柴油机在乘用车上的应用及发展趋势
柴油机发展的趋势
柴油机发展的趋势
1. 节能环保：柴油机发展趋势是越来越注重能源效率和环保性能。
新一代柴油机采用了更加高效的燃烧技术，可以大幅降低污染物排放，同时提高油耗效率，减少能源浪费。
2. 智能化与自动化：随着信息化水平的不断提升，柴油机也向着智能化和自动化方向发展。
例如，采用机电一体化控制技术，柴油机可以实现自动调节，提高工作效率和安全性能，降低维护成本。
3. 多品种、小批量生产：随着市场需求和技术进步的变化，柴油机制造商越来越倾向于小批量多品种的生产方式。
这需要柴油机制造商提高生产灵活性和适应能力，增加产品差异化，同时保证产品质量和稳定性。
4. 混合动力与电动化：柴油机的发展趋势将逐渐向混合动力和电动化方向发展。
一方面，混合动力技术可以通过电力辅助提升柴油机效率，达到更高的性能和经济效益。
另一方面，电动化技术也可以带来更加清洁、环保和高效的柴油机解决方案。
2023年汽车柴油机行业市场前景分析
2023年汽车柴油机行业市场前景分析随着全球经济的不断发展，汽车柴油机行业市场呈现出不同的趋势和特点。
随着各国环保要求的提高，以及燃料成本上升等因素的影响，汽车柴油机行业市场前景分析需要考虑多种因素。
一、市场现状目前，汽车柴油机行业市场呈现出以下几个趋势：1. 柴油机的市场份额正在缩小全球范围内，柴油机和汽油发动机是主流动力系统。
然而，由于环保要求的提高，柴油机的市场份额正在缩小。
德国是柴油车的主要制造国，但自2015年以来，柴油车销量开始下降。
2017年，欧盟市场柴油车占比仅为39%。
2. 燃料经济性和环保要求的提高随着环保要求的提高和燃料成本上升，汽车制造商正致力于开发更加燃油经济型和环保的柴油机。
例如，奥迪公司已宣布在2025年前停产所有柴油车。
3. 新兴市场需求增长新兴市场的汽车销售量快速增长，特别是重型商用车的销售。
例如，中国是全球最大的柴油车市场，重型商用车占柴油车总销量的90%以上。
4. 柴油机智能化技术的发展柴油机智能化技术的发展也带来了市场变化。
例如，柴油机的排放控制技术已经发展到第五阶段，其中利用先进的微处理器和传感器技术实现严格的排放控制，降低了柴油机的运行成本。
二、市场前景分析虽然柴油机市场份额正在缩小，但是柴油车依然占据了市场的一定份额。
随着新兴市场的发展和环保要求的提高，柴油车市场前景仍然看好。
1. 新兴市场需求继续增长在新兴市场，汽车销售量正在迅速增长。
根据统计，预计2025年重型商用车销售量将增长45%以上，主要由亚洲、中东和非洲地区驱动。
这将为柴油发动机市场增长带来机会。
2. 环保要求提高，柴油机技术不断进步随着环保要求的提高，柴油机技术不断进步。
例如，柴油机的智能化技术、减排技术和燃油经济性改进技术的不断发展，将有助于降低柴油车的运行成本和排放量，增加市场竞争力。
3. 市场份额缩小，市场竞争更加激烈虽然柴油车市场前景看好，但是市场份额正在缩小。
随着环保和经济要求的提高，汽油发动机市场份额正在逐渐扩大，两者竞争将更加激烈。
柴油机的性能优势与发展方向
摘
要
本 文阐述 了柴油机相对汽 油机 的性 能优 势 ； 动机 柴油化的发展 现状 ； 发 现阶段 车 用柴油机 的技 术研 柴油机 性能 技术研 究 发展趋 势 文献标识 码 ： Ａ
究： 以及 柴油机 电控 技术 、 放控制等的应 用研 究发展 趋势 。 排 关键词 中图分类号 ： Ｋ ２ Ｔ ４３ １ 柴油机的发展现状 发动机柴油化 已成为 当今 汽车行 业不 可阻挡 的发展趋
有 时甚 至更多 。
在相 当长 的时 间内 ， 车用柴油 机的技术 发展重点 主要 放
在提高动力性 、 经济性 、 可靠性 和寿命 等方 面 。而 目前 的发 展重点则转 向以排放 、 噪声为首 位 ， 乎所 有 的重 大发展 和 几
改进工作都是 围绕这 一要 求或 与 这 一要 求 相结 合 进 行 的。
