轻型汽车的排放控制体系现状和未来趋势的介绍

轻型汽车的排放控制体系，世界上主要有三大体系：欧洲、美国和日本，其它国家多是直接引用或修改采用欧洲或美国的排放体系。对于排放标准，关键是测试规范要求和对应的限值规定，测试规范规定的车辆测试工况循环对排放测量结果有直接的影响。工况测试循环的设计通常需要尽可能接近车辆在实际行驶过程的典型工况，这样对其排放的控制才能反映车辆在道路实际行驶过程中的排放控制结果。为此，我们整理了世界各国的排放工况测试情况及相关法规要求，并展望未来的发展趋势。

目前以及未来轻型汽车排放测试工况循环总体情况见下表：

一、现行的主要排放测试工况循环：

美国的排放测试(Federal Test Procedure)工况循环以FTP75为主，采用的是瞬态循环，另外针对高速大负荷工况和空调使用工况的排放控制要求，还补充了两个辅助工况US06和SCO3(也称为SFTP，即Supplement Federal Test Procedure)。

a) FTP75：

b) US06 高速/大负荷工况循环

c) SC03 空调工况循环

欧洲的排放测试工况循环采用的是NEDC(New Europa Driving Cycle)

欧洲的测式工况NEDC从欧I开始使用，一直沿用至今，它是人为设计的工况循环，示意图如下。从欧3阶段起，取消了下图中循环起始的前40秒怠速段。

日本目前采用的工况循环为JC08：

世界其它国家主要参考欧洲或美国的工况循环：

a) 巴西和韩国：采用了美国的FTP75循环
b) 阿根廷、俄罗斯、南非、澳大利亚、中国等：采用了欧洲的NEDC循环
c) 印度在欧洲NEDC循环的基础上进行了适度调整，将市郊循环的最高车速120km/h下调至90km/h:

d) 还有一些地区，美国测试工况或欧洲测试工况都可以接受，比如：哥伦比亚、墨西哥等。

二、针对轻型汽车的全球排放测试工况循环介绍以及未来的应用情况：

针对轻型汽车测试规范的全球技术法规(Global Technical Regulation) GTR No.15已在2014年3月发布，它采用测试循环WLTC (Worldwide harmonized Light vehicle Test Cycle) 是基于美国、欧洲、日本、印度、韩国等国的在用车实际行驶数据开发的全球统一的测试工况循环。由于是全球的测试工况循环，考虑到不同类型的车辆，根据车辆的功率与质量比值范围，定义了三类测试循环。针对功率质量比大于34kw/t的第三类车的WLTC工况循环见下图所示，WLTC是瞬态的工况循环，主要由低速、中速、高速和超高速四段循环组成：

根据最新信息，作为全球工况测试循环WLTC，未来的应用介绍如下：

a) 欧盟计划于2017年EU6C阶段引入WLTC循环(采用低、中、高和超高四段)，刚开始是将WLTC作为一个可选工况循环，无论企业采用NEDC循环还是WLTC循环，EU6C的排放限值保持不变，目前针对两个工况循环之间的相关性研究仍在进行中。由于目前很多国家都参考了欧洲的排放法规，因此WLTC的影响面较大。

b) 日本已提出2018年将引用WLTC循环 (采用低、中和高速三段)以替代目前的JC08循环，针对WLTC循环，对相应的排放限值做出适当调整，其中对汽油车，NOx、CO和PM限值保持不变，增加了NMHC的限值(见下表)：

对于柴油车，NMHC，CO和PM限值保持不变，增加NOx限值：

c) 印度表示，在2020年以后，将引用WLTC针对低功率车辆的工况循环；

d) 韩国表示，在2020年以后，将引用WLTC的低、中和高速部分的循环。

三、欧盟针对道路实际排放的测试要求RDE(Real Driving Emission)开发介绍

通常对于排放测试工况循环的开发，主要有两个实际意义，一个是希望它能尽可能真实反映车辆在道路行驶过程中实际排放；另一个就是为车辆的技术开发、评估以及认证和准入提供依据。尽管工况循环要求尽可能反映真实道路的典型行驶情况，但是车辆的道路实际排放很难通过一个工况测试循环准确反映。美国在FTP75循环的基础上，又补充了两个短工况循环以解决空调使用以及高速大负荷情况下的排放。欧盟也针对道路的实际排放正在开发新的测试要求，即RDE要求。目前针对RDE有两种测试方式正在开发中，欧盟也计划EU6C开始引入：

PEMS (Portable emission measurement system) 便携式排放测量方法：它要求车辆在道路实际行驶，选择有城市、郊区和高速的道路行驶，并通过行驶过程的车载排放测量系统对排放进行测量。

RTC： (random test cycles) 随机测试循环方法：它基于对实际道路行驶数据进行分析，形成多个短循环(按市区、市郊和高速)，贮存在随机循环的数据库中；将几种短循环进行组合，由软件生成大量的随机测试循环，通过随机选择对车辆进行转鼓测试。

对于RDE的测试结果，要求排放应满足EU6C限值与一个符合性系数的乘积，该符合性系数可能在1.5～3之间，目前没有最终确定，相关的开发任务计划在2015年底完成。

基于欧盟RDE的要求，BOSCH内部专门设计了对应的开发循环RTS (Real driving test sequence)，它有三种不同风格(温和、正常以及激进)的工况循环(见下图)，供开发使用。RTS的开发目的是车辆若能通过RTS的测试，应较大程度地确保车辆满足RDE要求。

四、我国现行的轻型汽车排放测试工况循环参考了欧洲的要求，国1至国5排放标准均采用了NEDC工况循环。目前，京6以及国6排放标准正在制订中，对应的测试工况循环要求目前尚不可知，但有一点是明确的，无论我国采用何种循环，随着WLTC的未来全球化应用，企业应重视WLTC工况循环，同时关注车辆在实际道路行驶中的排放控制。