国六轻型车污染物排放标准解读.pdf

理论研究 Theoretical Research 汽车周刊 Auto Weekly 第 12 期 247 国六轻型车污染物排放标准解读 张鸣稚 陈铭世 柳鹏飞 王凤滨（中汽研汽车检验中心(广州)有限公司 511300）摘 要国六标的意义表现在如下几个方面：一从以往追随欧美国家车辆排放水平转化为大胆突破,率先实现引领国际规范发展,促进中国汽车企业参加国际市场竞争,促进我汽车企业发展;二是在当前汽车工业产能过剩的背景,能够发挥消除落后生产能力、推动工业转型的功能;三是可以适应重点领域为提高改善环境质量而加严机动车排放限值的需要。为了确保在汽车行业领域内有充分的生产准备周期,来完成有关车辆和动力系统更新升级方面的型开放设计和生产准备,中国轻型车国六标准规定将采取分阶段制定的方法,设定国六 a 和国六 b 两种标准排量上限值方案,并分别于二零二零年和二零二三年执行。同时,对大气环境管理有特殊要求的国家重点地区应提前制定国六排放规定。关键词国六轻型车；污染物排放；标准 一、排放限值及测量方法解读 国六标准变更了 I 型试验测试循环。修改了 I 型试验的温度控制要求,确定了 I 型试验排放限值,加严了污染物排放限值。基于燃料中性的原则,规定点燃方式和压燃方式适用同样的限量规定。轻型车辆的国六标准,将分成 6a 和 6b 二个阶段式进行,再经过 6a 阶段过渡期,最后由我国统一执行6b 标准。在不考虑实际测试工况和测试程序等条件的情况下,相对国五规定,我国六 a 汽油车 CO 限值加严百分之五十,柴联车氮氧化剂加严百分之六十七;国 6b 汽油车 THC(总碳氢化合物)和 NMHC(非甲烷总烃)降低百分之五十,NOx(氮氧化物)加严百分之四十二;同时,中国轻型轿车国六标准中还提高了对汽油车的 PM 和 PN 控制要求(国五阶段仅仅控制GDI 汽油车 PM 排放)。因 PM 和 PN 有较好的相关性,所以轻型汽车国六标准不再追求更加严格的 PM 限值要求。国六中的实际行驶污染排放(RDE)测试列为 II 型测试。试验结果显示,传统实验室污染监测方式并无法正确反应轻型车辆的现实道路空气污染水平,以及在实际适用环境条件下的道路污染物排放控制技术才是实现环境污染减排目标,提高环保品质的根本关键。为此,政府在轻型车辆国六步制试验阶段逐步推出了RDE规范,并规定全部汽车都须开展 II 型测试,以确保规范的执行效率和环境效益。实际行驶污染物排放测试(RDE)为轻型车辆国六规范的新项目,在没有更多的研究资料与数据支撑的情形下,暂参照了欧盟 RDE规范的有关条款。因此采取分步实施方法,即在六 a 阶段只需要通过测试并报告结果,在六 b 阶段则强制执行 RDE 规定。此外,对于高海拔区域汽车的空气污染问题,将在新车规范里加以规定,也因此可以把 RDE 的边界条件,逐步推广到高海拔两千四百米,同时提供一点八的扩展系数,使得海拔范围能够涵盖中国大部分省份的地区。国六的标准中加严了 VI 型检验项目和限值。VI 型试验(温度下冷起动后废气中 CO、THC 和 NOx 排放量测定),由于低温测试重点考核汽车在低温环境下冷启动的排放情况,仅选择了 WLTC 的前二个作为低温试验工况,即测试有 I 式测试的低速阶段和中速段二个部分构成。国六标准中要求,除单一气体燃料汽车以外,全部车辆都应当开展该项测试。一般二用的燃油汽车则只对汽车开展该项测试。但科学研究已经证明,对于压燃型车辆来说,在低温下产生了相当高的NOx 排放量,在一些点燃型汽车上也可以进行试验。目前柴联车为减少 NOx 排放量,所采用的选择性还原催化转移装置(SCR)等技术手段,通常在低温条件下不起作用,导致轻型柴联车的低温冷启动 NOx 排放量监控水平低下,因此迫切需要减少轻型柴联车在低温冷启动阶段的 NOx 排放量。为此,中国六标专门在汽车低温冷启动测试中添加了 NOx 测试项目,同时还加严了 CO、THC 的排放限量规定。国六标中增设了加油过程污染的监控规定。不仅规范了单一气体燃料车辆,而且对每个装有点燃型发动机的车辆均须开展换料污染排放检测。加油排放测试的劣化系数定位为零点零一 g/L 汽油。一般二用的燃油汽车则只对燃用汽车进行了这项测试。这项实验也适合于用汽油的混合动力电动汽车。