低 。催化剂对 于改 善汽油机 的 ＨＣ排放虽 然有 显著 的作用 ， 但它却对低 温的适应性 差 ， 尤其 是在市 区汽车经常停 车或启 动的工况 下。而柴 油机就不 存在此 问题 ， 因为 其 Ｈ Ｃ排放 本 来就 低。ｃ ０ 排放 ， 因为无毒 ， 直没有放 在控制之列 。但 随 一 着 ｃ ０ 的大量增加 会加 热大气层 ， 导致 地球 温室效 应的 现象 被人们认 识后 ， 的控 制 已成 为 ２ 世 纪 的全 球性 课题 。 由 它 １ 于柴油机热效率高 ， ｃ 其 ０ 排放 明显低 于 汽油机 。一般 市场 上柴油机产生的 ｃ ０ 比汽 油机约 低 ２ ％ 。颗粒 （ Ｍ） ０ Ｐ 排放 ， 过去一般认为只有柴油机才有 ， 而实 际上汽油机也 有。根据
随着社会 的发展 ， 排放性 能成为这种动力装置是否有发 展前途 的首要 因素 。汽 油 机作 为 各 种车 用 动 力装 置 已有
任重道远 中国乘用车柴油化艰难历程
与 国 际 上 乘 用 车 柴 油 化 红 红 火 火 的 现 象 相 比 ，我 国 乘 用 车 柴 油 化 的 比例 仅 为 １ ％
左右 。其原因如下 ：
１ 纵 观 中 国 汽 车 工 业 的 发 展 历 程 ，在 ．
动 力 总 成 方 面 始 终 以 汽 油 机 为 主 ，这 也 是 中 国炼 油 水平 导致 的 柴 油 品 质所 决 定 的。
油效 果佳。 ２ 柴 油 车 废 气 排 放 少 于 汽 油 车 。 柴 油 ．
乘 用 车 的 污染 物 排 放 主 要 有 ： ０ 、Ｃ 、 Ｈ 、 Ｃ ０ Ｃ Ｎ ｘ和 Ｐ 微 粒 ）５ 。 与 同 排 量 汽 油 乘 用 Ｏ Ｍ（ 种
车相 比 ，Ｃ ０ Ｃ ，Ｎ ｘ Ｐ （ 粒 ） Ｏ、Ｃ 、Ｈ 低 Ｏ和 Ｈ 微
Ｒ Ｅ ＮＥ Ｇ ＥＮＥ Ｒ Ｙ
柴油燃烧过程是内燃机最高效的燃烧过程，与其他动力相 比，它具有独特优 势。现代柴油机较常规燃油喷射汽油机具有节能 （ 降低油耗 ３ ％ ） ０ 、环保 （ 减少 ２ ％Ｃ ５ Ｏ 排放 ） 、强劲 （ 扭矩提升 ５ ％） ０ 等特点，它也是一项保证未来全球移动 性可持续发展的节能环保绿色技术。为此， 全球著名汽车厂商均倡导推广使用清 洁柴油汽车。
更 经 济 的 轿 车 ，还 是 美 国 的 “ 一 代 汽 车 新
合 作 计 划 ” 均 将 柴 油 轿 车 作 为 最 佳 的 选 ，
择方案 。
东 风 风 行 菱 智 柴 油 版 搭 载 Ｄ１ ＴＣＩ 油 发 ９ 柴 动 机 ， 此 发 动 机 配 备 博 世 高 压 共 轨 燃 油 喷 射技术
油机 。韩国 柴油机发 展大量借鉴 欧洲技术 ，
现 代 公 司 的 柴 油机 制 造 水 平 就 达 较 高 水 准 。
国内外柴油机发展现状
国内外柴油机发展现状
柴油机是一种内燃机，使用柴油燃料进行燃烧以产生动力。
它具有高效率、高扭矩和长寿命等优点，因此在各个领域得到广泛应用，包括交通运输、工业生产和农业机械等。
国内柴油机的发展现状是正向着更环保和高效的方向发展的。
近年来，我国政府对柴油机的排放标准进行了严格要求，以减少尾气排放对环境造成的污染。
为了满足这些标准，柴油机制造商采取了各种措施，如改进喷油系统和增加尾气处理设备等。
同时，柴油机的燃烧效率也在不断提高，通过优化燃烧室设计和增加压缩比等方式来实现。
国外柴油机的发展也在朝着同样的方向前进。
欧洲是柴油机技术的引领者之一，他们在柴油燃烧技术上积累了丰富的经验。
他们致力于提高柴油机的燃烧效率和减少尾气排放，通过采用先进的喷油系统和增加尾气处理装置等技术手段来实现。
同时，他们还在研发高压共轨喷油系统、可变气门升程等新技术，以进一步提高柴油机的性能。
总的来说，国内外柴油机的发展都在追求更环保和高效的目标。
随着环保要求的提高，柴油机制造商不断进行技术创新和改进，以满足市场和环境的需求。
未来，柴油机将继续在各个领域发挥重要作用，并不断提高性能和减少排放。
