國六排放標(biāo)準(zhǔn)即將實施，車型測試工況將從國五的NEDC（新標(biāo)歐洲測試循環(huán)）切換為WLTC（全球輕型汽車測試循環(huán)）。據(jù)了解，相同產(chǎn)品在兩種工況下進行測試，燃油消耗情況往往截然不同，有些車型甚至可能無法滿足試驗及法規(guī)要求，因此遭遇暫停銷售或禁售命運。

測試方法變了，考察的重點也變了。這些改變體現(xiàn)在哪些方面？對汽車零部件技術(shù)有何導(dǎo)向作用？對于企業(yè)的產(chǎn)品規(guī)劃又將產(chǎn)生怎樣的影響？車輛測試工況轉(zhuǎn)換可能帶來的一系列問題，引發(fā)業(yè)界密切關(guān)注。

NEDC工況與實際情況脫軌

不少消費者購車后都有過相似的疑惑：汽車4S店展廳內(nèi)同款車型貼在前窗的工信部“黃標(biāo)簽”顯示，其在市區(qū)工況下油耗不足8L/100km，但車輛在使用過程中的實際油耗往往超過10L/100km。其實，此前工信部標(biāo)識的車型油耗結(jié)果就是通過NEDC工況測試方法獲得的。

由于在較長一段時間內(nèi)，中國沒有自己的工況標(biāo)準(zhǔn)，所以工信部在排放標(biāo)準(zhǔn)方面借鑒了歐洲曾使用的NEDC工況。它在一定時期內(nèi)確實促進了我國汽車節(jié)能和環(huán)保技術(shù)的進步，但其自誕生之初就受到外界的質(zhì)疑，因為在這一套測試體系中，車輛整體的運行工況比較穩(wěn)定。

據(jù)悉，NEDC工況分為市區(qū)工況（City）和市郊工況（Highway）兩部分。市區(qū)工況由四個市區(qū)運轉(zhuǎn)循環(huán)單元組成，即同一過程重復(fù)四次；在測試過程中最高車速50km/h，平均車速19km/h，每個循環(huán)時間為195秒，共行駛4.052km。市郊工況測試共一個循環(huán)，平均車速62.6km/h，有效行駛時間400秒，共行駛6.955km路程。

研究人員在記錄NEDC工況的試驗數(shù)據(jù)并制圖后發(fā)現(xiàn)，車輛在測試中多數(shù)時間處于勻速行駛狀況。這種測試沒有充分考慮市區(qū)交通堵塞時車輛走走停停的情況，市郊工況更是加速和勻速的測試，發(fā)動機會維持較好的工作狀態(tài)，因此試驗得到的油耗結(jié)果普遍偏低。同時，NEDC測試工況中四個市區(qū)循環(huán)的測試條件完全相同，導(dǎo)致很多企業(yè)在標(biāo)定發(fā)動機時有更多的傾向性，即讓車輛在測試的條件下更多地處在一個相對經(jīng)濟的工況，從而進一步加劇了實際油耗和工黃標(biāo)簽”數(shù)值的偏差。（見圖1）

另外，在NEDC工況下，與同功率輸出的大排量自然吸氣發(fā)動機相比，小排量渦輪增壓發(fā)動機一般能夠?qū)崿F(xiàn)更好的燃油效率及較低的排放，發(fā)揮出自身的優(yōu)勢。所以，在許多采用這一測試標(biāo)準(zhǔn)的國家和地區(qū)，小排量渦輪增壓發(fā)動機逐漸替代自然吸氣發(fā)動機成為市場的主流，企業(yè)很大程度上也是為了油耗和排放數(shù)值更“好看”。

然而，實際交通路況時時變化，配裝渦輪增壓發(fā)動機的車型在頻繁變化的工況下，燃油效率要低于穩(wěn)定工況的。這就解釋了為什么“黃標(biāo)簽”的數(shù)值頗為理想，但車主無論怎么駕駛，車輛油耗都無法“達標(biāo)”。這樣一來，工信部標(biāo)識的油耗對于購車的參考意義被大打折扣。部分業(yè)內(nèi)人士認為，在以NEDC工況為主導(dǎo)的國標(biāo)條件下，“黃標(biāo)簽”的油耗數(shù)據(jù)不僅不具備參考意義，而且限制了一批實際使用中不是很耗油的大排量自然吸氣車型。

WLTC工況的改變體現(xiàn)在兩方面

事實上，無論歐洲的NEDC，還是日本的JC08，其測試條件均比較單一，在某些工況或在某些特定車型上都會出現(xiàn)標(biāo)稱與實際不符的情況。有鑒于此，由日本、美國、歐洲等地的專家共同制定的WLTC工況登上了世界舞臺，其特點是在全世界范圍內(nèi)收集真實的行駛工況數(shù)據(jù)，將車輛通過功率/車重分為三個級別（其中目前主要用到的是Class 3b），并針對不同的時速，增加城市擁堵工況的比重。

