国六排放标准介绍
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国六轻型车排放标准介绍
2017‐11‐10
国六标准历程
2015.1
标准启动2016.6
公开征求
意见
2016.10.3
WTO/TBT
通报
2016.10.18
部常务会
审议通过
2016.12
发布
国六标准控制重点
❝采用燃料中立的更严格的限值
❝蒸发排放控制要求
❝低温下的污染物排放
❝实际行驶状态下的排放控制(RDE)
❝OBD要求
❝温室气体协同控制
国6标准定位
创新
国六排放标准
延续
欧盟排放标准
协调
全球技术法规
融合
美国排放标准
国6标准概要
5
国6排放标准
工况排放(WLTC,L+M+H+ExH):
◆燃油中性,不区分汽柴油
1、CN6a: EU6C限值(CO;700mg/km)
2、CN6b: PN不变, PM加严1/3, 气体污染物加严50%
蒸发排放
1、密闭室蒸发排放(加严测试规程)–LEV II
2、加油蒸发排放(ORVR) -LEV III
(分别补充了耐久性劣化因子规定。
)
实施日期:2020-7-1(6a)
2023-7-1(6b )
适用范围:GVW≤3500kg M1,M2,N1, N2
-7度低温排放(WLTC 低速和中速段): CO,THC:相当于国5的2/3; 新增NOx限值0.25g/km
耐久性:16万公里
规定了乘法老化因子和加法老化因子
OBD:参考了CARB
OBD II 2013版,OBD 阈值统一采用EU6-2汽油车限值,将NMHC +NOx 进行组合。
在用车符合性:
可检查排气污染、OBD系统、
蒸发污染物以及加油污染的符合性要求
生产一致性检查:
可检查I,II,III,IV,VI,VII 和OBD系统
RDE :参考EU 的RDE 的PEMS 测试要求,采用
移动平均窗口法评价。
2023年强制引入NTE 限值要求(PN-CF 值为2.1;NOx-CF 值为2.1)
标准适用范围(1)
❝标准适用范围与国五排放标准适用范围相同
❝最大总质量不超过3500kg的M1,M2,N1类车。
包括混合动力电动汽车。
在制造厂要求下,最大总质量超过3500kg,但不超过4500kg的M1,M2,N2类汽车也可按本标准要求进行检验。
❝M1类车指包括驾驶员座位在内,座位数不超过九座的载客汽车。
❝M2类车指包括驾驶员座位在内座位数超过九座,且最大设计总质量不超过5000kg的载客汽车。
❝N1类车指最大设计总质量不超过3500kg的载货汽车。
❝N2类车指最大设计总质量超过3500kg,但不超过12000kg的载货汽车。
6
Ⅰ型-常温排放
限值及结果判定
循环曲线修正及换挡要求
阻力加载
RCB修正
混合动力
8
1.增加了N 2O 污染物限值。
2.增加了汽油车PN 限值,2020年7月1日前,汽油车PN适用于6.0×1012个
/km的过渡限值。
3.汽油车与柴油车统一了限值。
4.国6b限值大幅降低。
国六标准介绍及应对
污染物
THC(g/km)
CO(g/km)
NOx(g/km)NMHC (g/km)N 2O(g/km)PM (mg/km)PN (#/km)
汽油
柴油
汽油
柴油
汽油
柴油
汽油
柴油
汽油
柴油
汽油
柴油
汽油
柴油
国五100--10005006018068--无无 4.5 4.5无
6.0×1011
国6a 100700606820 4.5 6.0×1011国6b
50
500
35
35
20
3
6.0×1011
国五国六限值对比(第一类车)
主要变化点:
Ⅰ型-排放限值
Ⅰ型结果判定
第一次试验某种污染物≥限值
否
否第二次试验
某种污染物≥限值
否
否第三次试验否
接受CO 2声明值或CO 2三次试验
平均值
不合格
