#老司機聊汽車知識#
問題：
升級排氣系統中的三元催化器，能否將≤V標準的車輛升級到國六（VI-a/b）？老舊車輛的用戶應當最關心這個問題，也有很多說法在暗示這種方式可以實現升級，不能執行的原因主要是為刺激新車消費。這種說法實在是有些片面了，理論上只有極少數低於國五標準代步汽車有升級空間，絕大多數使用「多點電噴」技術的車輛其實很難升級。
重點：即使開放升級催化器以提升尾氣淨化程度，對於用戶而言可能也難以接受，這裡涉及到兩個知識點。
01催化器·排氣背壓
細心一些的汽車愛好者應當會發現一個問題：同款車升級到V-a/b後的最大扭矩會有小幅下降。扭矩的下降幾乎是必然的結果，因為三元催化器的升級影響了「排氣背壓」。
所謂三元指「鉑銠鈀」三種催化金屬，與尾氣中的氮氧化物NOx、碳氫化合物HC，以及一氧化碳CO進行還原反應；將三種有害物質分解為無害的氮氣、氧氣、二氧化碳和水，這就是三元的概念。
而反應過程是在催化器的濾芯中進行，只要尾氣將其溫度加熱到200℃（攝氏度）以上，反應就會開始；淨化反應的程度取決於尾氣在濾芯中停留的時間，時間越長反應程度越充分，尾氣中的有害成分就會越少，但是時間也不宜過長。
重點：汽車的發動機與排氣系統是連通的，如果說排氣管是「腸道」的話，進氣口就是「食道」；內燃式發動機「吃空氣」就著燃油，以燃燒的方式轉化出的熱能是做功運行的概念。做功結束後的尾氣就要進入排氣管，那麼如果排氣管堵塞的話，進氣口還能吸入空氣嗎？
三元催化器的目數越來越大，目的正是提高尾氣停留的時間，但同時也影響了吸氣的效率——因為尾氣流速慢等於以「更長時間阻擋進氣」，吸入的空氣量減少，噴油量隨著吸氣量同步減少，混合油氣基數的下降等於熱能（扭矩）的下降。
扭矩下滑直接影響的動力和油耗，因為馬力的基礎是扭矩和轉速，扭矩下降馬力減弱。想要提升馬力就只能拉升轉速實現提升了。排放標準的升級對扭矩的影響還在可控範圍內，如果讓3/4/5的車輛換裝高目數（低流速）的三元催化器，扭矩的下降程度就會非常大了。
結果則是油耗升高的部分產生的尾氣，要比淨化減少的部分還要多，這種結果基本說明了沒有通過升級催化器而升級排放標準的價值。
02噴油方式·缸內直噴
電噴汽車從2001.09日開始全面生產，在此之前還有些化油器的汽車；而電噴技術又分為兩種類型，也就是眾所周知的多點電噴和缸內直噴，但真正了解兩種噴油系統區別的司機可能是極少的。
1：多點電噴指噴油嘴布局在進氣歧管接近進氣門的位置，噴油嘴斜插、噴孔面對進氣門。進氣歧管的直徑有多窄，這是個無需描述的話題，參考下圖吧。
所謂的電噴本質為壓力噴油，燃油泵從油箱裡抽出燃油，通過濾清器後送至噴油嘴；噴油嘴斷路時為閉合狀態，但燃油泵沒有停止運行，此時就是蓄壓（加壓）的狀態。噴油嘴通路後為打開狀態，燃油在壓縮狀態中開始從細密的噴孔中噴射出來。
通過噴孔可以將液態燃油分散為霧狀，這就是所謂的「霧化」。
但是多點電噴系統的噴油壓力很低，標準為2.5/3.0/3.5bar，壓力低則難以讓液態汽油達到高標準的霧化效果。說白了就是油珠粒徑過於大，在高溫環境中蒸發的速度慢，在做功衝程中燃燒的速度也很慢。
其實即使在熱車狀態中，燃油也是無法充分燃燒的；因為燃燒的速度很慢但做功時間很短暫，所以尾氣中才會有碳氫化合物，這種物質是汽油的主要成分。所以多點電噴發動機的燃燒不充分性是很大的缺點，即使升級三元催化器的意義也不大。
2：缸內直噴技術在近兩三年中開始普及，這種技術具備升級空間。所謂直噴指噴油嘴移動到發動機的氣缸裡，在進氣衝程中活塞會往下行，留給霧化噴油的空間會大得多，那麼噴油嘴也就能以更高的壓力噴射，標準會是多少呢？
汽油機-350bar（增壓機為主）柴油機-2000bar噴油壓力相比多點電噴可以提升100倍以上，在高壓狀態下噴射出的燃油就會有相當理想的霧化效果，油珠粒徑可以低至10微米以下！這不是多點電噴技術可以相提並論的了。
升級點：在相同的溫度環境中，油珠越小蒸發速度越快，氣態燃油的燃燒速度遠超液態；那麼在點火後的燃燒做功速度也就會非常理想了，雖然也達不到絕對充分燃燒的標準，但是充分性會高得多，這點從扭矩的差值即可得到印證。
多點電噴1.5T-200N·m缸內直噴1.0T-200N·m缸內直噴1.5T-300N·m當然影響扭矩大小的因素還有增壓器，但直噴與電噴系統的影響也是很大的。V-a/b標準的汽車之所以能實現尾氣物質倍數級降低，核心因素也有這種技術的應用；然而這種技術無法升級，所以單純依靠升級三元催化器幾乎起不到什麼效果，全面的硬體升級不如換車更划算，結果則是這種說法不會得到重視。
編輯：天和Auto-汽車科學島
天和MCN授權發布
歡迎轉發留言討論