技术解析:大众「排放门」的根源到底是什么?
还记得在 4 月份,大众监事会主席皮耶希辞职时,我在文章里写到:关于皮耶希和文德恩(大众 CEO)的矛盾,很多人认为辞职是这出「 宫斗大戏」 的落幕,但这才只是开始,以后大众的戏会更好看。 没想到仅仅过了不到半年,更好看的戏果然来了,戏的主角是大众和文德恩,地点发生的美国。 大众干了什么? 为了通过美国环保局的排放检测,大众给 2.0TDI 柴油机增加了一个「 失效保护器」,同时还给它设计了一套软件机制:如果该装置检测到当前是在实验室环境下,就会打开尾气净化装置,但如果检测到是在室外正常行驶,就会选择关闭尾气净化装置。系统进行判断的关键在于方向盘是否转动。一般来说进行检测的时候都只是车轮转,而方向盘保持静止。 检测的时候,检测设备连接到车内的 OBD 接口读取数据,只要保证输出的数据没有问题,就可以顺利通过考试。 看完这个,我对大众的工程师佩服的五体投地,这个技能一般人估计想不出来,他们给「 智能汽车」 增加了新的定义。而且,从 2009 年开始,他们就在美国这么玩了。 这么干的结果是,大众股票连续暴跌,市值大幅缩水,面临 180 亿美元的巨额罚款,而且传闻文德恩将要辞职。(到目前为止只是传闻,以官方宣布为准)捅了这么大的篓子,很多人不禁腹黑的猜测,难道是有幕后黑手要加害大众?有人说是皮耶希的复仇,甚至有人把它和苹果找代工厂造车联系到一起。 根源在柴油技术本身 不过在我们看来,这事没有所谓的幕后黑手,就怪大众的不诚实。阴谋论最不靠谱的地方在于,他们忘了如果大众挂了,损失的不仅是两大家族和投资者的利益,大众所在地下萨克森州政府和沃尔夫斯堡的财政也会受到影响,毕竟他们也是投资者,所以,肯定不会是自己人跟自己人过不去。 如果说这件事的根源,其实还得归结于技术本身。 众所周知,柴油机和汽油机的燃烧方式不同,柴油是压燃,不使用火花塞。如果在柴油机里没有足够的氧气来进行燃烧,就会排放出很多种粘稠物质,比如氮氧化物、没有充分引燃的燃料以及颗粒物。 然后,氮氧化物会在阳光照射下变成臭氧。二氧化氮和臭氧会引发哮喘、呼吸道疾病甚至死亡。 主机厂开始用一种叫做 SCR(selective catalytic reduction, 选择性催化还原) 的技术来进行排放优化。 它的工作原理是:在一个蜂窝状容器里,清洗系统向柴油废气喷洒由 30%尿素和 70%水混合而成的液体,在化学反应下,它可以把氮氧化物转化为氮气、氧气、水以及少量的二氧化碳。这个技术可以降低 90%的碳氧化物排放,这样就可以满足排放法规了。 但是这东西有个缺点:成本高,并且需要加「 外挂」——一个用来盛放尿素溶液的液罐。所以,一般在中重度柴油机里采用。而轻型机采用的一般都是 EGR+DPF 技术,EGR 的全称是废气再循环技术,DPF 是颗粒捕捉器,后者基本上已经是现在柴油车的标配。 大众被检测出问题的 2.0TDI 发动机,就没采用 SCR 技术,而是用的 EGR+DPF。 所谓废气再循环,是把发动机燃烧后排出气体中的一部分分离出来,然后重新导入进气系统,二次燃烧。 对于柴油机来说,好的地方在于,再循环的废气含氧量少了,二次燃烧就变慢了,富氧燃烧的情况少了也就能降低氮氧化物产生。 但是不好的地方在于,富氧燃烧少了,燃烧压力低了,动力就肯定变弱了。 为了平衡这个矛盾,需要一个机制来控制动力和排放的关系。这个机制是 EGR 阀,由它来控制废气循环的量。