是
是
是
接受CO 2声明值
是
是
某种污染物≥限值
满足表C.2中“第二次试验”
要求
满足表C.2中“第一次试验”要求
试验判断标准
污染物排放
M CO2
第一次试验
第一次试验结果
<限值×0.9(1)<声明值×1.04
第二次试验第一次和第二次试验结果算术平均值<限值×1.0(2)<声明值
×1.04第三次试验
三次试验结果算术平均值
<限值×1.0(2)<声明值×1.04
(1)
如果OVC-HEV车辆的I型试验电量消耗模式需要两个或者两个以上
I型试验测试循环时,应该用1.0取代0.9。
(2)每次试验结果都应满足标准限值要求。
I 型试验的测试工况
◆
欧洲工况是稳态工况,不能反映实际道路行驶情况
◆美标工况设置了20秒的时间用于催化器预热,低估了冷启动排放◆美标工况最高时速偏低,低估了高速高负荷排放
◆美标工况热启动排放加权因子高,进一步低估了冷启动排放◆美标工况制定于70年代,化油器技术热启动排放更高,现有电喷技术已解决热启动高排放问题
欧洲工况
美标工况
世界
工况
热启动
冷启动预热20s 最高时速91.2km/h 冷启动预热11s 最高时速131.3km/h
循环曲线修正及换挡要求
工况曲线执行差异
工况曲线NED
C
固定曲线,
不存在循环
修正
车速无法跟随曲线时,将油门踏板踩到底直至下次回到
曲线跟随状态。
WLT
C
存在循环修
正
(不适用于
OVC-HEV和
NOVC-HEV)
1、如果车辆的性能使其无法在超高速达到规定的测试速
度要求,可通过循环曲线尺度缩减改变驾驶要求,参照
CA.4
2、对技术上最高车速可以跟随WLTC测试循环曲线,但
由于其他原因车辆最高速度被限值低于测试循环最高车
速的车辆,采用特殊汽车测试循环修正,修正原则是使
测试里程相同,具体方法参考CA.5.
档位定义(手动档车辆)NED
C固定档位法
所有车辆根据车速确定换档点,换档车速分别为:15,
35,50,70km/h
WLT
C计算档位法
档位计算基于为克服行驶阻力和加速度所需要的功率与
所有可能档位下发动机能够提供的功率两者之间取得平
衡来确定。
具体方法参考附件CB
Ⅰ型换挡程序
❝手动变速器:换挡程序计算
❝自动变速器:
•按照主模式进行试验,所有自动换挡模式下都满足排放标准限值。
•若车辆没有主模式,则根据CO2排放确定最好和最差的模式分别进行试验,CO2排放为两者的平均值。
•提前1S挂入D挡。
Ⅰ型阻力加载
●国五惯量设定:基准质量=整备质量+100kg
●国六惯量设定:测试质量
●四轮驱动方式加载:测试质量
●两轮驱动方式:测试质量+50%*旋转质量
●国五阻力速度拟合点:20km/h—120km/h
●国六阻力速度拟合点:20km/h—130km/h
Ⅰ型阻力加载
●国五车辆预热:无明确规定
●国六车辆预热:1个WLTC循环
●国五阻力拟合计算方法:迭代法
●国六阻力拟合计算方法:迭代法和固定运转法
固定运转法:连续进行4次滑行,通过目标阻力和最后三次滑行的平均内阻之差得到转毂施加阻力。
迭代法:采用最小二乘法计算两次连续滑行结果,偏差应在±10N内。
I型RCB修正
非电动车REESS的CO2质量排放修正要求所有REESS的CO2质量排放修正应根据附件CF规定的条款进行
(NOVC-HEV和OVC-HEV车辆按照附件RB和RC)
•应记录各个速度段的电量平衡值Q phase。
•整个WLTC测试循环CO2质量排放的修正是修正准则c的函数。
电量修正要求
Ⅰ型-蓄电池电量平衡值修正
RCB :REESS Charge Balance
REESS:Rechargeable Electric Energy Storage System
试验中应对REESS电流进行测量,同时应记录各个速度段的Qphase,REESS放电,且修正准则c大于0.005,应进行修正。
