国六排放及发动机技术路线分析
就国六标准谈国六技术路线的应用及研究
就国六标准谈国六技术路线的应用及研究摘要：近年来，随着环保意识的增强，国家开始加强对于汽车排放标准的要求。
国六标准是当前难度最大的一次调整，要求汽车生产厂商在不损害车辆性能的情况下实现尾气排放的大幅度降低。
本文从国六技术路线出发，探讨了其应用和研究进展，以期为相关领域的研究者和汽车生产厂商提供参考和借鉴。
关键词：国六标准；技术路线；尾气排放正文：国六标准是指国家车辆排放标准的第六阶段，是继国五标准之后的最高排放标准。
该标准在保障环境的基础上，要求汽车生产厂商在不损害车辆性能的情况下实现尾气排放的大幅度降低，进一步推进中国汽车工业的绿色化发展。
国六技术路线是指汽车生产厂商在研发符合国六标准的新车型时所采用的技术路线。
该技术路线主要包括以下几个方面：1.发动机技术方面：通过提高发动机的热效率和燃烧质量来降低尾气排放，主要包括直喷、涡轮增压、缸内直喷、多点喷射等技术手段。
2.排放后处理技术方面：通过后处理装置来降低尾气排放，主要采用SCR尿素催化净化、DOC氧化催化器等技术手段。
3.传动技术方面：采用CVT变速器、双离合器、自动启停等技术手段来提高汽车的燃油经济性和减少排放。
目前，国内主流汽车企业已全面启动国六技术的研发和升级改造工作，不断探索更多的技术手段，提高尾气净化效率，促进汽车节能减排，满足国家的环保和可持续发展需求。
然而，国六技术的推广和应用仍存在一些挑战。
一方面，其研发成本相对较高，需要投入大量的人力、物力和财力。
另一方面，国内的加油站普遍缺乏高标准的清洁油品，这对汽车尾气的净化也会造成一定的影响。
结论：国六技术路线的应用与研究是当前汽车工业发展的重要课题。
通过采用新技术，绿色低碳的汽车生产将成为未来的主流发展趋势。
我们应该鼓励和支持汽车厂商在技术创新方面不断努力，以实现更高效、更清洁和更环保的汽车生产。
此外，国六技术的出现也意味着一些汽车企业需要引入新的生产设备和技术，以适应更高的排放标准和需求。
轻型柴油机国六后处理技术路线探讨
轻型柴油机国六后处理技术路线探讨作者：李江兵赵挺樊华春来源：《内燃机与配件》2020年第21期摘要：为满足越来越严格的排放要求，尤其是随着国六排放的实施，氮氧化物（以下简称为NOX）排放限值极低，其中轻型柴油机的挑战巨大，以常见的柴油皮卡为例，NOX从280mg/km降低到了82mg/km（6a）、50mg/km（6b），发动机机内排放已无法满足该限值，故在机外增加了处理NOX的装置，提升整车处理NOX的能力。
2019年底至2020年初，陆续有多家整车厂推出满足国6a或国6b w/o RDE的轻型柴油机产品，其后处理技术路线主要有两条，以下对其进行探讨。
关键词：国六排放;轻型柴油机;NOX;后处理技术路线中图分类号：U464.172;X734.2; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文献标识码：A; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文章编号：1674-957X（2020）21-0038-020; 引言为了满足日益严格的排放法规要求，对于柴油机，尤其是轻型柴油机，需对发动机机内排放进行严格控制，以及机外后处理净化技术做出革新，采用更加先进的技术，对排放污染物进行控制和处理。
通过对国外轻型柴油机技术进行调研，发动机本体的机内控制技术与国内基本一致，例如：优化燃烧室，减低摩擦;提高高压共轨的喷射压力;采用高效的增压器[1];采用先进的EGR技术，甚至高压EGR和低压EGR配合使用等，后处理技术路线较多，有：NSC+SDPF+SCR、NSC+CDPF+SCR、DOC+SDPF+SCR、DOC+CDPF+SCR等，不同的技术路线，净化原理有较大差异，对标定也有较大影响。
在国内，轻型柴油机产品的标定主要由无锡博世和上海德尔福主导，后处理技术路线相对统一，主要有：DOC+SDPF+SCR和NSC+CDPF+SCR，以下对这两种技术路线作进一步说明和分析。
1; SDPF技术路线SDPF技术路线，在DPF和SCR上涂覆分子筛涂层后对NOX进行处理转化，标定相对简单，不会出现硫中毒和超高温的问题，没有对发动机硬件的耐温要求，但SDPF路线的载体容积相对较大，低温区域处理NOX的能力相对LNT较弱，对低温转化率和布置空间有更高的要求。
有EGR好还是无EGR好？柴油机国六技术路线对比
