国六排放标准:为何压力测试和自增强技术比以往任何时候都更加重要

高压共轨系统
背景:全球向更严格排放标准的转变
近年来,汽车行业面临着越来越大的压力,这不仅体现在发动机和燃油系统方面,也体现在各国政府对更清洁、更高效车辆的要求上。引领这一变革的是严格的排放标准,例如欧洲的“欧六排放标准 (Euro 6)”和中国的“国六排放标准 (China 6)”。
对于高压部件制造商和供应商来说,这些法规既是挑战,也是机遇:一方面是满足更严格的耐久性和性能要求的挑战,另一方面是通过创新和质量保证引领行业发展的机遇。
Poppe + Potthoff 作为高压测试解决方案的专家,我们深知这一转变的重要性,尤其对于共轨系统、喷油器体、高压油管和高压泵等部件而言。本文将探讨国六排放标准的含义、哪些行业和部件会受到影响,以及为什么自增强/强化处理技术和高压脉冲测试等先进的测试方法对于在新的监管环境下取得成功至关重要。
什么是“欧六”和“国六”排放标准?
欧六标准:清洁出行的标杆
欧六标准 (Euro 6)于2014年推出,是一套旨在减少车辆有害排放的法规,特别是氮氧化物 (NOx)、碳氢化合物、一氧化碳 (CO) 和颗粒物 (PM)等有害物质。这些限值主要适用于乘用车和轻型商用车,旨在推动制造商开发更清洁的燃烧技术、高效的尾气后处理系统和优化的燃油喷射系统。
国六标准:欧六标准的更严格演进
中国主要城市面临严峻的空气质量挑战,果断实施了其专属的排放控制措施——国六标准 (China 6)。虽然国六a(于2020年推出)和更严格的国六b阶段(于2023年中期强制实施)深受欧六标准的影响,但其标准往往超越了欧洲标准。例如:
- 降低氮氧化物和颗粒物的允许限值。
- 强制使用汽油颗粒过滤器 (GPF)。
- 延长排放控制系统的耐久性要求。
- 进行实际驾驶排放 (RDE) 测试,确保在实验室条件之外也能符合标准。
国六排放标准被广泛认为是世界上最严格的排放标准之一,迫使汽车制造商和供应商快速创新。
这些标准的重要性
合规并非可有可无。未能满足国六标准的制造商将面临车辆禁令、罚款和声誉损害。除了法规之外,这些标准还推动着技术进步,尤其是在旨在实现更清洁、更高效燃烧的高压燃油系统方面。
国六排放标准影响的行业和零部件
面临 “压力” 的汽车行业
国六标准最直接的影响体现在汽车行业,从全球原始设备制造商 (OEM) 到一级和二级供应商。制造商依靠先进的发动机设计、优化的燃烧系统和高效的燃油输送系统来满足这些更严格的排放限制。这些改进的核心在于一个关键因素:压力 !
更高的燃油压力可以实现更精细的雾化、更清洁的燃烧和更低的排放。然而,这项技术飞跃对关键零部件提出了极高的要求,要求它们在循环负载条件下承受更高的工作压力和更长的使用寿命。
受高压要求影响的关键零部件
为了符合国六排放标准,必须对多个零部件进行重新设计、全面测试,并证明其在恶劣条件下能够可靠运行:

柴油共轨管
共轨是现代柴油和汽油直喷系统的核心。它们必须承受极端压力,同时保持精确的燃油输送。

喷油器主体和喷嘴
喷油器负责精确的燃油喷射时间和模式,面临恒定的高压循环冲击。

高压泵头
这些部件产生所需的燃油压力,在现代燃油喷射系统中通常超过 2,500 bar。

高压油管和蓄能器
燃油轨的设计目的是储存加压燃油,并将其均匀地分配到喷油器和共轨中。
其他受影响的部件包括确保高压流体安全无泄漏输送的液压管路、配件和连接器、对燃油系统内压力调节和流量控制至关重要的阀门和控制单元,以及涡轮增压器壳体。
每个部件都必须通过严格的测试,以满足国六法规规定的运行要求。
压力测试和自增强的重要性日益增加
为何先进测试对国六排放标准至关重要
随着压力水平的提高和耐久性预期的提高,传统的测试方法已不再适用。制造商必须通过高压脉冲测试验证其组件,并通过自增强处理增强材料强度和疲劳耐久性,才能始终领先于法规要求。
高压脉冲测试:模拟真实环境应力
脉冲测试/压力循环测试/压力疲劳寿命测试使部件经受快速压力循环冲击,模拟车辆使用寿命期间所经受的应力。此过程:
- 识别部件的潜在缺陷,例如产生疲劳裂纹或材料失效。
- 确保部件在循环载荷下满足生命周期预期。
- 验证是否符合 ISO 19879 和 ISO 16922 等液压和燃油系统部件的行业标准需求。
- 将部件置于正弦或梯形压力曲线下进行快速测试。
因此,建议进行压力脉冲测试,这对于共轨、喷油器体和泵头等部件至关重要。

正弦波与梯形波的压力曲线对比
自增强:从内部强化部件
自增强(又叫强化处理)是一种将部件置于超出其弹性极限的压力下,从而产生有益残余应力的工艺。此强化工艺显著提高了:
- 零部件的疲劳寿命(减少表面产生裂纹)
- 耐压强度或由于压力引起的变形
- 整体安全性系数
自增强对于厚壁压力容器和高压燃油系统中的部件尤其重要,因为这些部件在国六排放标准下的抗疲劳耐久性至关重要。
结论:为国六排放标准做好准备——选择合适的测试合作伙伴至关重要
随着国六排放标准为全球树立新的标杆,对高压部件的需求将持续增长。如今投资先进测试解决方案的制造商,正在保障其合规性、声誉和未来的竞争优势。
德国 Poppe + Potthoff Maschinenbau GmbH 可提供世界领先的超高压测试设备和自增强系统,以应对最严峻的行业挑战。我们的解决方案有助于确保您的部件能够承受现代出行的法规和机械压力。
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常见问题解答:国六排放标准、压力测试和自增强工艺
什么是国六排放标准?
国六排放标准是基于欧六排放标准的一项严格的车辆排放法规,旨在减少中国的氮氧化物、颗粒物和碳氢化合物等空气污染物的排放。
国六排放标准对汽车供应商有何影响?
供应商必须设计和验证能够承受更高压力、更长使用寿命和更严格性能标准的零部件。
汽车制造中的自增强工艺是什么?
自增强是一种通过施加高压来产生有益的残余应力,从而增强承压部件强度,延长疲劳寿命的工艺。
为什么压力测试对于符合排放标准至关重要?
压力测试可确保共轨、喷油器、高压油管和泵等部件能够在极端工况下不发生故障,及时发现和改进材料性能或加工工艺。这对于满足国六等排放标准至关重要。