车辆预处理前应对REESS充分充电,正式试验前,不得再次对REESS进行充电。
国六标准中RDE的主要内容
❝基本参照欧盟RDE已经颁布的法规(Pakage1,and2),并密切跟踪欧盟标准的进展(Pakage3,and4)
❝在国六标准中以II型实验进行规定,采用CO2窗口法进行数据处理;❝是第三方COP和在用符合性检查的重要内容;
❝2023年7月1日以前,仅进行监测,2023年7月1日之后强制实施;
❝标准对点燃式(部分技术类型)、压燃式车辆规定了相同的CF 系数;❝提前实施国六标准的地区,不要求进行RDE实验;
❝标准正式实施前,进行最后的评估和调整;
Extending Factor
边界条件进一步拓展到2400m
1300 到2400m的CF 扩展系数
定义为1.8
海拔高度的扩展要求
700~1300m 1300~2400m
Ext. Factor
1.6
1.8
Factor NOx PN CO (3)
SI
2.1(2) 2.1(2)/CI
2.1(2)
2.1(2)
/
(1)No limit requirement for stage 6a (2)The factors are for stage 6b
(3)CO is required to be reported only
Factor
RDE试验过程
关键部件比对排气流量计PEMS与实验室
设备比对(on
board)
PEMS与实验室
比对(off board)
两套PEMS串联
比对
RDE试验(北京)RDE试验
(西宁)
RDE试验
(兰州)
RDE试验
(银川)
RDE试
验设备
满足试
验要求。
完成四
个城市
的RDE
试验。
III型试验的新增要求
1.增加柴油车曲轴箱的控制要求。
2.不允许曲轴箱通风系统有任何污染物排入大气;
3.对没有采用曲轴箱强制通风系统的汽车,I型试验
过程中,应将曲轴箱气体引入CVS,计入排气污染
物总量。
蒸发排放的来源
美国蒸发排放的测试程序
2/3-days2/3-days
ORVR
3-days
IV 型-蒸发
相较于国五,国六蒸发试验变化如下:
•预处理行驶工况调整为WLTC或WLTC各阶段组合;
•对炭罐进行预处理仅允许BWC方式,去除重复加热燃油箱方式;
•增加38℃高温浸车和高温预处理,以模拟运转损失排放;•热浸试验温度调整为38℃;
•昼夜试验由24h调整为48h;
•要求测量炭罐逐秒脱附流量和脱附体积并在型式检验申报材料进行申报(A.4.2.10.2.6.17);
•对整体、非整体炭罐以及非整体炭罐仅控制加油排放炭罐系统(NIRCO)进行区分。
脱附流量测量设备
Ⅳ型-蒸发整体和非整体系统(不包括NIRCO)
开始
放油和40%加油
浸车6h~36h
预处理行驶
放油和40%加油炭罐吸附至临界点
(丁烷)
高温浸车12h~36h
高温行驶
热浸试验
常温浸车6h~36h
2日昼间换气试验
结束
第1-2天第3天第4天第5天
Ⅳ型-蒸发NIRCO系统
开始
放油和40%加油
浸车6h~36h
预处理行驶
炭罐吸附至临界点
(丁烷)
脱附
放油和95%加油,或加载等量丁烷放油和40%加油
高温浸车12h~36h
高温行驶
热浸试验
常温浸车6h~36h
2日昼间换气试验
结束
Ⅳ型-蒸发
蒸发排放控制系统汽车类型进入高温行驶前电池电荷状态
整体系统及非整体系统NOVC全周期低速中速高速高速,电量保持OVC车外充电至电池电荷最高水平
NIRCO系统NOVC全周期低速中速高速高速,电量保持OVC全周期低速中速高速高速,电量保持
蒸发试验高温行驶前电池状态确认
V型试验耐久性里程要求
1、生产企业可以在底盘测功机上或试验场进行耐久性试验,其中6a阶段耐久里程160000km,6b阶段耐久里程200000km(2023年7月1日前,耐久里程可为160000km);