EGR 全开,废气通过的最多,排放最好,但是动力最差。 包括氧传感器在内的一系列传感器,传递信息到 ECU,然后 ECU 控制 EGR 的开关。大众就是在 ECU 上做了手脚。 要「 尊重科学」 问题很清楚了。最关键的点在于,排放和动力,二者不能兼得。大众这次骗的不是 EPA,而是化学规律。其实在 2013 年,就有美国的非营利组织发现了大众 2.0TDI 车型的异常,说白了,他们早就被盯上了。 而据在德国的同事说,德国现在也是炸锅的状态,毕竟他们也是柴油车的主销地区。而供应商方面,博世也承受了巨大的压力,如果博世也被法办,汽车行业的震动会更强烈,上下游因此都会或多或少受到影响。 还是那句话,传统能源要想兼顾环保和性能,太困难了。所以,你看法兰克福车展上那么多主机厂都在做插电混动和纯电动,也不是没有道理的。不过话说回来,柴油发动机的排放污染问题,也一定会经过这次事件,再一次成为大家关注和解决的重点。 原创声明: 本文为 GeekCar 原创作品,欢迎转载。转载时请在文章开头注明作者和「来源自 GeekCar」,并附上原文链接,不得修改原文内容,谢谢合作! 同时欢迎关注 GeekCar 微信公众号: GeekCar 极客汽车 (微信号:GeekCar)& 极市 (微信号:geeket)。
关于大众在排放上玩的把戏,你需要知道这些
大众一直在欺骗美国环保署(EPA)事情的最开始,只是欧洲的一家空气环保组织,想要测试一下现目前在售的柴油车能否满足欧 6 排放标准。没想到在实验中发现,被测试的几款大众品牌轿车尾气均不合格,其中氮氧化物的含量最高超出美国环保署规定的 35 倍。 其实出现排放问题的只是大众的一款柴油发动机,但是由于零部件共享的原因,大众与奥迪品牌 09~15 年出产的多款车型,都搭载了这台 2.0 升四缸涡轮增压柴油发动机,其中包括:高尔夫、帕萨特、甲壳虫和奥迪 A3 等等。 问题出在哪里? 事实上,在国外对柴油车的排放要求是非常严苛的,为了满足排放要求,各大厂商都会在尾气系统里安装各种净化设备。比如颗粒捕捉器、吸收氮氧化物用的催化装置等等。而大众不知是出于成本原因的考虑,还是因为本身的技术问题,在车子上安装了一个名为「 失效保护器(defeat device)」 的装置。这个装置里内嵌了一系列非常复杂的算法,如果该装置检测到当前是在实验室环境下,就会打开尾气净化装置,但如果检测到是在室外正常行驶,就会选择关闭尾气净化装置。 大众准备如何面对这件事情? 上周末,大众的 CEO 马丁·文德恩发表了公开道歉:大众的管理层对这次发现的问题非常重视,我们辜负了大众以及消费者对我们的信任。对此,我表示非常深的歉意。对于这件事情,我们会全力配合各监管部门,公开、透明的对外公布事情的进展。 大众会被罚多少? 据悉,国环境保护署 (EPA) 将会对大众进行每台车 37500 美元共计 180 亿美元的巨额罚款。而这,还没有包含大众的股票损失。不过他们肯定也知道处罚是避免不了的,大众官方上周就发表了声明,表示:大众会对有可能产生的民事惩罚以及相关的承担相应的法律责任。 原创声明: 本文为 GeekCar 原创作品,欢迎转载。转载时请在文章开头注明作者和「来源自 GeekCar」,并附上原文链接,不得修改原文内容,谢谢合作! 同时欢迎关注 GeekCar 微信公众号: GeekCar 极客汽车 (微信号:GeekCar)& 极市 (微信号:geeket)。