不能只靠三元催化 國六排放如何達標

不知不覺，距離2021年底只剩下不到30天了。每次到了這個時間節點，都是各種頒獎活動，總結過去，為來年做打算。當然，新的一年還會有很多新的政策出臺，比如國家標準GB18352.6-2016《輕型汽車污染物及測量方法》，我們常說的就是國六排放標準即將實施。那么，與其拿著年終獎賣去臺灣買車5，不如增長見識，看看新車到達中國6需要哪些技術？

■你為什么這么緊張？

與中國5相比，中國6的規定更嚴格。比如國六B階段的CO、THC、NMHC、NOX和PM的排放限值分別比國六第五階段嚴格50%、50%、49%、42%和33%，PN也是如此，同時實驗方法也發生了變化，使其成為全球最嚴格的尾氣控制標準。因此，為了達到標準，有必要從技術層面進行升級。

■這些技術是寶藏。

如果要采用正常的技術手段和更嚴格的排放法規，我們很容易想到采用廢氣處理技術，這其實只是技術升級的一部分。只有標本兼治，才能順利通過中國6及更嚴格的法律法規。讓我們從“本”開始——燃燒的環節。

-你必須治愈癥狀。

無論內燃機如何發展，它的正常運轉都需要新鮮的空氣體和燃油。油氣混合霧化效果越好，越有利于提高燃油效率和減少排放。因此，近年來車企新推出的各種排量的發動機，一方面有明顯的小型化趨勢，另一方面也有直噴趨勢。

近年來，汽油機的供油方式呈現出明顯的直噴趨勢，這種油氣更充分混合的方式可謂笑傲江湖。但隨著排放法規的進一步升級，其上限逐漸顯現。

-隆隆聲拯救世界？

從發動機的發展趨勢來看，效率的提高可以用一個永恒的主題來形容，那就是以燃燒室溫度升高為代價，隨之而來的就是爆震概率的增加。為了解決這些問題，廢氣再循環技術已逐步安裝。我個人喜歡把這項技術理解為反芻。

廢氣經發動機冷卻液冷卻后引入氣缸參與燃燒，可顯著降低燃燒室溫度，使發動機在較高壓縮比下工作，提高熱效率，改善高負荷工況下的油耗性能。除此之外，更重要的是，廢氣再循環技術還可以降低發動機的NOx排放，所以面對國六的排放法規，很多工程師也將其放在了發動機技術升級菜單中。

-從三元到四元

最后，是時候讓大家先想到廢氣的后處理了。其實大家熟悉的三元催化轉化器的工作原理屬于催化轉化。反應器內充滿催化劑，來自排氣歧管的廢氣將被引導通過這些催化劑，其中有害成分將在內部發生反應，最終成為對人體無害的物質。

排放法規更加嚴格，自然對尾氣后處理提出了更高的要求，因此巴斯夫、佛吉亞等供應商也在尋求技術突破。技術上，開發人員開始嘗試應用新材料，通過降低材料比熱容、增加接觸面積、優化氣體流場、增加貴金屬用量來提高廢氣凈化效果。

此外，催化轉化器的工作效果與溫度密切相關。需要指出的是，這里提到的溫度更多的是指排氣溫度。具體來說，只有當溫度超過350℃時，三元催化反應器才能進行催化反應。因此，就在發動機起動前后，催化反應幾乎不能進行。聰明，你一定想過為了達到目的，排氣歧管也會優化。

——他山之石可以攻玉。

當傳統技術無法滿足法律法規的要求時，新技術往往會誕生。前面我們說過，發動機污染主要來自四種成分——顆粒物、碳氫化合物、氮氧化物和一氧化碳。即將出臺的國家6項法規對排氣顆粒物提出了更高的要求，但現有技術難以達標。

這種結構會布置在三元催化裝置中，廢氣會以一定的流量通過這種顆粒捕集器，這種捕集器是由具有一定孔密度的蜂窩陶瓷組成的。氣體將被引導通過交替堵塞的蜂窩狀多孔陶瓷過濾器，并被迫通過孔道壁。在這個過程中，顆粒會分別通過擴散、攔截、重力和慣性被截留和過濾，從而達到凈化的效果。

-一個也不能少。

燃油車和純電動車都有儲能系統。前者是儲存汽油或柴油的油箱，后者是儲存電力的動力電池組。在測試過程中，存儲系統的泄漏和燃油加注過程的蒸發標準將進一步提高。

燃油系統的技術升級還包括增加燃油系統材料的阻隔層厚度，減少燃油系統的開口，盡可能將附件放在內部的燃油箱上，焊接開口部分增加阻隔層，使用高密度鎖環，在碳罐中使用高規格碳粉等。

Orvr是一種車載加油油氣回收系統，可收集加油過程中油箱揮發的燃油蒸氣。美國已經逐步在整車上實施。新車通過國六排放法規中的汽油蒸發標準有很大幫助。

全文摘要:

隨著機動車數量的大幅增加，尾氣污染和石油資源消耗問題明顯增多。這促進了排放法規的快速完善。為了滿足法規要求，內燃機需要在燃油噴射和廢氣處理等多個子系統的配合下進行升級。當然，要想達到要求，還需要其他配套服務，包括提高燃油質量。另一方面，在汽車價格逐年下降的大趨勢下，如何分擔技術升級帶來的價格上漲，也將是車企的難題。