有EGR好还是无EGR好？柴油机国六技术路线对比1、柴油机主要污染物排放及改善措施柴油机的主要排放污染物有CO、HC、NOx 和颗粒物（PM、PN）等。
目前来看，针对不同的排放物，由于其成因差异有不同的技术路径，但是总体可以概括为机内净化技术和机外控制技术两个方面。
CO主要成因：混合气过浓、油气混合不均解决路径：降低排气温度：采用排气歧管集成冷却水套；采用低压冷却 EGR；采用混动。
改善燃油雾化：优化进气系统，对于增压发动机可以改进进气系统增大滚流比；增大气门重叠角，利用内部 EGR 加热混合气改善冷机阶段的燃油雾化条件；降低喷油油雾液滴直径（如采用多孔喷油器，提高冷机阶段的喷油压力）。
机内净化技术：油嘴设计、喷射参数优化机外净化技术：DOCHC主要成因：燃油不完全燃烧解决路径：优化标定：合理匹配多次喷射，优化气门重叠角；优化燃油雾化：提高冷机状态下喷油压力，优化喷射导向，减少气阀、缸壁、活塞顶湿壁，采用多孔喷油器，改善燃油雾化，采用双喷油器；机外排放控制技术：采用催化器快速起燃，采用紧耦式催化器、增加催化器载体目数。
机内净化技术：改善混合、喷射参数优化机外净化技术：DOCNOX主要成因：缸内混合气在高温富氧条件下反应的产物解决路径：降低 NOx 排放可以采用废气再循环（EGR）技术，将废气冷却后引入进气系统中，能有效降低燃烧的最高温度，抑制或者减少 NOx 的生成；对富氧稀燃发动机，可以采用 NOx 吸附还原催化剂进行后处理。
机内净化技术：降低燃烧温度、喷射参数优化、EGR机外净化技术：SCREGR系统SCR系统颗粒物PM/PN主要成因：混合气不均匀导致燃烧不完全，在高温缺氧条件下氧化裂解而成解决路径：燃烧系统优化改进：优化进气道、燃烧室、喷油器及火花塞结构和布置，优化喷雾贯穿距离、喷雾锥角、减小喷雾粒径；标定及控制策略优化：可以多次喷射燃油，优化喷油时刻；提升燃油油品：合理控制蒸汽压力，降低苯含量，禁止加入 MMT；优化曲轴箱通风系统：提高油气回收效率，降低润滑油燃烧消耗；快速暖机：如汽缸盖加热（缸盖和缸套双水道）；后处理技术：加装颗粒物捕集器（DPF）。
国六技术路线的应用及研究
国六技术路线的应用及研究已成为当今汽车行业的热门话题。
作为我国排放标准的最高等级，国六标准的实施将对汽车整车、零部件及相关行业产生重要影响，这也是他们不断深入开展相关技术研究和不断努力提升领先程度的原因之一。
随着环保要求的提高，国家对新能源汽车和传统汽车的排放要求越来越高。
国六标准是目前我国最严格的排放标准，它要求汽车废气中的污染物排放量大幅下降，尤其是氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）的排放量。
同时，国六标准还根据我国的实际情况，加入了寒冷区考核和实际道路排放限值等严格内容。
为了满足国六排放标准的要求，汽车企业需深入开展相关技术研究和不断努力提升领先程度。
最常用的技术路线是蓝色燃烧技术和SCR技术，其中蓝燃由于实现减排效果比较困难，基本被淘汰，而SCR技术逐渐成为国际上主流的柴油汽车减排技术之一。
SCR技术的核心是利用尿素或NH3这类选择性催化剂来将NOx等臭氧拆分成N2，H2O和CO2等无害物质。
此外，在SCR技术中，还需要考虑尿素/AN（氨水）溶液的喷淋、防冻等问题。
尿素和AN溶液的喷淋是SCR技术实现的重点，因为溶液的喷淋不均匀、管路不畅通等问题导致排放的NOx未能达到要求是常见的问题。
尿素/AN溶液的喷淋不均匀、管路不畅通等问题导致排放的NOx未能达到要求是常见的问题。
这些问题既与保养有关，也与制造工艺和原材料选择有关。
为降低NOx等污染物的排放，需要汽车制造厂对喷射系统进行全面升级，包括把进口换成国产，引入高效自清洗喷嘴等。
这一过程需要时间和经费的投入，但是升级后的喷射系统能够使SCR技术发挥更好的效果，实现国六标准的要求。
此外，为了适应大量使用新能源汽车和混合动力汽车的市场需求，不少企业开始推进动力电池的开发与生产，以满足不同消费者对汽车的需求。
动力电池作为新能源汽车的核心零部件，其研发和制造水平将直接决定车辆性能的优劣，因此司机和制造企业都需要深入研究其技术，寻找更好的解决方案。
国六排放法规、技术路线、原理课件1
技术中心动力设计院 2019.3
目 录
柴油机污染物排放及来源 国六排放法规介绍 国六技术路线介绍
国六后处理基本原理介绍
主要柴油机污染物
阻止血红蛋白供氧 神经系统、视力 头痛、头晕、恶心 动脉硬化、脑溢血、 末梢神经炎
一氧化碳
碳氢化合物
致癌物质 光化学烟雾
·
排放法规
