性的,也可能被堵塞,但它比颗粒捕集器更难堵塞。 三元催化转化器还利用蜂窝气道捕获气体中的有害成分,但它捕获了气体。 因此,三元气道的半径大于颗粒捕集器的半径,因此废气中的碳颗粒会从三元气道中排出(也会形成附着物,可以冲洗自来水)。 然而,颗粒捕集器是专门为捕获这些碳颗粒而设计的。
这就像家里水龙头里的过滤器,早晚都有堵塞的一天。 当然,它可以清理,但有些物质是无法清理的(粘附、生锈)。 粒子捕集器也是如此=连续拦截碳颗粒的过滤器,当拦截的碳颗粒开始影响操作时,它们在高温下燃烧。 这是将固体碳颗粒转化为二氧化碳和一氧化碳气体的过程。 从理论上讲,通过再生技术可以一遍又一遍地重复使用粒子捕集器,但在实践中,不仅仅是碳粒子附着在粒子捕集器上。
还有氧化钙、五氧化二磷、氧化铁、硅化合物等,不能用高温焚烧除去。 所以迟早会有堵塞,只是早晚的区别。 因此,丰田这次的颗粒捕集器没有被大量封堵,丰田也将经历其他车企所经历的。 总而言之,在新能源时代,排放标准只会越来越严格,这可以看作是在帮助新能源汽车开路。