国六车为什么会出现动力下降、油耗上升的问题?





很多车友认为出现油耗上升、动力下降的只局限在国六A车型?实际上无论国六A还是国六B的一些车型均出现动力下降、油耗上升的问题,所以并不像很多朋友想的那般,即便是国6B车型也并不是在源头解决问题,也就是用应付的手段在迎合规则。比较有代表性的例子就是新款思域,虽然是国六B,但动力下降、油耗上升,提速也比老款的要稍微慢上一些。

增加颗粒捕捉器为什么会增加油耗?颗粒捕捉器就如同在三元催化器附近又增加了一个过滤器,必然会导致排气压力提高。进气压力与排气压力都遵循一个道理,那就是过大不行、小了也不行。排气压力增加时,首先会导致排气阻力的增加。排气冲程的原理是利用活塞上行压出废气,当排气回压提高之后,活塞上行时所需要的力量增加,等同于在排气过程中消耗了更多的能量。

另一方面活塞上行到上止点后,气缸中依然存在部分空间,这回事燃烧室。燃烧室内的残余废气利用活塞上行是压不出去的,只能利用进入燃烧室的新鲜空气将残余废气给顶出去,这一进、排气门同时开启的过程就叫做气门重叠。当排气压力增加后,新进入燃烧室的空气将废气顶出变得困难,容易出现进气减少、废气排不净的现象,这种情况容易导致燃烧恶化,从而出现油耗上升。


另一方面由于很多应对方式都是针对现有机型的升级、改良而非重新开发机器,所以在燃油喷射、燃油加浓范围、暖机策略上进行优化。比如车子在给油提速时,是需要加浓喷射的,过量空气系数为8.8时的混合气被称之为功率混合气,此时的空燃比并不是14.7而是12.9左右。混合气浓度上升必然造成不完全燃烧程度加剧,但此时混合气燃烧速度变快。混合气体膨胀做功,主要看燃烧速度而非热量的大小。

这就好比同质量的TNT远比煤粉热值低,但这TNT发生爆炸的剧烈程度远比煤粉更加剧烈,这就是“燃速”在发生作用。所以当发动机加浓喷射范围降低,则导致发动机在急需动力时没办法获得最理想浓度的混合气,如此一来导致混合气体燃烧膨胀所产生的爆发力降低,带给驾驶者最直观的体验就是油门变软了、车子的爆发力变差了。PN的本质就是“碳烟”,混合气浓度越高、碳烟的颜色就越深。

所以燃油加浓变得不再肆无忌惮,因为更宽的加浓范围会频繁导致混合气高浓度,出现碳烟的频率就越高。所以很多汽车品牌的应对方案都是通过降低加浓喷射范围来降低碳烟的产生从而抑制PN。另一方面则是对暖机策略的优化(任何改变都具备两面性),也就是在低温环境下提高暖机速度,以让过滤系统更快进入理想工况。暖机靠什么?暖机所需的热量同样是依靠烧油,加速暖机等同于在暖机过程中获得更多的热量。



所采取的方式就是怠速点火推迟,也就是点火角退几度,而这个过程实际上就是个将混合气燃烧所产生的能量减少用于推动活塞做功,更多的转换为热量(点火进角等同于等效压缩比增大,效率升高、动力提升;退角等于反着来,压缩比降低、做功减少、能量更多地转换为热量)。这么多年来内燃机不断提高热效率为的是啥?就是减少燃料燃烧的热损耗、增加做功量。

上述这一系列操作必然导致动力的下降、油耗的上升,无论六A还是六B车型,都受到了波及。一些车型甚至出现扭矩下降、峰值功率提升的表象,实际上扭矩的下降对驾驶体验造成的影响最直观,而峰值功率的提高往往意义不大,因为没几个车友会用到峰值功率,这如同问题游戏罢了。所以现如今有一些国六B的车型扭矩下降、峰值马力却高了几匹,油耗也有小幅度的提高。


实际上PN11问题完全可以从源头解决,比如通过对燃烧的优化,在源头层面减少碳烟的产生。只是技术层面的升级需要大量的研发周期作为支撑,但国五升级国六标准之间的周期太短了,没有个各大主机厂完美解决问题的充足时间。所以在规则升级与技术升级的赛跑中,技术升级没跟上节奏。所以当今很多车型都配备了颗粒捕捉器,部分车型出现油耗增加、动力下降的问题。


可目前仅仅是PN11啊,等到了明年执行PN10之后,很可能市场中所有在售车型都会配备颗粒捕捉器,包括马自达、丰田。实际上现代工业在某种程度上看,规则在一定程度上起到促进技术革新的作用,但规则的升级往往凭借预期和想法,用不了多少时间。但技术的升级则需要大量的金钱、时间,一遍遍的实验、模拟、试错才能获得结果,所以排放要求不断加码,可以看作是为新能源车产业链进行促进。



最理想的方式还是在于从源头去解决,比如用双喷射、更大的喷射压力、侧置喷油嘴等方式去提高燃烧效率,燃烧效率提高则可以减少碳烟的产生,或许也就不需要采用颗粒捕捉器了。但还是那句话需要时间、金钱去支撑技术的革新。在源头上没办法解决问题时,就只能在末端或一些局部进行调整,比如上颗粒捕捉器,比如调整加浓、暖机策略等等,但如此一来等于按下葫芦起了瓢,没办法全方位的解决问题。