2024年单缸柴油机市场规模分析
2024年单缸柴油机市场规模分析简介单缸柴油机是一种内燃机，以压缩燃料混合物并在高温下点燃来产生能量。
它们通常用于驱动小型车辆、发电机、农用机械和其他需要高扭矩输出的设备。
本文将对单缸柴油机市场规模进行分析，探讨其当前和未来的发展趋势。
市场规模单缸柴油机市场规模主要由以下因素影响：1. 市场需求随着全球人口的增长和经济的发展，对单缸柴油机的需求不断增加。
特别是在农业和发电领域，单缸柴油机是主要的动力来源。
此外，由于其高效能和可靠性，单缸柴油机也被用于小型船舶和建筑设备等行业。
2. 市场竞争单缸柴油机市场竞争激烈，存在多家制造商。
主要制造商包括卡特彼勒、康明斯、德科、杜拉马克和伊斯曼等。
3. 技术创新技术创新对单缸柴油机市场规模有着重要的影响。
随着研发和创新的推动，单缸柴油机变得更加先进，具有更高的效率和更低的排放水平。
这些创新提高了单缸柴油机的市场竞争力，并推动了市场规模的增长。
市场趋势基于对单缸柴油机市场规模的分析，我们可以观察到以下趋势：1. 市场增长随着全球经济的增长和农村地区对能源的需求不断增加，单缸柴油机市场有望保持稳定增长。
特别是在亚洲和非洲等地区，农业和发电行业的发展将推动单缸柴油机市场的扩大。
2. 技术升级随着环保意识的提高和排放标准的不断加严，制造商将继续投入更多资源来研发环保型单缸柴油机。
这些技术升级将提高单缸柴油机的效率、减少排放，同时满足市场需求。
3. 新兴市场的崛起许多新兴市场国家正经历着快速的工业化和城市化过程。
这些国家对能源的需求不断增加，将为单缸柴油机市场提供更多增长机会。
特别是在农业、建筑和能源领域，单缸柴油机的需求将得到进一步推动。
结论单缸柴油机市场规模正在不断增长，并将继续保持良好的发展势头。
市场需求、市场竞争和技术创新是影响单缸柴油机市场规模的主要因素。
随着全球经济的增长和新兴市场的崛起，单缸柴油机市场有望迎来更多的机遇和挑战。
制造商应致力于技术升级和产品创新，以满足市场需求并保持竞争力。
柴油车的发展历史
柴油车的发展历史
柴油车的发展历史
一、柴油发动机的发明与进步
柴油发动机的发明可以追溯到19世纪末期，但早期柴油发动机的性能和效率并不理想。
在20世纪初期，随着工程技术和材料科学的进步，柴油发动机开始具备较高的可靠性和效率。
在第二次世界大战期间，柴油发动机被广泛应用于军事车辆和船舶中，发挥了重要的作用。
二、柴油车在欧洲的普及和推广
在20世纪50年代和60年代，欧洲开始普及柴油车。
特别是在德国和法国，柴油车得到了大力推广。
这主要是因为柴油发动机具有较高的燃油效率和较低的运行成本，符合欧洲城市的需求。
在随后的几十年里，欧洲的柴油车市场逐渐扩大，成为主流的汽车市场之一。
三、柴油车在北美的兴起
相比欧洲，柴油车在北美的起步较晚。
在20世纪70年代和80年代，随着石油危机的加剧和对环保要求的提高，柴油车开始在北美流行。
特别是在美国，由于石油资源相对匮乏，柴油车的燃油效率和运行成本优势得到了更好的体现。
在随后的几十年里，北美地区的柴油车市场也逐渐扩大。
四、柴油车在全球范围内的广泛应用
随着全球环保意识的提高和对可再生能源的追求，柴油车在全球范围内得到了更广泛的应用。
在亚洲、南美洲和非洲等地区，柴油车也得到了普及和推广。
这主要是因为柴油车具有较高的燃油效率、较低的运行成本和较好的环保性能，符合这些地区的需求。
总之，柴油车的发展历史是一个不断探索和创新的过程。
从早期的柴油发动机到现代的柴油车，人们不断努力提高其性能和效率。
随着全球环保意识的提高和对可再生能源的追求，柴油车将在未来发挥更加重要的作用。
汽车发动机的现状及发展趋势
汽车发动机的现状及发展趋势摘要随着生活水平的提高和我国汽车生产量的增加，人们对汽车的舒适度和安全度的需求也日益提升。
即使中国的汽车制造业发展得很快，但是汽车行业的发展空间还很大。
