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新动力系列-环保法规测试篇

雅斯顿·2014-08-15 19:20
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在汽车技术的发展过程中,通常都会有一个思路,这个思路主要来自于国家和消费者。国家为汽车制定发展研发方向,消费者为汽车制定使用习惯,最终形成目前的汽车形态。

那么从国家层面将,美国、日本、欧洲采用了三中截然不同的测试标准,最严格的当属日本,其次是美国,最后是欧洲;以消费者习惯来讲,美国市区工况、郊区工况比重大体类似,欧洲以郊区工况为主,中国日本以市区工况为主。从这点上我们可以看出中国采用欧洲环保标准其实并不合适。那么工况能反应什么问题呢?

工况反应出动力变化水平,也就是说在市区走走停停的情况下匀速行驶的机会很少,实际表现在动力以攀升、下降为主,在对油门的频繁变化。郊区工况则主要是匀速,以高速公路为例对油门控制变化较少,这是工况反映出来的问题。

根据工况我们可以知道采取何种环保法规和测试标准以求汽车厂家开发更贴合需求的车辆。那么世界三大环保体系到底是怎么样的呢?

车辆测试步骤主要有冷启动、热启动、匀速三种,世界三大体系日本曾用10/15模式现采用JC08模式,美国采用CAFE模式,欧洲采用NEDC模式。

日本JC08模式中主要加大了油门操作频率来模拟较多的加减速工况,在此条件下测得油耗水平更加接近真实。测试时间JC08也比10/15模式延长一倍,测试里程8公里左右。从上图中可以看出,日本汽车测试中以动力爬升下降为主,匀速占比较少,其更能模拟出日常走走停停的市区环境。

美国CAFE包括城市行驶循环(FTP)以及公路行驶循环(SFTP)两部分,其中FTP所占比例分子为0.55,而SFTP则是0.45,FTP城市行驶循环总测试时间为1877s,包括505s冷启动(发动机周围平均温度20-30℃)、867s稳定状态以及505s热启动三个阶段。SFTP总测试时间为1545s,包括765s正式测试时间、15s怠速时间以及765s取样时间,测试总行程33公里,平均车速77.4 公里/小时,最高车速96.4公里/小时。

欧洲NEDC模式就简单了,简单测试一段路程之下车辆经过启动、加速、匀速、减速等状况下的油耗,也就是说没有频繁的油门控制,测试曲线波动不大,而波动不大也就证明有规律可循,让厂家有空子可钻,所以欧洲测试标准一般意义不大,但我国依旧在采用欧洲测试标准,近期有消息指出中国将采用美国测试标准,这对我国环境将有很大帮助。

了解完测试标准之后,就需要知道环境法规了,在三大环保法规下我们会发现日本对柴油机颗粒限制十分严格,这也就导致日本柴油机发展动力不足,其次美国欧洲对碳氧合物限制比较严格,以日本本土和美国为最大市场的日系品牌于是要面对碳氧合物的困扰。最终反映出来的情况是由于测试标准的不同,欧洲车在欧洲销量很好,日系车在美国销量很好(当然两地人民对汽车着重点也不同)。

我们经常说欧洲汽车厂商被环保法规所逼而采用涡轮增压,但到底是什么逼迫的呢,其实很多人不明白。归根结底这是法规和测试标准的漏洞,欧盟对碳氧合物有严格的规定,那么就只要降低排量就可以达标,但又要保证动力输出,所以加入涡轮增压。其实我们都知道涡轮增压在工况不多变的情况下才能起到节油的效果,在工况复杂情况下往往就出现了小马拉大车的状况,油耗高也就很正常了。1.4T涡轮增压相比较1.4L发动机油耗更高,但1.4T有1.8L的动力水平,这是一个重要点。欧洲油耗及排放评定标准NEDC又侧重于匀速路况,所以涡轮增压在欧盟的测试条件下就变的省油了。

好了,问题来了,欧盟现在要求2020年时汽车二氧化碳排放限制在92g/Km(相当于百公里4L油耗),全球也有统一测试规制方法的趋势即WLTP规则,强调燃烧效率之下欧洲厂商的小排量涡轮增压发动机就面临着巨大的劣势,这也就逼迫欧洲厂商开始着力发展电动以及混动或者提升燃烧效率的技术。

那涡轮增压的效果到底在哪?既然日本厂商讨厌涡轮增压,为何还要在中国推出(丰田本田日产都有相应的涡轮增压发动机车型)?涡轮增压其实主要目的在于提升马力输出,涡轮匹配大排量发动机是比较正确的方法,到了欧洲厂商手里涡轮增压就变成了[保证动力降低排量]的目的,这也属于投机取巧吧。为了降低氮氧合物,欧洲也乐于采用废气再循环技术,但此技术看起来高大上其实也会带来动力不足等负面影响。

了解F1的朋友应该知道本田曾经红极一时,采用了大排量涡轮增压发动机,本田是不反对涡轮增压的,但为何本田、丰田相继在中国推出涡轮增压呢?其实以本田、丰田的实力,推出一个小型涡轮增压发动机并不是难事。只是在我国对涡轮增压有一种天然的追求欲,在没有环保限制情况下日本也就针对中国推出一些增压车型以增加业绩,说难听了也就是[忽悠]下中国人。反过头来看,本田的好车在中国市场表现均不优秀,[飞度][思域]等车型可以说并没有讨好中国人,当然还有丰田,其中有一部分原因应该是中国企业的简配行为和民族情结吧(好吧,我想说我国人口汽车素质普遍不高是根结)。

涡轮增压通常有一个现象是[烧机油],其实这是涡轮增压的并发症,由于涡轮的采用发动机汽缸里进入了更多空气,同时燃烧更多的汽油,在活塞的压力下缸内温度变高,涂在汽缸壁上的机油不可避免的气化进入汽缸燃烧,所以机油消耗较多。

那,后天我再为大家推送马自达创驰蓝天和飞度发动机变速箱的解析了,这一篇只算是铺设大环境吧。

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