6.7 排放质保期规定 6.7.1 生产企业应保证排放相关零部件的材料、制造工艺及产品质量，能确保其在有效寿命期内的正常功能。 6.7.2 排放相关零部件如果在质保期内由于零部件本身质量问题而出现故障或损坏，导致排放控制系统失效，或车 辆排放超过本标准限值要求，生产企业应当承担相关维修费用。 6.7.2.1 生产企业应明确告知使用者按照车辆的正常使用和维护指南（手册），使用符合标准规定的油品和反应剂。 6.7.2.2 生产企业应明确告知使用者，在质保期内应保留使用符合标准规定的油品和反应剂的材料证明（如：1 年内 正规加油站凭证，正规销售店的反应剂销售凭证）。
国五
或
国六
国六MIL灯和国五区别：国六MIL灯的显示状态更加复杂，但不再和排放限扭有直接联系。
模式4一旦激活，对应故障将激活永久故障码
激活模式1
激活模式2
激活模式3 B类故障且 B1类故障计数 <200h 启动后常亮15秒 后熄灭 自检完后每5秒闪 亮3次
激活模式4 A类故障或 B1类故障计数 >200h 启动后常亮
ECU
· 排放相关信息
远程终端
远程排放管 理平台
排放法规
重点区域 国六a
排放法规
排放法规
1
技术路线
Nox降低 发动机原排水平随着产品升 级不断提高 同一配置下，Nox原排和PM 总是矛盾的。
国六标准 发动机技术
国六标准发动机技术国六标准是指中国汽车排放标准第六阶段，也是中国政府为了减少机动车尾气污染、保护环境和人民健康而实施的一项排放限制标准。
国六标准对汽车发动机技术提出了更高的要求，要求发动机在燃烧过程中尽可能减少有害气体的排放，提高燃烧效率，降低污染物排放。
一、国六标准要求1. 更严格的排放限制：国六标准要求汽车尾气排放的一氧化碳、氮氧化物、非甲烷总烃和颗粒物等有害物质的排放限制值都要比国五标准更低，以降低汽车尾气对环境和人体健康造成的危害。
2. 汽车发动机控制系统要求更高：国六标准要求汽车发动机的控制系统更加智能化，能够更准确地控制燃料喷射、点火、气门开闭等关键参数，以实现更高效的燃烧和更低的排放。
3. 增加汽车尾气排放监测：国六标准要求汽车安装更加敏感的尾气排放监测装置，能够实时监测和记录车辆的排放情况，以便相关部门对车辆的排放情况进行监管和检测。
二、发动机技术改进1. 燃烧技术的升级：国六标准对内燃机的燃烧技术提出更高要求，包括提高点火系统的精度，优化燃烧室结构，以及改进燃烧控制策略，使得燃料能够充分燃烧，减少有害气体的产生。
2. 减排技术的升级：国六标准要求汽车发动机采用更先进的排放控制技术，如提高废气涡轮增压器和进气道、增加燃油喷射系统的精度、改进氧传感器的响应速度等，以达到更低的排放标准。
3. 智能化控制系统的应用：国六标准鼓励汽车发动机采用更智能化的控制系统，如采用高精度传感器和先进的控制算法，保证发动机的各种参数和工作状态都能得到有效的监测和控制。
三、国六标准带来的影响1. 对于汽车制造商来说，国六标准的实施意味着他们需要对汽车发动机技术进行全面升级，包括对燃烧系统、排放控制系统和智能化控制系统的改进，这将增加研发和生产成本。
2. 对于消费者来说，国六标准的实施将使得汽车的购买成本略微增加，但相应地，他们也将获得更环保、更节能的汽车产品，从而获得更好的驾驶体验。
3. 对于整个社会来说，国六标准的实施将能够有效减少汽车尾气对环境的污染，改善空气质量，保障人民健康。
国六排放天然气发动机的开发
CHEN Benlin 1，YUAN Weibo 2，WANG Shu 1，WANG Guohua 1(1.Chongqing CAERI Power Technology Co.，Ltd.，Chongqing 401122，China ；2. China Automobile Engineering Research Institute ，Chongqing 401122，China )Abstract :In this paper, a diesel engine was transformed into a natural-gas-premixed engine with single-point injection. The engine adopted the technical route of the equivalence-ratio combustion without exhaust gas recirculation (EGR ) plus the three-way catalytic converter. By matching the optimized calibrations of the supercharger, the