相比于NEDC，WLTC工況的改變主要體現(xiàn)在兩個方面：車速波動大、怠速工況少，而且沒有特別的規(guī)律性；涵蓋更廣的速度區(qū)間，測試周期也更長。（見圖2）

WLTC工況中沒有周期性的加速、減速，更好地體現(xiàn)了在不同擁堵程度的路面車速時快時慢的情況；而且，由于工況變化沒有周期性，加大了車企在標(biāo)定發(fā)動機時“耍心眼兒”的難度。另外，相比于NEDC測試體系，WLTC工況的測試周期從1180s延長到1800s，測試平均速度也從34km/h增至46km/h。相比于NEDC工況四個最高車速不到50km/h的城市循環(huán)，WLTC更長的測試周期和更高的平均速度，明顯更貼近車輛實際行駛情況，而且更廣的速度區(qū)間對車輛綜合性能的考驗也更嚴(yán)格。

雖然針對NEDC工況過于平穩(wěn)的問題進行了改進，但這并不意味著WLTC工況無懈可擊，對于某些實際情況，它依然存在“盲區(qū)”。據(jù)了解，WLTC工況的測試方法為按照設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)加速后再減速，并且在一些減速的工況中摻雜再加速的情況。雖然看起來比較合理，但其加速度并不大，所以與日常駕駛依然存在一些偏差。比如，用25秒從靜止將車速提升到45km/h，其實已是相當(dāng)漫長的加速過程。我們在日常遇到的實際情況是，駕駛員很可能在10秒左右就已將車速從靜止提升至60km/h了。

另據(jù)介紹，WLTC工況中大部分時間的車速要比NEDC工況高許多，但由于平均車速較高，有利于節(jié)省燃油，所以理論上來說WLTC工況所得出來的油耗結(jié)果仍然偏低。但即便如此，相對于NEDC而言，WLTC工況得出的數(shù)據(jù)仍具有更大的參考意義。

企業(yè)技術(shù)路線或?qū)⒄{(diào)整

工況的變化給消費者帶來了福音，因為標(biāo)識油耗的參考意義更大了。但對于車企而言，工況的切換可謂“牽一發(fā)而動全身”。在愈發(fā)嚴(yán)格的油耗法規(guī)和排放標(biāo)準(zhǔn)之下，不少企業(yè)壓力陡增。據(jù)悉，在已施行WLTC工況的歐洲市場，許多在新工況下無法達標(biāo)的車型不得不退出市場。比如，大眾部分車型因排放不達標(biāo)而被暫停銷售；寶馬也因為新標(biāo)準(zhǔn)的實施，停止旗下M3車型的銷售。

除了以上這些可見的影響外，WLTC工況還將產(chǎn)生更為深層次的影響，且它們不會在短時間內(nèi)顯現(xiàn)。比如前文有所提及，NEDC工況的特性，在很大程度上促成了此前小排量渦輪增壓發(fā)動機走熱。而在WLTC工況下，小排量渦輪增壓發(fā)動機恐怕會“降溫”，大排量自然吸氣發(fā)動機的測試結(jié)果反而更接近實際情況。事實上，業(yè)界已有人提出，這是否意味著被束之高閣的自然吸氣發(fā)動機將迎來新的機遇，而小排量渦輪增壓發(fā)動機將被“雪藏”？

一家主流自主品牌車企的發(fā)動機研發(fā)專家認為，工況切換至少表明，不能一味地追求小排量渦輪增壓發(fā)動機了。“小排量渦輪增壓發(fā)動機的優(yōu)勢在于平穩(wěn)工況，但切換到WLTC工況后，相關(guān)車型的測試結(jié)果可能還不如同功率的大排量自然吸氣發(fā)動機?！边@位不愿具名的企業(yè)人士說。不過，他同時表示，不應(yīng)否定渦輪增壓技術(shù)對汽車行業(yè)的貢獻，其為輕量化和小型化提供了發(fā)展思路，未來技術(shù)路線很可能是并行的，而非取代關(guān)系。

其實，無論渦輪增壓還是自然吸氣技術(shù)，都存在發(fā)展瓶頸。

“自然吸氣發(fā)動機要想增大功率只能通過兩種方法，即加大排量和提高轉(zhuǎn)速。但提升轉(zhuǎn)速到一定程度后，其活塞連桿往復(fù)慣性、零部件摩擦阻力、進氣系統(tǒng)負壓等部分的內(nèi)耗都會明顯提升，所以提升轉(zhuǎn)速是有瓶頸的。”汽車行業(yè)資深專家唐志軍說。從這個角度出發(fā)，外界就不難理解寶馬為何放棄此前多年堅持的自然吸氣發(fā)動機轉(zhuǎn)投渦輪增壓陣營了——因為渦輪增壓技術(shù)在當(dāng)時的條件下有更大的潛力可挖。

