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大众作弊是如何被发现的?

2015年09月23日 17:37 本文来源于 财新网 | 评论(0
   这个作弊软件的存在,不是美国环保局找到的,而是大众公司自己承认的

  【财新网】/火线评论(记者 于达维)40多万辆车的召回,高达180亿的罚款,就是因为一个小小的作弊软件。当美国环保局公布大众汽车公司这一违反美国《清洁空气法》的事实的时候,大众公司没有做一丝的狡辩。“辜负了消费者和公众的信任,我个人对此非常抱歉”,大众集团CEO对此回应称。

  这款被称为“defeat device”的软件,可以监测到汽车是否正在进行排放检测,然后选择开启汽车的排放控制系统,以保证检测能够通过,然后当汽车正常行驶时,就关闭排放控制系统,发动机排放又回到违规范围内。根据美国环保局公布的数据,这些汽车在正常情况下的排放,是检测标准的10-40倍。

  这种方法主要是针对柴油车的。中国车主对于柴油车的印象,主要是大卡车和大客车,噪音大和冒黑烟是它们最主要的特点。但是在欧美国家,柴油车已经进入乘用车领域。由于柴油便宜,油耗较低,动力大,故障率低,维修费用低,而且柴油还安全——碰撞后发生火灾的几率比汽油少很多,因此很受欢迎。柴油车固有的噪音大、振动大、排放高的缺点,也由于清洁柴油技术的使用得以解决。

  柴油发动机的这种特点,源自于它与汽油机有本质的不同。

  柴油机是由德国发明家鲁道夫•狄塞尔(Rudolf Diesel)于1892年发明的,为了纪念这位发明家,柴油就是用他的姓Diesel来表示,而柴油发动机也称为狄塞尔发动机。

  和需要点火系统的汽油机不同,柴油机采用压缩空气的办法提高空气温度,使空气温度超过柴油的自燃燃点,这时再喷入柴油,柴油喷雾和空气混合的同时自己点火燃烧,柴油机燃烧室的温度可以达到2000度以上,压力可以达到60-100个大气压。同时,柴油机的供油系统也相对简单,因此可靠性要比汽油发动机的好。

  当然柴油机由于工作压力大,要求各有关零件具有较高的结构强度和刚度,所以柴油机比较笨重,体积较大;柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高,所以成本较高;另外,柴油机工作粗暴,振动噪声大;柴油不易蒸发,冬季冷车时起动困难。

  而从排放上看,虽然汽油机和柴油机的主要排气污染物都是一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物(NOx),但是在柴油机燃烧室高温条件下,导致其生成的一氧化碳、碳氢化合物较少,但氮氧化物较多。

  化学动力学研究结果表明,当反应温度从2200℃提高到2300℃时,一氧化氮的生成量几乎翻一番。高温持续时间越长,一氧化氮的生成量越大。因此需要适当和柴油机“降温”,以达到减少氮氧化物排放的目的。但是发动机的热效率是随最高燃烧温度的增加而增加的,因此降低燃烧室温度,必然导致发动机热效率的下降,因此就需要在发动机设计阶段将发动机油耗和排放之间进行折中处理。

  目前汽油机采用的排放控制技术主要是三元催化器,能同时控制氮氧化物、碳氢化合物和一氧化碳。柴油机由于过量空气系数较大,不适合使用三元催化器,一般采用废气再循环(EGR)和选择还原技术(SCR:Selective Catalytic Reduction)控制氮氧化物的排放。

  废气再循环的目的,利用废气中热容较大的二氧化碳和水蒸汽,降低柴油机燃烧室的温度,从而减少氮氧化物排放。但是这种方法肯定会影响到发动机性能。

  中国学者曾经就EGR系统的对于发动机性能的影响做过研究,发现这一系统导致燃烧期间的气体温度下降的同时,导致最大放热率减小,燃油消耗率增加,碳氢化合物和颗粒物的排放增加,甚至导致发动机活塞、活塞环和缸套等磨损加快。

  选择还原技术(SCR)说白了,就是对废气进行后处理,利用尿素中和氮氧化物。尾气从涡轮出来后进入排气管,排气管上安装有尿素计量喷射装置,喷入尿素水溶液,尿素溶液和尾气中的氮氧化合物在SCR反应罐中发生氧化还原反应,生成氮气和水排出。目前,SCR方法在燃煤电厂脱硝方面是最为成熟的技术。但是使用这种技术,对于车主来说,势必增加用车成本。