2、生产企业也可按附录G.3所述的发动机台架老化试验
方法进行耐久试验;
3、生产企业也可以使用替代的老化试验方法进行耐久性试验,但应提供详细的书面说明,证明与前述实际耐久
性试验的等效性。
4、生产企业可以按附录G所述的程序在试验场进行耐久
性试验,确定Ⅳ型和Ⅶ型试验劣化修正值。
5、生产企业也可以使用规定的劣化系数(修正值)。
6、在里程积累试验期间,允许储能装置在24h内进行两
次充电。
V型试验劣化系数(修正值)的使用和变更对于使用规定的劣化系数(修正值)通过型式检验的车型,如生产企业提出书面申请,可以用实测得到的劣化系数(修正值)替代规定的劣化系数(修正值),并变更型式检验报告。
速度区间行驶
距离
平均
车速
最大
车速
最大加
速度
最大减
速度
RPA
加速
比例
减速
比例
怠速
比例
匀速
比例km km/h km/h m/s2 m/s2 m/s2 % % %
低速
段
3.09 18.956.5 1.47 -1.47 0.205 28.431.12
4.51
5.8中速
段
4.76 39.576.6 1.58 -1.5 0.196 36 30.310.623.1
Ⅵ 型试验
•柴油车也需要进行低温试验,除CO和THC外,还需测量NOx,试验循环包括WLTC低速和中速部分。
•预处理循环:WLTC低速和中速部分,生产厂家提出要求可以采用完整WLTC循环预处理。
•汽油车试验用油为低温试验用油(蒸汽压65-80),试验燃料温度不高于16℃。
•试验结果判定:
VII 型试验(ORVR-加油污染物排放)要求❝排放要求:
❝测试结果与相应的劣化系数相加后不应超过:0.05g/l
❝同时进行1次I型排放试验,试验结果应满足限值要求。
❝测试规程参考了美国标准
❝根据系统结构不同,分别规定了整体控制系统和非整体控制系统的测试方法,相关的定义见蒸发排放测试部分中的规定。
❝VII型试验也适用于混合动力电动汽车
35
预处理行驶浸车12h-36h
I型试验
蒸发预处理放油和加油浸车6h-36h
加油排放排放量计算
结束
冲洗脱附
炭罐满载
密闭测试
最多1h
WLTC:低+中+高+超高环境温度:23℃±5℃
最多10min
要求过排放
环境温度:23℃±5℃最多2min
WLTC:低+低+中+低环境温度:23℃±5℃
环境温度:23℃±3℃
油温:20℃±1℃加油至少85%±0.5L 加油速率:(37±1)L/min
整体蒸发控制系统的加油排放测试流程
蒸发密闭试验
环境温度:23℃±3℃
开始
放油和加油浸车6h-36h 预处理行驶
放油和加油
炭罐吸附
起始温度:23℃±5℃WLTC :低+中+高+超高对所有HEV ,继续重复试验循环
直到进入CS 模式
50%丁烷/50%氮气以丁烷40g/h速率吸附至2g临界点
环境温度:23℃±5℃油温:18℃±8℃加油至40%±0.5L
最多2h
环境温度:23℃±3℃
环境温度:23℃±5℃油温:18℃±8℃加油至40%±0.5L 环境温度:20℃-30℃油温:18℃±8℃加油至10%±0.5L
VII 型试验整体控制系统车辆加油排放测试流程
OBD 系统概要
37
目前国6草案的OBD主要参考了CARB OBD II 2013 版的内容,同时参考了2015版草案中部分内容修改形成的COBD6。
OBD阈值
OBD阈值要求(参考EU6-2阈值,但将NMHC和NOx进行组合,同时要求燃油中性)
OBD系统缺陷的管理规定
生产企业可以请求环境保护主管部门接受带有一个或多个缺陷,不能完全满足本标准要求的OBD系统。
在考虑生产企业申请时,环境保护主管部门应作出判断,是否切实合理地符合了本附录的要求。
环境保护主管部门应基于生产企业提供的数据,分析判断生产企业是否采用了现有最好可用的监测技术来满足本附录的要求。
