轻型载具(轻型载具)

国六排放标准即将实施,车辆测试条件将从NEDC(新欧洲测试循环)切换到WLTC(全球轻型车测试循环)。据了解,同一产品在两种工况下的六项排放标准即将实施。

车辆测试条件将从国五的NEDC(新欧洲测试循环)切换到WLTC(全球轻型车辆测试循环)。据了解,同一产品在两种工况下测试时,油耗往往完全不同,有些车型甚至达不到测试和法规要求。

轻型载具(轻型载具)

因此遭遇了停售或禁售的命运。

测试方法变了,调查重点也变了。这些变化体现在哪些方面?对于汽车零部件技术有什么指导作用?对企业的产品规划会有什么影响?车辆测试条件转换可能带来的一系列问题引起了业界的密切关注。

NEDC条件与实际情况脱轨。

很多消费者买车后都有过类似的疑惑:汽车4S店展厅前窗上贴的工信部“黄标”显示,其城市工况油耗低于8L/100km,但车辆在使用中实际油耗往往超过10L/100km。事实上,

此前,工信部标注车型的油耗结果是通过NEDC工况测试方法获得的。

长期以来,中国没有自己的工况标准,所以工信部在排放标准上借鉴了欧洲使用的NEDC工况。它确实在一定时期内推动了中国汽车节能环保技术的进步,但从诞生之日起就受到了外界的质疑。

因为在这个测试系统中,车辆的整体运行状况是比较稳定的。

据悉,NEDC工况分为两部分:市区工况(城市)和郊区工况(高速公路)。城市工况由四个城市运行循环单元组成,即同一过程重复四次;测试过程中最大速度50km/h,平均速度19 km/h。

每个循环时间195秒,总行驶距离4.052km,有一个郊区工况测试循环,平均速度62.6km/h,有效行驶时间400秒,总行驶距离6.955km。

在记录了NEDC工况和绘图的测试数据后,研究人员发现,在测试过程中,车辆大部分时间都在匀速行驶。本次测试没有充分考虑城市堵车时车辆走走停停的情况,郊区工况加速均匀,发动机会保持良好的工作状态。

所以测试得出的油耗结果普遍偏低。同时,NEDC测试条件中四个城市循环的测试条件完全相同,导致很多企业在标定发动机时有更多的倾斜,即让车辆在测试条件下处于相对经济的工况。

从而进一步加剧了实际燃料消耗和工业黄标值之间的偏差。

此外,在NEDC工况下,小排量涡轮增压发动机与同功率输出的大排量自然吸气发动机相比,一般能实现更好的燃油效率和更低的排放,发挥自身优势。因此,在许多采用该测试标准的国家和地区,

小排量涡轮增压发动机逐渐取代自然吸气发动机成为市场主流,企业也很大程度上是为了油耗和排放值“好看”。

但实际交通状况时有变化,搭载涡轮增压发动机的车辆在频繁变化的工况下燃油效率低于稳定工况。这就解释了为什么“黄标车”的价值相当理想,但无论车主如何驾驶,车辆的油耗都无法“达标”。这样一来,

工信部标注的油耗对购车的参考意义大打折扣。有业内人士认为,在以NEDC工况为主的国标条件下,“黄标”的油耗数据不仅没有参考意义,还限制了一批实际使用中油耗不多的大排量自然吸气车。

WLTC工况的变化体现在两个方面。

其实无论是欧洲的NEDC还是日本的JC08,测试条件都比较简单,在某些工况下或者在某些特定车型上,标称与实际不符。有鉴于此,

由日本、美国、欧洲等地专家共同制定的WLTC工况已进入世界舞台,其特点是收集世界各地真实的行驶工况数据,将车辆通过功率/车重分为三个等级(目前主要使用3b级)。

并针对不同速度,增加城市拥堵状况的比重。

与NEDC相比,WLTC工况的变化主要体现在两个方面:转速波动大,怠速工况少,没有特别的规律性;覆盖更宽的速度范围和更长的测试周期。

WLTC工况没有周期性的加减速,更好地反映了不同拥堵级别下道路速度有快有慢的情况;而且由于工况缺乏周期性,车企在标定发动机时更难“耍花招”。此外,与NEDC测试系统相比,

WLTC的测试周期从1180s延长到1800s,平均测试速度也从34km/h提高到46 km/h.与NEDC最高速度低于50km/h的四个城市循环相比,WLTC具有更长的测试周期和更高的平均速度。

显然更接近车辆的实际行驶情况,在更宽的速度范围内更严格地测试车辆的综合性能。

虽然NEDC的工作条件过于稳定,但这并不意味着WLTC的工作条件无懈可击,在一些实际情况下仍然存在“盲点”。据了解,WLTC工况的测试方法是按照设定的标准加速,然后减速。

并且在某些减速条件下,掺杂了再加速。虽然看起来很合理,但是它的加速度并不大,所以和日常驾驶还是有一些偏差的。比如从静止加速到45km/h需要25秒,这其实是一个很长的加速过程。

我们在日常生活中遇到的实际情况是,驾驶员可能在10秒左右的时间内将车速从静止提升到60km/h。

另据介绍,WLTC的车速大部分时间比NEDC高很多,但平均车速更高,有利于省油,所以理论上WLTC得出的油耗结果还是偏低的。但即便如此,与NEDC相比,

从WLTC获得的数据仍然具有较大的参考意义。

企业技术路线可能调整。

工况的变化给消费者带来了好消息,因为标注油耗的参考意义更大。但对于车企来说,工况切换可谓“牵一发而动全身”。在日益严格的油耗法规和排放标准下,很多企业压力陡增。据报道,

在已经实施WLTC的欧洲市场,很多新工况下不达标的车型不得不退出市场。例如,部分大众车型因排放不达标被暂停销售;由于新标准的实施,宝马也停止销售其M3车型。

除了这些看得见的影响,WLTC条件还会有更深层次的影响,短时间内不会出现。例如,如上所述,NEDC工况的特点在很大程度上导致了小排量涡轮增压发动机的热损失。在WLTC的工作条件下,

小排量涡轮增压发动机恐怕会“降温”,但大排量自然吸气发动机的测试结果更接近实际情况。事实上,有业内人士提出,这是否意味着被搁置的自然吸气发动机将迎来新的机遇,而小排量涡轮增压发动机将“藏于雪中”?