  虽然柴油车在二氧化碳排放和节能方法有明显的优势,但是对于美国这样习惯了大手大脚、丝毫不care二氧化碳排放的国家来说,他们更看重的是氮氧化物排放的多少。因此在美国制定排放标准的时候,在氮氧化物排放的指标上是最严的,柴油车和汽油车是基本一样的。

  所以对于汽车厂商来说,为了满足日益严苛的排放要求,就必须增加大量的排放控制措施,但是这都是以增加汽车购置和使用成本、牺牲汽车性能为代价的。

  而大众就想了一个办法,在排放检测的时候开启排放控制系统,在正常行驶的时候就不开启或者少开启排放控制系统,以达到既能够达标,又不影响性能的目的。

  他们是如何被发现的呢?美国环保局发现这个问题的线索,来自美国西弗吉尼亚大学(West Virginia University)和国际清洁交通委员会(International Council on Clean Transportation)的合作研究,在一次他们针对汽车柴油动力发动机的氮氧化物排放检测中,发现大众柴油动力发动机排放数据异常,引起了美国环保局的注意。

  而且,“作弊”的有可能并不是大众一家。据外媒报道,有行业内人士披露,德国博世集团向大众供应了这一批柴油排放控制装置,而且客户不止是大众。

  对此,有媒体向博世求证,博世方面对此的回应是:“我们确实向数家汽车制造商供应了尾气后处理系统组件,但系统集成应该由整车厂自己承担责任。”

  此次大众“柴油门”不断发酵,很有可能在美国以及欧盟国家掀起一轮对柴油车实际排放状况的大调查。

  根据美国《清洁空气法》,每辆违规排放汽车将面临最多3.75万美元罚款,涉事车辆约为48.2万辆,因而总罚金可能将高达180亿美元。

  今年年初,欧洲出现反对柴油车的声音,来自英国工党的环境部副部长Barry Gardiner表示:政府基于二氧化碳排放量来决定英国的汽车税是一个“错误的决定”。

  柴油发动机的二氧化碳排放量确实会比汽油发动机少,但是与汽油车相比,柴油车排放了4倍之多氮氧化物和22倍之多的颗粒污染物。

  欧盟预计在2017年9月份起,对柴油车采用道路实测方式来取得与实际用车更接近的油耗数据。在欧盟实施的EU6法规中规定,2015年9月份起开始贩售的新车,氮氧化物的排放标准更为严峻,从原先的每公斤180毫克,提高到每公斤80毫克的基准,由此甚至有研究机构指出,柴油车终将走入历史。

  目前,美国的40多万车主还在等待美国环保局和大众公司沟通的结果。大众公司需要制定出召回和解决方案,并得到美国环保局的认可,才能够实施,由于这一问题的复杂性,制定方案可能需要一年的时间。

  美国环保局在关于这件事为相关车主提供的Q&A上,有一个问题提的很有意思。问题是,如果我生活的地区需要定期对车辆的排放进行检测,如果检测通不过怎么办。回答是不可能,因为车辆上的这种作弊装置就是为了保证通过排放检测的。

  还有一个问题是,车主能否能自己关掉作弊装置,回答是不可以,因为作弊装置是以软件代码的形式在发动机控制电脑中运行的。

  通过仔细阅读美国环保局的声明,我们可以发现,实际上,这个作弊软件的存在,不是美国环保局找到的,而是大众公司自己承认的。因为在发现大众柴油车排放水平异常的问题后,美国环保局在9月份要求大众公司给出解释,然后他们就承认了作弊软件的存在:

  In September, after EPA and CARB demanded an explanation for the identified emission problems, Volkswagen admitted that the cars contained defeat devices.

  或许是他们不愿意承认车子存在缺陷,因为这样说起来不好听,就像他们一直不承认新速腾“断轴门”是由于悬挂系统的缺陷一样。可能他们是不了解美国的《清洁空气法》,使用作弊装置的罚款,比一辆车还要贵。■

责任编辑:王晓玲 | 版面编辑:李丽莎
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