three-way catalytic converter and the electronic control system, the emission test was carried out according to the world harmonized transient cycle (WHTC ). The results show that the dynamic performance and fuel economy of the developed China VI natural gas engine meet the design targets, and the emissions meet the requirements of GB 17691—2018 Limits and Measurement Methods for emissions from diesel-fueled heavy-duty Vehicles (China VI ).Keywords :natural gas engine; emissions; three way catalyst; stoichiometric operation收稿日期：2020-06-01 改稿日期：2020-06-15基金项目：重庆市科学技术委员会重点产业共性关键技术创新专项（cstc2017zdcy-zdyfX0097）参考文献引用格式：陈本林，袁卫波，王 舒，等：国六排放天然气发动机的开发 [J ]. 汽车工程学报，2021，11(1)：47-52.CHEN Benlin ，YUAN Weibo ，WANG Shu ，et al. Development of China VI Emission Natural Gas Engine [J ]. Chinese Journal of Automotive Engineering ，2021，11(1)：47-52. (in Chinese )近年来，我国的经济高速发展，对石油的需求越来越大，由此产生了能源短缺和环境污染问题。
国六标准 发动机技术
国六标准发动机技术随着全球对环境保护意识的不断增强，以及中国国内空气质量的改善迫在眉睫，国家对汽车尾气排放标准的要求也在不断提高。
国六标准作为汽车尾气排放的新一轮规范，对发动机技术的要求和挑战也随之而来。
本文将以国六标准发动机技术为主题，深入解析国六标准对发动机技术的影响和发展趋势。
一、国六标准背景和意义国六标准是中国政府为了应对日益严峻的环境污染形势，保护环境、净化空气而提出的汽车尾气排放标准。
国六标准要求汽车尾气排放污染物大幅减少，其中颗粒物和氮氧化物的排放限值是国五标准的一半。
这意味着汽车制造商需要通过技术创新和成本投入来满足更为严苛的排放标准，这也对发动机技术提出了更高的要求。
二、国六标准对发动机技术的影响1. 排放处理技术升级国六标准对氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、非甲烷总烃（NMHC）和颗粒物（PM）等污染物的排放限值提出了更高的要求，这意味着发动机厂商需要对排放处理技术进行升级。
蓄热式氧化催化剂、尿素SCR（选择性催化还原）技术等成为国六发动机的标配。
这些技术的应用有效地减少了有害气体排放，保护了环境。
2. 燃烧控制技术优化国六标准对发动机燃烧控制技术提出了更高的要求，包括点火时序、配气机构、喷油系统等方面。
通过优化控制策略和燃烧过程参数，可以降低燃油燃烧产生的有害物质，提高发动机的燃烧效率，降低排放。
3. 轻量化技术应用为了提高发动机的功率密度和燃油经济性，国六标准对发动机的轻量化技术也提出了要求。
采用高强度轻量化材料、结构优化设计等手段，可以降低发动机的整体重量，提高车辆的燃油经济性。
4. 智能化控制技术发展国六发动机需要更加精准的燃烧控制和排放处理，因此智能化控制技术成为发展的重要方向。
通过传感器、控制单元和执行器的精准配合，实现发动机燃烧控制的全过程优化，提高发动机的效率和可靠性。
三、国六标准发动机技术的发展趋势国六标准的实施对汽车行业的发展产生了深远的影响，也推动了国六发动机技术的不断创新。
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(东11* 城市车)
重卡国六 (关键区域 特殊应用)
重卡 京五+
重卡 国五 (**城市车)
重卡北京 国六 (***城市车)
重卡北京 国六（全面） 2020.01
2015.01
2015.07
2016.01 2016.04