一位主流自主品牌车企的发动机研发专家认为,工况切换至少说明不能一味追求小排量涡轮增压发动机。“小排量涡轮增压发动机的优势在于工况稳定,但是切换到WLTC工况后,

相关车型的测试结果可能与大功率大排量自然吸气发动机的测试结果不尽相同。”这位不愿意透露姓名的企业人士说。但他也表示,不应否认涡轮增压技术对汽车工业的贡献,这为轻量化和小型化提供了发展思路。

未来的技术路线很可能是并行,而不是取代关系。

其实涡轮增压和自然吸气技术都存在发展瓶颈。“增加自然吸气发动机的功率只有两种方法,即增加排量和提高转速。但是在转速增加到一定程度后,

活塞和连杆的往复惯性的内耗,零件的摩擦阻力,进气系统的负压都会有明显的改善,所以有一个提高速度的瓶颈。汽车行业资深专家唐志军说。从这个角度来看,

外界也不难理解宝马为什么放弃了自己坚持多年的自然吸气发动机,转投涡轮增压阵营,因为涡轮增压技术在当时的条件下有更大的潜力可以挖掘。

涡轮增压技术使发动机以更小的排量、更小的体积、更轻的重量实现更高的功率和更大的扭矩,但涡轮增压发动机的油耗与自然吸气发动机相比并没有实质性的改善。

要实现2020年乘用车平均油耗降至5L/100km以下的目标,企业仅靠优化内燃机很难实现。未来涡轮增压、自然吸气、混合动力等技术将并存。

行业视角

上海交通大学机械与动力工程学院内燃机研究所陆星材教授

工况只是一种评价方法,对技术进步至关重要。

我读到一些新闻报道或研究报告,内容是:对比某一款发动机或某一项具体技术,在两种测试工况下的表现。这是不严谨的,因为用有限的试验和小样本数据,得出某一结论并不科学。从本质上说,NEDC更侧重于稳态工况,

WLTC更注重瞬态和过渡工况,它们无法直接进行比较,我们也无法评价两类循环工况本身对油耗和排放的影响。发动机技术始终朝着低油耗和低排放方向发展,油耗法规和排放标准的发展亦是如此,

测试工况仅仅是评价的一种手段。

事实上,国六排放标准引入颗粒物浓度限制是最大的变化。发动机小型强化及直喷技术可以提高燃油经济性,得到了业界的公认,但如果要达到颗粒物浓度限制标准,直喷发动机比较“吃亏”,还需采取其他技术措施。目前,

不同的技术方案很难同时兼顾油耗、气体排放、颗粒物排放和动力性的要求,都是各种措施一起上才能解决问题。而针对颗粒物浓度的应对方案是提高喷射压力,加颗粒捕集器,但这会带来其他工程问题,讲起来比较复杂。

总而言之,与其推断工况切换将带来哪些变化,不如说法规标准对油耗、排放的要求越来越高,企业必须采取相应的措施。无论采用什么测试工况,技术进步都必不可少。

博格华纳相关技术人员:WLTC工况对技术发展提出更高要求

相比NEDC,WLTC工况下车型的平均速度、最高速度、最大加速度等都有提升,使被检测产品的负荷增大、油耗增加。与此同时,WLTC怠速比例大幅下降,削弱了怠速启停和混合动力等技术的节油效果。

WLTC工况可能促使发动机研发从一味小型化向寻找适中尺寸过渡。未来,我认为,1.5L~2.0L排量发动机需求将占乘用车产品主流。

WLTC工况对于整车标定的瞬态工况要求更高,瞬态过程油耗和排放占整个运行区间的比例更大。因此,减少大负荷和外特性的加浓必不可少,而在NEDC工况下,整车企业不太关心这方面的情况。

怠速启停、48V微混等技术在WLTC工况下的节能效果将被弱化。在我看来,未来的标杆动力总成既要上增压,也要有米勒循环,还要附带微混系统。另外,

不能简单说NEDC工况促成了小排量涡轮增压发动机的发展趋势。涡轮增压为发动机小型化、轻量化提供了一条适应技术需求的可行之路,以后还会继续发展。

从技术发展的层面说,由于WLTC对瞬态工况和平均车速的增加,我认增程式混合动力可能更适用。专用于增程式混合动力的高效发动机(如马自达的均质压燃技术)将迎来较好的发展前景。

48V混动系统可能会向高压混动系统发展,而发动机将向深度阿特金森-米勒循环发展,减小瞬态运行需求。结合RDE(真实排放测试)循环,发动机要在保证功率的同时,增加排气温度以降低高速加浓区间,

改善实际道路排放和油耗。对于涡轮增压器和排期歧管而言,需要耐受1050高温,对材料和隔热也提出了更高要求。(张海天)

关键词: 轻型车 测试 转轨

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