随着国六排放标准的全面实施,我国对汽车尾气污染物的控制已经达到世界主流水准,国六b在某些有害气体排放的控制数据上甚至要比现行的欧6标准更加严格。但现行的NEDC尾气测试方法尚存在一定局限性,与汽车实际使用情况有很大不同,这就导致依照NEDC法则测试出的乘用车续航里程、能耗、污染物排放都与实际情况不符。
这一点在电动车领域最明显,如果购买过纯电汽车的小伙伴可能发现工信部标注的续航里程与实际使用的续航里程相差较大,这也是因为测试标准与现实中车辆行驶工况不同有关。
基于这一问题,欧洲已经率先放弃NEDC排放测试规则,转而启用WLTP测试法则,这也标志着乘用车排放、能耗测试进入了更加贴近现实使用工况的发展路径。
WLTP作为目前国际公认最适合的能耗测试的法案,其在2014年被世界汽车法规协调论坛所采纳,我国也是签约国之一。欧洲和日本已分别于2017和2018年开始实施WLTP法规测试工况。中国也已确定采用WLTP工况作为排放测试标准,该标准将于7月1正式全面实行。
何为NEDC?
NEDC(New European Drive Cycle)是一种乘用车动力系统排放、能耗的循环方式,最早在1994年由欧盟提出,诞生于上世纪90年代的NEDC测试体系自诞生之日就一直饱受诟病,其匀速运转的稳定工况占据了绝大多数的时间,市郊的循环测试时间(400秒)又远高于市区循环测试时间(195秒),这与大多数大型城市中的机动车使用工况严重不符。由于城市拥堵以及路况的变化,驾驶者基本不可能长时间让车辆保持匀速行驶状态,因此这套排放测试循环法则在很多地区都没有现实参考意义。
我国在2003年后对机动车排放测试的标准一直都借鉴NEDC其测试持续时间为1180秒,共行驶距离11km,最高车速120km/h,市区循环和市郊循环分别占比66%和34%,前者由4个重复的单元构成,每个单元包括15个不同工况,市郊循环包括13个工况,测试温度20-30℃。总体来看,NEDC循环过程中,车辆基本上都是模拟匀加减速和匀速。
WLTP如何解决NEDC痛点?
通过上文可以看出,NEDC最大的不足就在于加减速都是恒定加速度,而其中又包含了不少纯匀速行驶工况,在现实中,车辆行驶动态会随着道路情况以及其他交通参与者随时发生改变,因此瞬态工况对于排放、能耗测试更加重要。WLTP正是在循环测试中一改之前的稳态加减速,改为加速度发生变化的瞬态工况,以此来模拟真实环境中机动车的使用情况。其持续时间也大幅度延长——该循环测试时间为1800秒,比NEDC足足长了十多分钟。
WLTP循环按照功率质量比和最高车速对车辆进行分类测试,乘用车对应其中的Class3测试工况。测试过程包括低速段、中速段、高速段、超高速段四部分,测试温度23℃。总长度23.25km,最高车速为131km/h。
根据新旧两种测试工况的特征,可以看出一些端倪。
首先,WLTP测试循环时间更长,冷启动对整个测试过程的影响程度有所降低,而暖机状态下更频繁的大负荷加速工况才是新法则排放测试的重点。因此,之前为了应对NEDC法规而大行其道的排气歧管缸盖集成技术,缩短三元催化器与排气门之间的距离的做法可能对排放控制的优化会减弱。
其次,WLTP测试中,怠速测试比例大幅下降。自动启停、微型油电混动等技术,在测试中对能耗、排放的优化也会被大幅削弱。
因为WLTP测试循环的平均速度、最大速度,以及最大加速度等都有提升,测试车辆负荷更大,这会导致所有车型的能耗(包括纯电汽车)都将有所增加。该法规更加考验动力系统的高负荷效率,动力储备更好的大排量、大功率的车型会占有更多的优势,因为动力储备足够丰富会提升减小负荷对动力系统的影响,保证动力高效输出。这一变化的影响也将波及纯电动车型。已切换WLTP测试标准的欧盟在2017年便对此作出预测分析,在WLTP下,电动车的能耗测试将会有26%-30%恶化,这也是很多电动车的WLTP续航和NEDC续航有较大差距的原因。
WLTP对车辆动力系统的影响
首先可以肯定的是,所有的纯电动汽车在WLTP法规测试下,续航里程会有较NEDC测试有较大“缩水”,这也能体现出该法规更加贴近现实道路情况使用场景的事实。
而在燃油车领域,新规则让现有内燃机技术格局变得有些微妙了。
早在两年前,欧盟已经比对过WLTP与NEDC循环条件下燃油消耗的差异。根据欧盟搜集的数据,排量小于1.4L的车型,WLTP测试出的二氧化碳排放量比NEDC测试出的结果多1.37倍;1.4L-2.0L之间的车型,多1.32倍;2.0L排量以上车型多1.23倍。可见,随着排量的增加,切换WLTP测得的二氧化碳排放量逐渐与NEDC测出的接近。这是因为更大排量的内燃机在瞬态工况下的工作效率比小排量内燃机更稳定。
车叔总结
WLTP法规的落实必将引导全球车企对燃油动力进行新一轮的技术调整。短期内,类似EA211这种1.5T米勒循环+48V轻混的搭配,或将成为未来一段时间内的主流。这也意味着一味缩小排量并通过涡轮增压榨取动力的技术手段不再适用。
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