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虽然“国家五项”排放标准全面实施才两年，但鉴于2016年底环境保护部和国家质量监督检验检疫总局(以下简称“国家六项”)发布的《轻型汽车污染物排放限值和计量方法(中国第六阶段)》以及国务院发布的《打赢蓝天之战三年行动计划》的相关规定，“国家六项”已提前进入倒计时。据盖世汽车不完全统计，目前已有十多个省级行政单位宣布将于2019年7月1日提前实施六项国家标准。

众所周知，“国家6”被称为历史上“最严格”的排放标准。作为“国家5级”标准的升级版本，在许多方面的要求都得到了加强。业内人士还普遍认为，对于汽车公司来说，“六号状态”的难度确实大幅增加。那么，“六国”的难点是什么？我们应该如何解决它？让我们看看这篇文章！

一、国家六大排放法规概述

国家六大排放法规与欧洲六大排放法规的区别如下:1 .I型试验的试验程序已修改为采用全球技术法规轻型车辆试验程序(wltp)；2.类型2。二类试验改为RDE试验，四类试验修改。3.类型3。虚拟仪器测试提高了对柴油车辆和氮氧化物的控制要求；4.换料期间污染物排放测试的要求增加，各种污染物的排放限制收紧；5.增加了对碳罐有效容积和初始工作容量的测试要求；6.提高了对催化转化器载体体积、贵金属总含量和贵金属比的测试要求；7.修订生产一致性检查的确定方法，增加催化转化器和碳罐的生产一致性检查要求；8.在役合规性增加了换料期间蒸发排放和污染物排放的检查要求；9.增加了型式检验样车的确认和检验；10.OBD和基准燃料测试的技术要求已经修订。

国家六大排放法规与国家五大排放法规的区别如下:1 .测试周期不同:全面检查冷启动、加速和减速以及高速负载条件下的排放。2.添加实际驾驶排放(RDE):首次将排放测试转移到实际道路，以避免排放作弊。引入RDE是为了控制车辆的实际驾驶排放。它将车辆废气检测从实验室扩展到实际行驶路面。实际道路排放测试过程考虑了影响实际驾驶排放结果的因素，包括驾驶条件、交通条件、驾驶风格、环境温度和海拔高度，能够更真实地反映实际使用车辆的排放水平。3.测试程序要求不同的要求:为了避免实验室测试数据和实际使用之间的不一致。4.延长排放保证期:如果车辆在3年或6万公里内因故障排放超标，费用由车辆制造商承担。5.限制要求更严格:40%-50%更严格，柴油车辆的限制要求相同。

6.加强蒸发排放控制:要求车辆安装ORVR油气在线回收装置。7.改善车辆排放的实时监控:引入美国车载诊断系统，及时发现排放故障。8.提高低温试验要求:将一氧化碳和氮化合物的限值提高1/3，并增加碳氮化合物的控制。9.新的测量要求:增加了对汽油排放的颗粒物的测量要求。10.曲轴箱污染物排放试验的新要求:1 .提高柴油机曲轴箱的控制要求；不要让曲轴箱通风系统中的任何污染物排放到大气中；对于没有曲轴箱强制通风系统的车辆，曲轴箱气体应在第一类试验期间引入CVS，并包括在排气污染物总量中。11.换档策略:在全国六档排放测试中，换档时间和档位并不固定，换档点是根据克服行驶阻力和加速所需的动力与发动机在所有可能档位下提供的动力之间的平衡来确定的。然而，NEDC的换档时间和档位是固定的。无论是A0微型车还是D豪华车，无论发动机动力扭矩是大还是小，转速是高还是低，它们只能在同一跑道上起步，同时以规定的速度换挡。12.测试的新应用范围:增加混合动力电动汽车的测试要求。在OBD诊断期间，混合动力电动车辆增加了八项监控要求。

二、国家六大排放法规应对方案

降低一氧化碳产量的基本原因是混合气体太富。因此，为了满足状态6的一氧化碳排放要求，电喷系统必须尽可能减少混合气体的富集，例如在高速和大负荷区域的富集保护、瞬时富集以及在启动和预热期间的富集。1.4T进气道喷射发动机(原发动机符合国家五级排放标准)的一氧化碳排放曲线(WLTC循环)处于高速大负荷区域。由于排气温度过高，为了保护催化剂，排气温度通常通过富集混合物来降低。这种浓缩操作导致一氧化碳排放量显著增加。

