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先澄清柴油车早不是傻大黑粗了,再说说大众为什么要尾气作弊

本帖由 漂亮的石头2015-10-10 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

    漂亮的石头 版主 管理成员

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    如何看待大众在北美市场柴油车型上的的尾气作弊行为?

    [​IMG] 何先生,著名逗比

    作为一个如假包换的业内人士,决定来说说这件事,为大家科普一下柴油机后处理的前世今生。

    为柴油机正名,柴油机=傻大黑粗?

    在另外一个问题中,JackyQ 说的特别好,【大众的柴油机不是你在家门口马路看到的卡车柴油机,柴油机在完善后处理之后,所有,请注意是所有,污染物指标全面秒杀汽油机】

    是的,柴油机的排放目前主要是 NOx,和微粒 PM,目前主要的难点在于 NOx 的处理上;而汽油机的排放主要是 NOx,未燃碳氢化合物 CH,一氧化碳 CO;如果是直喷汽油机,也会有微粒 PM 的排放。

    从本质上来讲,一般柴油机燃烧温度比汽油机要低,所以要说 NOx 排放,柴油机并不比汽油机严重。而且,柴油机一般是富氧燃烧,未燃碳氢化合物和一氧化碳比汽油机少多了;但是柴油机的烟是一个问题,这是因为其燃烧方式的原因,柴油机为扩散燃烧,而汽油机为预混燃烧,因此柴油机工作时,如果混合气组织不好,就会导致滚滚黑烟,观众朋友们总是会相信眼见为实的东西,所以造成了柴油机在我们心中的印象总是很差,总是觉得柴油机就是冒着滚滚黑烟的不环保机器,即使汽油机排出大量的无色不可见的有毒气体 CH 和 CO。

    在早些年,国内还是处于机械泵的国三时代,那个时候,柴油机冒黑烟很多见,然而自从进入了国四时代,以及 2017 年即将进入的国五时代,我相信只要企业严格遵守法规要求,冒黑烟的机器将不复返。

    那既然这样,使用尾气后处理难道不能解决问题么?

    朋友们,事情没有那么简单,众所周知,汽油机一般都配三元催化转化器来处理尾气,只需一个大铁壳,轻松过排放,而柴油机却不用这个东西。

    为什么呢?

    因为空燃比的原因,汽油机是空燃比控制的燃烧,也就是说大部分工况,油气都是按比例配好的;但是柴油机却是富氧燃烧,缸内空燃比是多少,基本不管不问,能进多少空气就进多少;而三元催化转化器这个东西对空燃比的要求相当严格,特别是在处理 NOx 时,如果氧分压过高,则其转化效率会大大下降,所以柴油机的后处理无法使用三元催化转化器。

    柴油机一般使用 DPF,EGR,SCR 这些手段来进行后处理。

    而如今有时候汽油机也会有稀薄燃烧的技术,那他的后处理是怎么解决的呢?

    传统的闭环三元催化转换器不能快速地将燃烧过程中产生的氮氧化物转换成氮气。于是就有了氮氧化物存储式催化转换器(NSC)这玩意,NSC 的工作原理就是先把 NOx 存起来,等到一定的时机再进行再生处理,系统性地转换成氮气。这种催化器汽油机柴油机都可以使用。

    这种催化器在 NOx 再生时会影响到柴油机的经济型动力性

    但是这玩意需要贵金属,效率只有 50%-80%,相比于 SCR90% 以上的效率实在太低,而且这玩意标定过程特别复杂,特别复杂,特别复杂(重要的事情说三遍),据说大众的乘用车上用的就是这种催化器。也叫 LNT……

    那既然有办法处理,为何大众不能好好干活?

    道理大家都懂,可是实现起来很复杂,现在就让我来说说乘用车和商用车在处理 NOx 问题上的特点。

    在后处理上分为乘用车和商用车,因为考虑到布置等一些原因,乘用车不太会选择 SCR,因为 SCR 系统比较占用空间。而且尼玛有事没事要去加个尿素烦不烦!

    乘用车如果是要达到国四(欧四)排放标准,大家基本上基本上用用 DOC+EGR 就能够对付。

    其中 DOC 用来氧化微粒,未燃 CH,CO 什么的,EGR 用来降 NOx。

    商用车一般使用 SCR 手段。

    这里又会有人提到 即使国内的车都带了 SCR 处理系统,但是车主不去主动添加尿素;在我司的 ECU 内,如果探测到尿素液位过低,首先是会警报;如果尿素没有了,而不及时添加,就会触发 OBD 报错,发动机直接限扭,所以安装了 SCR 的国四,国五车辆,NOx 应该是没问题的。

    如果是要达到国五(欧五)排放标准,乘用车就得使用 EGR+DOC+DPF,商用车可以使用 SCR。乘用车欧五排放不使用额外的 NOx 后处理还能勉强过关,但是在美帝是不行的。

    如果是欧六呢,我上图,下图是欧洲厂商在实现欧六技术使用的技术手段。

    [​IMG]

    看到没,如果要达到严格的欧六标准,基本上没有 SCR 是不行的。

    所以,这里就要提到排放法规的问题了

    大家都知道,邪恶的美帝人民使用的是变态的 FTP 循环,而欧洲人民使用的闹眼子的 NEDC 或者 ESC 什么的循环。要面对史上最严格的美帝排放法规,又不能使用简单粗暴的 SCR,那可真是辛苦大众了,并不是柴油机后处理技术有多么复杂深奥,而是麻烦,太麻烦。

    汽油机一个三元催化转化器就能解决所有问题;

    而柴油机要选择,精心搭配多种技术手段。使用 EGR 或者过高的 EGR 率,会带来油耗的问题,而 SCR 使用起来又不太方便;NSC 吧,太麻烦,需要贵金属,标定麻烦;所以只能铤而走险。

    最后说一说作弊

    大众据说是根据方向盘动不动等等条件来判断汽车是否处于尾气检测状态,如果是则进入装逼模式,如果不是则进入傻逼模式;然而这是最直接的作弊。

    某些企业,则不是这么直接,据我所知,国内有些主机厂的软件是有 bug 的,不方便直说,由于 NEDC 排放测试的工况带有某些明显的特点,所以这些软件在设置上,是能够通过排放的,但是在一般行驶工况下,由于这些 bug 的存在,排放却不能达标。

    如果要查国内情况,会更吓人。

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