《环境技术》
2021年2月20日,工业和信息化部制定的《乘用车油耗限值》强制性国家标准(GB-2021)获国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布, 2021年7月1日正式实施。
本标准规定了未来对使用汽油或柴油燃料且最大设计总质量不超过3500kg的M1车辆的油耗限值要求。是我国汽车节能管理的重要配套标准之一。该标准的发布实施是贯彻落实《汽车工业中长期发展规划》的重要举措,对促进汽车产品节能减排,促进汽车健康可持续发展具有重要意义。支持我国实现碳达峰和碳中和战略目标。
新标准通过并实施后,将取代现行标准GB-2014。对申请型式认可的新车型,自2021年7月1日起执行;已通过型式认可的车型,自2023年1月1日起实施。 启动。与现行标准相比,新标准主要有以下三个技术变化: 一是汽车油耗限值评价体系由按维修质量分组的阶梯式改为基于维修质量的直线式。二是调整车型油耗限额。三是增加了与限值对应的CO2排放参考值的计算方法。
第五阶段《乘用车油耗限值》的编制原则是确保2025年我国新型乘用车平均油耗水平降至4.0L/100km,相应的CO2排放量为约95g/km国家整体节能目标(基于NEDC循环)。
乘用车第五阶段标准的制定面临着我国工况出台与国六排放标准协调并存的复杂局面。基于促进整个汽车行业节能减排,确保实行双点管理办法(继续采用企业平均油耗评价制度)和减轻企业负担的基本原则,油耗与排放标准测试条件应尽量统一确定 通过对相关影响因素的分析,确定了以下主要原则和事项: 一、采用WLTC(全球统一轻型车辆测试循环)进行轻型车2025年前汽柴油车要配合排放标准,减轻企业负担;为实现《汽车工业中长期发展规划》规定的2025年乘用车油耗4.0L/100km目标,将根据新旧测试方法对比转换总体目标;三是第五阶段的油耗目标值和限值。该值将基于WLTP重新确定,并于2021年完成从NEDC(新欧洲驾驶循环,现行标准采用的测试程序)到WLTC(全球协调轻型车辆测试循环)的过渡。
1.工况变化-NEDC改为wltc。
NEDC工况分为市区工况和郊区工况两部分,全长11公里,运行时间1180秒。 NEDC工况 城市工况由四个ECE循环单元组成。测试过程中,最高时速50km/h,平均时速19km/h,每个循环时间195s,总行驶4.052km。郊区工况测试有EUDC循环,平均时速62.6km/h,有效行驶时间400s,总行驶距离6.955km。 NEDC 运行条件大部分时间都处于恒定速度。即使在加减速过程中,加速度也是一个恒定值。 “速度-时间”曲线非常规律,属于稳态工况范畴。
WLTC工况全长23.25公里,运行时间1800秒。它由四部分组成,分别是低速、中速、高速和超高速。与NEDC工况相比,WLTC工况转速波动大,怠速工况少,无特殊规律性,属于瞬态工况范畴;速度范围更广(最高速度比NEDC高10km/h),测试周期也更长(循环距离比NEDC长12km左右,测试时间长10min左右)。
极低速区域(<10km/h)的NEDC工况比例远高于WLTC工况。这是因为NEDC工况有更多的零速点; WLTC在10km/h~30km/h的速度下运行,h的比例高于NEDC,反映WLTC更多地考虑了城市交通拥堵中车辆的低速行驶情况;在中高速区间(即车速在30km/h~50km/h之间),比较NEDC的比例,这是因为NEDC在这个速度区间有更多的恒速条件;在高速区域(车速>50km/h,尤其是车速>70km/h),WLTC占比较高,这反映出WLTC有更多的考虑超高速工况。
WLTC工况由于其瞬态特性,加减速幅度较大,巡航、怠速等稳定工况占比相对较小。
按标准设计的发动机在不同工况下的优缺点也决定了该类型发动机在油耗性能指标方面的良好特点。过去几年,中国车型的标准普遍以欧洲标准为基础,但欧洲标准也因欧洲柴油管路的故障而面临严重问题。所以,NEDC标准的破产,也代表着整个欧洲柴油线的失败,是对过去欧洲减排线的一次调整。因此,所有欧洲公司现在都在转向电气化浪潮。
NEDC标准的全面调整,也让中国车企面临发动机性能指标的重新调整、工况和设计思路的重新调整,以实现更低的油耗。
2.引擎的设计因此而改变
标准的核心意义是引领行业发展方向,油耗标准的核心意义是引导企业如何设计发动机的发展方向。
比如我们按照NEDC标准设计,我们会设计一个小排量涡轮增压发动机。根据世贸中心标准,将选择更多的自然吸气发动机。