生产企业需要提供为满足本附录要求已尽最大努力的证明。
环境保护主管部门不接受完全没有所要求的诊断监测功能的缺陷。
环境保护主管部门不接受检测不出能够导致排放超过OBD阈值2倍以上的故障的缺陷。
对于J. 4.1、J.4.2、J.4.3、J.4.4、J.4.6、J.4.7、J.4.13以及J. 5.2、J.5.4、J.5.5、J.5.6、J.5.8、J.5.9等排放相关重要监测项,环境保护主管部门不接受超过3项以上的监测项带有缺陷,但每个监测项目中可允许1个或多个缺陷。
OBD量产车辆评估测试
1、标准化验证
生产企业应对车辆开始生产后的两个月内进行测试以确认所有车辆满足SAE J1978扫描工具与要求的排放相关信息之间具有正确通讯的要求。
2、监测要求验证
在开始正常生产后的六个月内,生产企业应对其中一辆(或多辆)量产车辆(测试车辆)的OBD系统进行全面评估,并将评估结果提交给环境保护主管部门。
3、在用监测性能的验证和报告
在车辆开始正常生产后12个月内,生产企业应按照要求收集能够代表该OBD系族的在用监测器性能数据并报告给环境保护主管部门。
40
混合动力电动汽车测试要求
❝车辆分类:
❝不可外接充电的混合动力电动汽车NOVC
❝可外接充电的混合动力电动汽车OVC
❝试验要求:
❝OVC需要在CD和CS两种模式下测试;
❝NOVC在CS模式下测试
❝试验有效性判定:对CS模式下的排放测试,如果REESS整个循环中是放电状态,并且△SOC大于燃料能量消耗量的1%,则试验无效。
41
混合动力汽车测试程序
基准燃料指标制定原则
❝与国六市售油标准相匹配;
❝指标范围尽量窄,避免因基准油批次差异造成排放试验误差;
❝指标值真实反映油品实际情况,有代表性;
❝基准油生产企业应能保质保量生产。
项目
技术指标
国六汽油
试验方法
抗爆性:
研究法辛烷值(RON)
92~9495~9892/95GB/T 5487
抗爆指数(RON+MON)/2 不小于879087/90GB/T 503 、GB/T 5487密度(1)(20℃)/(kg/m 3)735~755
745~760
720-775
GB/T 1884、GB/T 1885
馏程:
GB/T 6536
10%蒸发温度/℃ 50~65不高于7050%蒸发温度/℃90~10511090%蒸发温度/℃
150~165190终馏点/℃ 190~200
205残留量(体积分数)/%不大于
22蒸气压/(kPa)56~6040-65GB/T 8017、SH/T0794(2)未洗溶剂胶质不大于3030GB/T 8019溶剂洗胶质含量不大于35诱导期/min 不小于
960480GB/T 8018硫含量/(mg/kg)不大于1010SH/T 0689博士试验
通过通过SH/T 0174铜片腐蚀(50℃,3h)/级不大于11GB/T 5096水溶性酸或碱无无GB/T 259机械杂质及水分(3)
无
无
目测汽油标准指标比较
汽油标准指标比较
苯含量(体积分数)/%不大于0.80.8SH/T 0713
芳烃含量(4)(体积分数)/%27~3230~35不大于35GB/T 30519
烯烃含量(4)(体积分数)/%10~15不大于
18/15GB/T 30519氧含量(质量分数)/%不大于 2.7 2.7NB/SH/T 0663
甲醇含量(5)(质量分数)/%不大于0.30.3NB/SH/T 0663
铅含量(5)/(g/L)不大于0.0050.005GB/T 8020
铁含量(5)/(g/L )不大于0.010.01SH/T 0712
锰含量(5)/(g/L)不大于0.0020.002SH/T 0711
铜含量(5)/(g/L)不大于0.001无规定SH/T 0102