2017.01
2017.07 2017.12 2018.01
2019.01
33% 0%
PN (x10m11) 6 6 6
轻型车国六排放法规已于2016年12月23日正式发布； 轻型车国六升级主要为控制Nox的限值。 5
三、各厂家国六技术路线介绍
1、实现欧六的技术路线
A、中高EGR+DOC+DPF+SCR：冷却能力要求高，开发难度大，经济性差，非最优方案; B、低EGR+DOC+DPF+SCR ： 开发难度适中，经济性较好，目前国外主流方案; C、无EGR+DOC+DPF+Hi_SCR：开发难度相对较低，经济性最好，但对后处理要求较高。
3
二、排放限值标准对比分析
1、重卡排放限值与欧洲排放限值对比
4 3 2 1 0
重型车国六排放限值
动态试验限值
g/kw
g/kw
g/kw
国环WHTC
北京WHTC
10mg/kw
g/kw
一氧化碳CO
国4 欧Ⅳ 国5 欧Ⅴ 欧Ⅵ 国6 4 4 4 4 4 4
碳氢化合物
NMHC 0.78 0.55 0.55 0.55 0.16 0.16 3.5 3.5 2 2 0.46 0.46
国六
扭矩 可供样机时间 备注 285 未提供 375 未提供 375 未提供
江铃国六产品规划
7
END
8
中重型车国六排放限值
轻型车定义
轻型车国六排放限值
返回
9
轻型车定义及国六排放限值
轻型车定义
轻型车国六排放限值
返回
10
关于发布：轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）
返回
11
国六排放及发动机技术路线分析
1
卡车法规实施情况
国六法规与国五的差异 各厂家国六技术路线介绍
2
一、卡车法规实施情况
1、中国卡车排放实施时间
中重型：GB17691
全国卡车 国四
重卡 京五 重卡国五
重卡国六 (意见稿)
法规预测：环保部国六 征求意见稿预计国六实 施时间为2020年1月1日
全国重 卡国五
2、轻型车（总质量≤3.5T）排放限值
6 4 2 0 CO (g/km) 国5 国6a 国6b 0.5 0.7 0.5 Nox(10g/km) 1.8 0.6 0.35
42% 67%
轻型车定义及国六排放限值
THC+NOx(g/km ) 0.23 0.12 0.7
PM(mg/km) 4.5 4.5 3
EGR率
低 无 低 无 预计采用低EGR 无
潍柴
江西五十铃 JE493、JE4D28、4JJ1
潍柴重型机用无EGR路线与小排量机型不同；有可能更易于达到第三阶段油耗限值（降低15%）的要求； 康明斯技术路线未确定，预测沿续欧六（非国六）的低EGR路线。
6
四、国六发动机资源进展情况 4 、江西五十铃国六产品及开发节点
2020.07
2023.07
轻型：GB18352.5
轻卡 国五 (****)
轻卡 国六a
轻卡 国六b
轻型车国六排放法规已于 2016年12月23日正式发布
*东部11省: 北京，天津，河北，辽宁，上海，江苏，浙江，福建，山东，广东，海南,部分应用类别: 公交， 环卫，邮政车辆 **全国公交，环卫，邮政车辆于2017年1月实施国5排放标准，其它应用类别于2017年7月实施 *** 北京部分应用：公交、环卫 ****全国轻卡柴油于2018年1月实施国5排放标准
国五
系列 排量 型号 扭矩 285 375 325 系列 排量 型号 JE493 2.771 JE493ZLQ5 4JJ1 JE4D 2.999 4JJ1(HD)-110ps 2.776 JE4D28Q5F JE493 2.771 JE493ZLQ6 4JJ1 JE4D 2.999 4JJ1(HD)-110ps 2.776 JE4D28Q6F
2、各厂家技术路线情况
厂家
玉柴 K11外其它系列 K11系列 WP2.3N、WP3N、WP4.1N、WP4.6N WP6.7、WP7、WP9H WP10H、WP12、WP13 康明斯 ISD4、ISB6、ISD7、ISL8.9、ISL9.5、ISZ13
发动机系列
采用的技术路线
EGR+DOC+DPF+SCR DOC+DPF+SCR+ASC EGR+DOC+DPF+SCR DOC+DPF+HiSCR 技术路线未定 DOC+DPF+SCR+ASC
43%
氮氧化物Nox
4.2 3.7
颗
2.8
2.5
3 3 1
0%
1.1
77%
1
67%
预测国六排放限值和测试循环也是参照欧六排放限值标准来确定； 相对于国五阶段国六阶段Nox下降77%，PM下降66.7%。 国六加入PN限值，必须加装DPF。
4
二、排放限值标准对比分析