在市场经济发展的驱动下，中国发动机市场近年来也出现了强劲的改变。
近年来，全球石油资源的使用日益紧张，人们开始研究发动机的替代燃料。
天然气和甲醇等新产品被广泛使用，并在发动机领域开展了深入的研究。
汽车厂商和专业发动机制造商都开始着手研究这方面的内容。
因此，为了了解汽车发动机技术的发展过程，本文论文结合汽车发动机技术发展的实际情况，论述了当前汽车发动机现状及发展趋势。
关键词:汽车发动机；发展现状；发展趋势随着国民经济的发展和汽车产量的日益增长以及能源供应日益紧张，减少汽车燃料消耗是当前汽车工业亟待解决的重要课题之一，为此，我国出台了对各种轿车的油耗法规，另外，在当前汽车发动机技术的发展中需要解决的另一个问题是排放。
因此在汽车节能、环保技术开发中，性能先进、稳定、良好的发动机起着非常重要作用。
汽车质量的关键措施提升重点集中在优良的汽车发动机方面。
现如今，受到经济因素与其他各因素的功用影响，汽车与发动机的发明已经开始逐渐朝着低能耗的方向发展。
高效能、低排放发动机将成为主流。
因此，节能环保发动机将有可能成为未来发展趋势。
1.汽车发动机的重要性汽车的组件有很多，比如橡胶制成的轮胎、方向盘、座位、汽车外壳。
除了我们一眼就能看到的外部配置外，汽车内部设置的机动化配置还有很多。
电池、油箱、发动机等非常重要和必要的配置。
其中汽车发动机对汽车来说相当于人类对心脏的重要性。
没有心脏的人不能生存，同样没有汽车发动机的车也不能开，甚至不能叫车。
私家车、货车、专业赛车等汽车发动机将像心脏一样存在。
汽车发动机性能决定了汽车的性能、价钱和寿命。
对专业赛车手来说，他们会在好汽车发动机上花费很多精力和金钱。
只有良好的汽车发动机性能才能保证他们在赛场上取得好成绩，在汽车发动机性能上超过其他对手。
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2
现代柴油机的优势 - 动力性能表现优异
5
增压直喷柴油机和汽油机动力性能比较
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现代柴油机的优势 – 提供更多驾驶乐趣
6
增压直喷柴油机和新型直喷汽油机性能比较
发动机 功率 扭矩 (Nm) 加速性能 0-80 km/h 0-100 km/h 0-120 km/h 0-130 km/h 加速弹性
信息来源: Auto Motor und Sport
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颗粒捕集器使用效果测试
% 150
过滤前
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推动技术发展的因素
16
能源 温室效应- CO2 废气排放- CO, NOx, HC, PM
1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 VOLKSWAGEN Group China
8
17
柴油发动机技术发展的关键
氧化催化 转换装置
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10
大众汽车涡轮增压直喷(TDI)柴油机
21
可变涡流进气
喷油器垂直中置
改进的进气系统
每缸4气门
燃烧室中置
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22
柴油机技术的发展 - 高压燃油喷射系统
分配泵
共轨系统
泵喷嘴
信息来源: Bosch
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24
工作原理
喷射过程压力变化曲线
喷射压力峰值 2200bar 可变开启压力
Z- 燃油入 A- 燃油出
预喷射 (喷射时刻可控)