磷含量(5)/(g/L)不大于0.0002无规定SH/T 0020
(1)允许采用SH/T 0604,在有异议时,以GB/T 1884和GB/T 1885的测定结果为准。
(2)在有异议时,以供应商或中转站留样为检测样品,仲裁方法双方约定。
(3)将试样注入100mL玻璃量筒中观察,应透明,没有悬浮和沉降的机械杂质和水分。
在有异议时,以GB/T 511和GB/T260测定结果为准。
(4)也可采用GB/T 11132、GB/T 28768,在有异议时,以GB/T 30519的测定结果为准。
(5)不得人为加入,同时不得人为加入乙醇、甲缩醛、苯胺类、卤素以及含磷、含硅等化合物。
项目
技术指标国六柴油试验方法十六烷值
52~54不小于51/49/47GB/T 386密度(20℃)(1)/(kg/cm 3)828~834
820~845/800~840
GB/T 1884,GB/T 1885
馏程:
GB/T 6536
50%馏出温度/℃ 245~300不高于30090%馏出温度/℃315~33535595%馏出温度/℃325~350
365
氧化安定性,
2.5SH/T 0175总不溶物/(mg/100mL)不大于 2.5硫含量/(mg/kg )不大于1010SH/T 0689酸度/(mgKOH/100mL)
不大于
77GB/T 25810%蒸余物残炭(2)(质量分数)/%
不大于0.30.3GB/T 268灰分(质量分数)/% 不大于0.010.01GB/T 508铜片腐蚀(50℃,3h)/级
不大于
11GB/T 5096水分(3)(质量分数)/% 不大于
0.02
痕迹
SH/T 0246柴油标准指标比较
机械杂质(4)无无GB/T 511运动粘度(20℃)/(mm2/s) 2.0~7.5 2.5~8.0 GB/T 265冷滤点/℃ 不高于-108 4 -5 -14 -29 -44SH/T 0248闪点(闭口)/℃ 不低
于5560/50/45GB/T 261多环芳烃(质量分数)/% 不大
于47SH/T 0606润滑性
420SH/T 0765校正磨斑直径(60℃)/μm 不大
于460
脂肪酸甲酯(5)(体积分数)/% 不大
于0.51GB/T 23801
总污染物含量/(mg/kg )不
大于2424等待国标试验方法
柴油标准指标比较
常温冷起动排放限值
48
常温冷起动排放(I 型试验,WLTC, L+M+H+ExH )
I 型试验限值–CN6a
I 型试验限值–CN6b
Test Mass, kg
限值CO THC NMHC NOx N 2O PM PN mg/km mg/km mg/km mg/km mg/km (mg/km )(个/km )
第一类车-all 700100686020 4.5 6.0×1011第二类车
I TM ≤1305700100686020 4.5 6.0×1011II 1305<TM ≤1760880130907525 4.5 6.0×1011III
1760<TM
1000
160
108
82
30
4.5
6.0×1011
Test Mass, kg
限值CO THC NMHC NOx N 2O PM PN mg/km mg/km mg/km mg/km mg/km (mg/km )(个/km )
第一类车-all 50050353520 3.0 6.0×1011第二类车
I TM ≤130550050353520 3.0 6.0×1011II 1305<TM ≤176063065454525 3.0 6.0×1011III
1760<TM
740
80
55
50
30
3.0
6.0×1011
I 型试验的限值(3)
美国温室气体排放标准(Part 86.1818‐12)规定尾气中的N2O排放不能超过0.010g/mile。