二、国六标准阶段燃油要求解读 下一步,环保部门将与相关部门联合督查,为保证中国轻型车国六标准可以顺畅执行,同时加强对车辆环境达标的理论研究 Theoretical Research 汽车周刊 Auto Weekly 第 12 期 248 监管检测力度,以加速推车辆用油品质量的提升,彻底改善城市环境。表 1 车用汽油有害物质控制标准(第五、六阶段)项目 第 VI 阶段汽油 第 V 阶段汽油 硫含量，%不大于 0.001 0.001 苯含量，%不大于 0.8 1 芳烃含量，%不大于 35 35 烯烃含量，%不大于 15 25 Mn 含量，mg/L 不大于 2 2 因为当前中国国内外石油的共同特征是密度大、含蜡率高、轻馏分含量低,因此所有早期建立的中国国内主要炼油公司的二次加工能力上主要依靠催化裂化为主,但催化剂重整的能力却较低,烷基化、MTBE 以及高辛烷值成分的装置性能也较差。尽管在近些年来,随着对提高汽油效率的要求,国内外炼油制造的工艺提升也在继续推进,国内外炼油的加氢技术和重整加工能力也在一定程高度上提升。国六规范还制定了试验用燃油的技术条件。国六规范中,所有型式检验试验中,除V型试验以外的全部检验都应当使用基础燃油,国六标准对基础汽油的调查法辛烷值、芳香族化合物浓度、烯烃浓度、蒸汽压力、蒸馏、诱导时间、苯含量和密度等技术条件都作出了调整。V 类试验中应当使用满足有关标准的市售汽车用燃油。为减小对引擎的侵蚀,并减低沉积物的形成,使得燃烧更加充分,发动机更加的干净,继而增加发动机寿命,油品中含硫量的急需减少。目前在国六中车用汽油和车用柴油二种的强制性规范中涉及的国六车用汽油、柴油在于技术标准上都超过了欧盟的要求,同时在个别工艺条件方面也超过了欧洲的要求。在国六指标中,汽油领域减少了烯烃、芳香族化合物、甲苯排放,硫含量限值和第五阶段规定的标准一致。另外在汽油领域,为了减少对机动车污染,为了降低多轮烯排放,在规范中降低的车用柴油中多环芳烃质量分数,从以前的小于等于百分之十一减少到了小于等于百分之七,同时还针对车用柴油的总物质排放增加了新的检验工艺条件,并增加了对各种汽油(5 号、0 号、-10 号)的闪点温度指标的规定。中国能源部相关领导曾讲道,中国必须提升各种车用汽油、柴油的品质,才能够达到按照每年限值加强的车辆污染标准,而对于提高中国大气环境品质,就需要进一步完善并提高各种车用汽油柴油的标准。结论 综上所述,目前我国轻装车的产品六标在主要科技内涵方面,有六个主要突破。一是启用了轻型车的测试程序,并全面加紧了对检验的质量要求,从而有效减少了实验室中应用排量与实际应用排量间的差距,同时也为汽车燃油消耗与放的协调控制奠定了基础;二是采用了汽车实际行驶环境污染检测技能(RDE),既提升了车辆在真实行驶条件下的污染能力,也便于政府监督,可以有效避免汽车实际排放量超标的情况作弊行为;三是全面实行燃料平衡政策,对轻型柴油车的氮氧化物与汽油车的细颗粒物不再设置过松限额;四是全面加强对 VOCs 的污染管理,引入四十八小时蒸汽污染实验和加油过程 VOCs 污染实验,使蒸汽污染水平提升到 90%以上;五是进一步完善汽车诊断系统要求,并提高了永久故障代码保存条件和防止伪造的措施,以有效避免汽车在行驶过程中超标污染;六是为了简化政府主管部门对实施环保一致性与在用环境相符性监管检验工作的规范与评价办法,操作上更具备可执行性。轻型车国家六标准在燃油要求上,比六阶段车用普通汽油要求中减少了车用普通汽油的烯烃、芳香族化合物、乙酰丙嗪浓度,硫浓度的限额也与五阶段要求中一致。在车用汽油中,正因为减少最多轮烯数量就能够减少车辆污染排放量,本标准还把车用汽油中的最多环轮烯浓度分数,由原先的不大于百分之十一减少到不超过百分之七,并提高了控制车用柴油燃料的总物质排放的工艺条件和监测手段,同时增加了 5 号、0 号、-10 号车用柴油的闪点温度等规定。参考文献：1轻型汽油车适用国法规的蒸发排放控制与分析J.付铁强,陆红雨,史广宝,高俊华.汽车技术.2007(05)2轻型汽油车实际行驶污染物排放特性的研究J.付秉正,杨正军,尹航,周小燕,谭建伟,葛蕴珊.汽车工程.2017(04)3汽油车技术发展对尾气排放影响研究进展J.吕玲玲,胡京南,何立强,石耀鹏.环境科学研究.2021(02)4朴哲雄、金圣大、金洪硕、森吉康夫.汽油直喷发动机喷雾导向燃烧系统分层稀燃烧特性研究.能源 41(2012)401-40 7。