后喷射 (喷射时刻/压力可控)
时间
信息来源: Bosch
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12
泵喷嘴工作原理
• 高喷射压力 - 2000bar
• 可精确控制喷 射过程 - 实现预喷射
• 泵体与喷嘴合 二为一 - 无高压管路
25
• 输出功率高 • 降低油耗 • 燃烧噪声低 • 排放清洁 • 结构紧凑
故障率低
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柴油机技术发展 - 可变进气截面涡轮增压器
26
• 提高效率 • 改善发动机适应性 • 提高发动机功率 • 改善低速性能 • 降低油耗
荷兰 挪威 瑞士 爱尔兰 芬兰 瑞典 希腊 信息来源: Marketing Systems, VDA, AAA
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1
J.D. Power 全球轻型柴油车市场预测 (2004-2014)
3
百万辆
2004
2009
2014
西欧
北美
南美
东欧
亚洲
其它地区
J.D. Power 预测:
15
大众汽车公司柴油发动机废气后处理技术
31
λ-传感器
EDC
氧化催化器 NOx催化器
温度传感器 NOx-传感器
p-传感器
颗粒捕集器
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32
颗粒捕集器 - 帕萨特 2.0 TDI 的颗粒捕集器
帕萨特 2.0 TDI
¦ 2.0升, 4缸, 增压直喷柴油机 ¦ 100 kW (136 PS) ¦ 6.1 升/ 100 km ¦ 满足欧4标准
11
最高喷射压力 (bar)
压力
高压燃油喷射系统技术的发展
23
2000 1500 1000
500
VP
机械控制
增电压子直控喷制
PDE
VP 44 CR
VP 37 VP 34
0 1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
信息来源: Bosch
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博世新一代泵喷嘴
6
鼓励性政策 – 欧洲各国燃油税
14
在欧洲，通过对柴油施以比汽油低的燃油税以推动节能环保的柴油车的使用。
(
西班牙
瑞典
葡萄牙
燃 奥地利
油
价
荷兰
格 卢森堡
未 意大利
含 爱尔兰
燃
英国
油
税
希腊
法国
芬兰 德国
丹麦
比利时
0
20
40
柴油 汽油
60
80
100 [欧分/升] 120
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大众1升车
• 排量: 0.3 L, SDI技术, 单缸 • 功率: 6.3kW (8.5 PS) • 油耗: 0.99L/100km • 满足欧4排放法规
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4
现代柴油机的优势 - 有益环保
9
欧洲柴油轿车排放标准的发展 - HC+NOx排放限值
HC+NOx排放 [g/km]
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16
33
新一代颗粒捕集器 – 高尔夫 V 2,0 TDI 的颗粒捕集器
¦ 氧化催化转化器/颗粒捕集器 组合为一体
¦ 已应用于高尔夫系列 ¦ 满足欧4排放标准
颗粒捕集器
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34
① 过滤器 ② 压力传感器 ③ 温度传感器 ④ 氧化催化剂
改进的燃烧系统
燃油
NOx排放后处理
颗粒捕集器