渦輪增壓技術(shù)讓發(fā)動機以更小的排量、更小體積和更輕的質(zhì)量實現(xiàn)了更高的功率和更大的扭矩，但渦輪增壓發(fā)動機的油耗相比自然吸氣發(fā)動機，并沒有實質(zhì)性改善。企業(yè)要達到乘用車平均油耗2020年降至5L/100km以下的目標(biāo)，僅靠內(nèi)燃機的優(yōu)化難以實現(xiàn)，未來渦輪增壓、自然吸氣、混合動力等技術(shù)將并存。

行業(yè)視點

上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院內(nèi)燃機研究所教授呂興才

工況僅是評價手段 技術(shù)進步必不可少

我讀到一些新聞報道或研究報告，內(nèi)容是：對比某一款發(fā)動機或某一項具體技術(shù)，在兩種測試工況下的表現(xiàn)。這是不嚴(yán)謹?shù)模驗橛糜邢薜脑囼灪托颖緮?shù)據(jù)，得出某一結(jié)論并不科學(xué)。從本質(zhì)上說，NEDC更側(cè)重于穩(wěn)態(tài)工況，WLTC更注重瞬態(tài)和過渡工況，它們無法直接進行比較,我們也無法評價兩類循環(huán)工況本身對油耗和排放的影響。發(fā)動機技術(shù)始終朝著低油耗和低排放方向發(fā)展，油耗法規(guī)和排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展亦是如此，測試工況僅僅是評價的一種手段。

事實上，國六排放標(biāo)準(zhǔn)引入顆粒物濃度限制是最大的變化。發(fā)動機小型強化及直噴技術(shù)可以提高燃油經(jīng)濟性，得到了業(yè)界的公認，但如果要達到顆粒物濃度限制標(biāo)準(zhǔn)，直噴發(fā)動機比較“吃虧”，還需采取其他技術(shù)措施。目前，不同的技術(shù)方案很難同時兼顧油耗、氣體排放、顆粒物排放和動力性的要求，都是各種措施一起上才能解決問題。而針對顆粒物濃度的應(yīng)對方案是提高噴射壓力，加顆粒捕集器，但這會帶來其他工程問題，講起來比較復(fù)雜。

總而言之，與其推斷工況切換將帶來哪些變化，不如說法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)對油耗、排放的要求越來越高，企業(yè)必須采取相應(yīng)的措施。無論采用什么測試工況，技術(shù)進步都必不可少。

博格華納相關(guān)技術(shù)人員

WLTC工況對技術(shù)發(fā)展提出更高要求

相比NEDC，WLTC工況下車型的平均速度、最高速度、最大加速度等都有提升，使被檢測產(chǎn)品的負荷增大、油耗增加。與此同時，WLTC怠速比例大幅下降，削弱了怠速啟停和混合動力等技術(shù)的節(jié)油效果。WLTC工況可能促使發(fā)動機研發(fā)從一味小型化向?qū)ふ疫m中尺寸過渡。未來，我認為，1.5L~2.0L排量發(fā)動機需求將占乘用車產(chǎn)品主流。

WLTC工況對于整車標(biāo)定的瞬態(tài)工況要求更高，瞬態(tài)過程油耗和排放占整個運行區(qū)間的比例更大。因此，減少大負荷和外特性的加濃必不可少，而在NEDC工況下，整車企業(yè)不太關(guān)心這方面的情況。

怠速啟停、48V微混等技術(shù)在WLTC工況下的節(jié)能效果將被弱化。在我看來，未來的標(biāo)桿動力總成既要上增壓，也要有米勒循環(huán)，還要附帶微混系統(tǒng)。另外，不能簡單說NEDC工況促成了小排量渦輪增壓發(fā)動機的發(fā)展趨勢。渦輪增壓為發(fā)動機小型化、輕量化提供了一條適應(yīng)技術(shù)需求的可行之路，以后還會繼續(xù)發(fā)展。

從技術(shù)發(fā)展的層面說，由于WLTC對瞬態(tài)工況和平均車速的增加，我認增程式混合動力可能更適用。專用于增程式混合動力的高效發(fā)動機（如馬自達的均質(zhì)壓燃技術(shù)）將迎來較好的發(fā)展前景。48V混動系統(tǒng)可能會向高壓混動系統(tǒng)發(fā)展，而發(fā)動機將向深度阿特金森-米勒循環(huán)發(fā)展，減小瞬態(tài)運行需求。

結(jié)合RDE（真實排放測試）循環(huán)，發(fā)動機要在保證功率的同時，增加排氣溫度以降低高速加濃區(qū)間，改善實際道路排放和油耗。對于渦輪增壓器和排期歧管而言，需要耐受1050℃高溫，對材料和隔熱也提出了更高要求。

文：張海天 編輯：龐國霞 版式：劉芯辰

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