1.4T进气道喷射发动机的一氧化碳排放曲线

高速大负荷区域混合气富集解决方案:排气歧管集成冷却水套→降低排气温度和低压冷却EGR→抑制爆震、降低排气温度和喷水技术→抑制爆震和降低排气温度和48V系统→避免燃油和空气在内燃机高速大负荷区域更好地混合解决方案:优化进气系统，对于增压发动机，可以改进进气系统以增加滚流比和气门重叠角。利用内部EGR加热混合气，改善冷态时的燃油雾化状况，降低喷油器的SMD:提高冷态时的系统压力，采用多孔喷油器，优化喷射导向

高碳氢化合物排放减少的原因通常是由于催化剂起燃时间长以及部分燃料不参与燃烧的事实。通常，碳氢化合物排放主要来自冷却阶段。减少碳氢排放的措施:优化催化剂①增加贵金属含量②优化催化剂排列位置；使用紧耦合催化剂③增加催化剂的目数(例如，600目或750目)；④对于涡轮增压发动机，使用电子排气阀或负压控制排气阀；优化燃料系统；改善燃料雾化；对于燃料电池发动机①，增加系统油压；改善燃料雾化、优化喷射引导、采用多孔燃料喷射器、采用双燃料喷射器以增加GDI发动机的最大系统油压、优化喷射引导、优化空气系统、增加增压发动机的发动机滚流比、合理选择增压器、采用双VVT、采用较大的气门重叠角以在冷态下获得较大的内部EGR率、有效地加热混合气体、改善燃料雾化、优化匹配，以及对于GDI发动机，多次喷射的合理匹配， 最大限度地平衡延迟点火角和怠速稳定性，以加速GDI发动机的催化剂起燃②，增加冷段系统油压，改善燃油雾化③优化气门重叠角

减少PN排放的措施PFI发动机PN排放的来源主要包括以下三个方面:1 .进气门的内表面、气门座和燃烧室顶部的油膜。在PFI发动机中，燃料通常由燃料喷射器喷射到进气通道中，并与进气通道中的进气混合。当存在喷射量大、温度低等不利因素时，燃料和空气混合不充分，容易在进气阀附近的进气壁上形成更多的液膜积累。当进气门打开时，部分液体燃料随着进气流进入气缸，并分布在进气门的内表面、进气门的气门座和燃烧室的顶部区域。当燃烧发生时，这些区域中的液体燃料油膜没有完全燃烧，并且是生成PN的主要来源之一。2.排气侧气缸壁上的油膜。在某些工况下，阀门打开喷射，燃油喷雾和空气流没有充分混合，一些液体燃油颗粒被进气气流带到排气侧的气缸壁上，积聚形成液体油膜，然后不完全燃烧形成颗粒排放。3.排气侧气缸壁上的油膜。在某些工况下，阀门打开喷射，燃油喷雾和空气流没有充分混合，一些液体燃油颗粒被进气气流带到排气侧的气缸壁上，积聚形成液体油膜，然后不完全燃烧形成颗粒排放。