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18
柴油发动机技术发展方向
• 2 气门
• 泵喷嘴 • EGR冷却控制
• 可变进气截面 涡轮增压器
• 4 气门 • 第二代泵喷嘴 • 电控执行装置
• 铝质材料 • 第三代泵喷嘴 • 多孔式喷油器 • 新型传感器 • 可变涡流进气
1
鼓励性政策 – 对环保车型予以减税
15
大众汽车公司满足欧4排放标准的柴油车型逐年增加
50%
> 80%
Euro 4
25%
0% 1999
2000
2001
路波 1,2L,TDI 45kW
高尔夫 / 宝来 1,9L,TDI 74kW
波罗 1,4L,TDI 55kW
2002
2003 2004 2005
途安 1,9L,TDI 74kW 2,0L,TDI 100kW 帕萨特 2,0L, TDI 100kW 2,5L, TDI 120kW
0,02 欧 4 采用效率 > 80% 的
采用效率>95%的 颗粒捕集器
0,01
NOx催化转换器
系统的再生
0
⇒ 会导致油耗增加
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
NOx + HC排放(g/km)
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30
柴油机技术发展 - 废气后处理技术
大众汽车的策略
颗粒排放 (g/km) 0,05
53
现代柴油机在乘用车上的 应用及发展趋势
徐焕新博士 大众汽车(中国)投资有限公司
2004 年 12 月
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27
报告内容
1
• 柴油车国际市场现状及发展 • 柴油车市场发展的主要因素 • 现代柴油机技术的发展 • 现代柴油机技术需要高品质燃油 • 未来燃油和动力系统技术的发展战略
优化燃烧过程 优化燃油喷射
4 气门技术 优化发动机管理 改进的燃油和润滑油 优化的催化转化装置.
基准车型
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
NOx + HC 排放(g/km)
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柴油机技术的发展 - 涡轮增压直喷燃烧系统
20
涡流式 进气道
活塞顶 燃烧室
五孔 喷油嘴
60-100 km/h
高尔夫 2.0 FSI 直列4缸 直喷汽油机 110 kW/6000 rpm 200 Nm/3500 rpm
6.1s 8.9s 12.6s 14.9s
7.4/9.3s
高尔夫 2.0 TDI 直列4缸增压直喷柴油机
103 kW/4000 rpm 320 Nm/1750 rpm
6.3s 9.1s 12.9s 15.1s
欧3
0,04
采用先进发动机技术 满足欧4排放法规
0,03 NOx:颗粒 > 10:1 0,02 欧 4
NOx:颗粒 > 10:1 基准车型
0,01
采用效率>65%的 NOx催化转换器
采用效率> 95%的 颗粒捕集器
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
NOx + HC排放(g/km)
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• 电控可变气门机构 • 第四代泵喷嘴 • 几何结构可变的喷油器 • 智能进气管理 • 多程进气增压控制
2001
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9
技术改进方案
（85kW 高尔夫级别轿车, 新欧洲驾驶循环 ）
颗粒排放 (g/km) 0.05
欧3 0.04
0.03 欧4
0.02 0.01
19
0,4 欧0排放限值
0,3
0,2