国六这场考试上汽通用为何能拿高分丨析技_上汽集团,通用汽车公司,技术,设计

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2016年12月23日，环境保护部、国家质检总局发布了《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》，并要求在2020年7月1日前实施。目前，已有多个省、市提前实施。

国六排放标准的实施对于各大主机厂来说，无疑是项严峻的挑战，不单单因为标准之高，更重要的是变化之剧烈。要知道当年的国四排放标准还落后欧洲六、七年的时间，但到了国六阶段已经在某些细节上超越了欧洲标准。如此一来，各大厂商都提出了自己的应对方案，相关的技术解析活动我也参加了很多，其中令我最为深刻的是上汽通用的解决方案。

原因有两点，首先上汽通用最新的第八代Ecotec发动机（1.0T/1.3T/2.0T）源排放标准很高，其次他们是最早开始布局国六排放标准发动机的主机厂。本期析技就围绕着国六标准来解析一下第八代Ecotec发动机的技术细节。

国六并非只分a、b，上汽通用未雨绸缪

进入正题之前，有必要再科普一下国六排放标准的相关知识点。或许很多朋友知道国六排放标准有a和b之分，实际上在国六b标准之下还分为三个阶段，我把相关的指标放在下图之中。

首先来讲解一下几个生词。其一，PN标准指的是颗粒物粒子数量，这也是国六标准之于国五标准最大的一项改变。其二，RDE意思为实际行驶排放，NEDC也好WLTC也罢都是固定工况的测试，就好比战争演戏，而RDE则是荷枪实弹的真实战场。

此外，标红部分值的注意。国六B二阶段，PN标准提升了一个数量级；国六B三阶段，RDE由监控改为考核，并且排放法规将追踪20万公里。这意味着，假如厂商为了应付国六初期标准所做的一些应急方案，到了国六B二阶段和三阶段很有可能失效，一切设计都要推到重来。而对于消费者来说，那些仅仅满足目前法规的车，可以面临年检不过，二手车残值大幅度贬值的尴尬境地。

虽然现在很多厂商宣传，旗下产品已经能满足国六B标准，但是其中很多仅仅只是应付一阶段的法规罢了。之前所说第八代Ecotec发动机厉害之处就在于，旗下的1.0T和1.3T小排量发动机已经有潜力直接满足国六B二阶段的标准。

而且上汽通用汽车很早就开始布局这一系列的发动机了，从2017年开始1.0T和1.3T发动机全面替代原有的1.5L和1.4T发动机。如果按此节点推算，也就是说从2013或2014年就已经开始了研发工作。可以说上汽通用对于汽油发动机发展方向把控的极为准确，做到了未雨绸缪。

精准控制燃烧的艺术

接下来说说，第八代Ecotec发动机是如何控制排放的。其实国六标准对于涡轮增压+缸内直喷类的发动机是非常不友好的，原因有二。其一，为了让涡轮尽快建立压力，就要喷射更多的燃油来提高排气温度，如此势必会造成不充分燃烧。

其二，缸内直喷与歧管喷射不同，它没有足够的时间让燃油和空气充分混合。一般的解决办法是多次喷射，最后一次喷油靠近活塞上止点，通过气流引导至火花塞附近直接点燃，然后火焰再扩散至整个燃烧室。但问题在于，火花塞附近的混合气过浓，不能充分燃烧。此外，这部分浓混合气在燃烧末期，由于缺乏氧气会产生大量了碳烟和一氧化碳。

以上可以看出涡轮增压+缸内直喷发动机最核心的问题是燃烧不充分，这就会导致颗粒物排放的飙升，也就是PN值上升。

通用工程师的解决方案是，首先引入35Mpa高压直喷供油系统。此系统可以让燃油雾化效果更好以及喷射角度更广，如此便能使燃烧室内混合气体更加均匀，以便降低PN值。此外，35Mpa高压直喷供油系统还可以提升发动机的功率和扭矩，做到排放和性能二者兼得的效果。

其次是加入了Tripower可变气门管理技术，简单的说就是气门升程的控制系统。发动机的三种工作模式下对应着三种凸轮位置，“四缸高性能模式”对应一个较大的凸轮，它能使气门有更大的开度，实现更大的进气量；“四缸经济模式”对应一个正常的凸轮，此时进气量适中；“两缸超经济模式”下，2、3缸的凸轮其实就是一个基圆，此时气门不会打开，气缸内也不会喷油，以此停止做功。