降低燃料电池发动机PN排放的措施1。燃料喷射器雾化设计的优化当燃料喷射到发动机进气道时，燃料与进气道中的空气充分混合，然后混合物被吸入气缸以参与随后的燃烧过程。在中等和小负荷下，较少的燃料喷射量被喷射到进气通道中，并且有足够的时间在进气通道中蒸发，其可以与空气充分混合。在进气过程中，更容易形成充分和均匀的混合气体，在随后的燃烧中充分燃烧，导致更低的PN排放水平。这就是为什么在中、小负荷条件下，直喷式发动机的PN排放通常优于直喷式发动机的主要原因。然而，当其处于大负荷区域时，随着燃料喷射量的增加，越来越多的液体油膜在进气阀附近形成，其被带入气缸中以导致更高的PN排放。此时，如何优化喷油器的喷雾形状，促进燃油喷雾与进气的充分混合变得非常重要。2.喷射正时的优化在重载条件下，也可以通过优化喷油器的喷射正时来降低PN排放。通常，在进气门打开之前，PFI发动机的喷射正时受到控制。燃料被注入进气道并与空气混合，即所谓的闭阀喷射(CVI)。在重负荷条件下，可以尝试气门打开喷射(OVI)的喷射策略，即，当进气门打开以开始进气过程时，燃料同时被喷射到气缸中。这样，燃油喷雾和进气气流运动的结合可以用来达到混合气体良好混合的目的，从而减少PN排放。3.优化后的PFI发动机由3。VVT有很大一部分PN排放来自启动和预热过程。在此过程中，发动机进口的壁温相对较低，燃料喷射器的喷雾雾化条件较差，更多的液体油膜积聚在冷进口阀附近的壁上，这成为大量微粒排放的来源。此时，控制VVT以产生更大的气门重叠角。由于压差的影响，产生内部EGR(废气再循环)效应。回流的EGR气体将冲刷进气阀上的液体油膜，使其蒸发并再次与进气混合，从而达到减少油膜的目的，促进混合气体的混合，最终减少PN排放。应当注意，增加气门重叠角和内部EGR通常会导致燃烧恶化和燃烧稳定性降低。因此，采取这一措施需要在评估对燃烧稳定性影响的同时，找到VVT控制的优化点，有效降低PN排放，同时保证对燃烧的负面影响较小。4.当起动和加热发动机时，增加系统的燃料喷射压力和增加系统的燃料喷射压力可以减少PN排放。其机理是增加系统的燃油喷射压力可以降低燃油喷射雾滴的表面粗糙度，促进混合气体的均匀混合过程，从而改善发动机起动和暖机过程中的PN排放。由于生产和试验条件的限制以及燃料系统的耐压性，系统压力只能增加到一定的限度，排放的改善是有限的。此外，这一措施对PN排放的改善程度因不同的PFI发动机而异。5.对大进气滚流比进气道设计的研究表明，PFI发动机采用大滚流比进气道设计，可以增强进气气流的运动，增强燃油和进气的均匀充分混合，减少气缸内液体油膜的产生，从而降低进气道的排放。应该指出的是，对于自然吸气式PFI发动机，进气道采用大滚流比设计，这可能会降低全负荷条件下的进气效率并影响最大扭矩。因此，有必要综合考虑这两个影响因素。对于增压PFI发动机，由于增压系统的帮助，对最大扭矩的影响通常很小。6.排气后处理技术GPF(汽油发动机微粒捕集器)类似于GDI发动机。PFI发动机还可以将GPF技术应用到后处理技术中，以降低PN排放。GPF可以有效地捕捉发动机废气中的颗粒物，从而减少PN排放。

减少直喷式汽油机排放颗粒物的措施直喷式汽油机排放颗粒物的来源:直喷式汽油机燃烧室中的颗粒物主要来自两个来源，一个是喷射器末端的湿燃料壁，另一个是燃烧室壁上的湿燃料壁。由于油膜的不完全蒸发，这两种燃料的湿壁在燃烧过程中都产生过量的扩散火焰燃烧，导致气缸内产生烟尘。通过优化喷嘴几何形状和喷射器的内部流场，优化喷油束与燃烧室的匹配，以及增加喷射压力，可以降低发动机的PN排放。

三、国家六大排放法规成本增加分解

根据环境保护部的估计，从5国到6国，轻型汽油车和轻型柴油车的升级成本分别约为1200元和500元，如下图所示:

四、六项法律法规提前实施影响总结

(1)提前实施六国标准的省市基本覆盖了国内汽车消费的主要领域。这些地区最迟将在2019年7月提前实施六国标准，比国家规定(2020年7月1日)提前一年；(2)所有汽车制造商最迟应在2019年7月前为在国内大部分城市实施国家6做好准备。(3)为避免二次开发，汽车制造商可考虑直接开发符合第六国家标准要求的发动机。(4)满足第六国家标准要求的发动机排量基本在1.4L以上。随着小排量发动机的增加，各汽车公司应重点关注如何满足第六国家标准的小排量发动机。(5)随着双积分、限购和六项国家标准的提前实施，有可能在随后的一些地区和城市划定“零排放试验区”。因此，汽车制造商需要加快向新能源汽车转型的步伐。⑥对于二手车经销商，提前执行六个国家标准的地方政府肯定会出台更严格的政策，限制不符合标准的二手车进入，五个国家车型的保值率将大幅降低。⑦对于消费者来说，如果他们计划购买新车，他们需要开始考虑他们是否符合第六个国家标准或者考虑新能源汽车。

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