專家詳解大眾汽車尾氣排放作弊事件
2015-09-24 20:00:37 cnbeta大眾汽車尾氣排放作弊事件公布以來，導致強烈振蕩，大眾公司面臨美國環保署180億美元重罰；股價兩日下跌40％，市值損失超過2千億元人民幣；大眾CEO宣布辭職。筆者認為，這只是開始，隨著調查的進一步開展及處罰逐步升級，更大風暴還在后面，大眾公司及一眾高管前途極不樂觀。筆者從專業角度為您詳細解讀本次事件。
要說清本次事件，必須首先說清尾氣排放控制（凈化）系統。
尾氣排放控制（凈化）簡介
內燃機汽車在行駛（更準確的說法是發動機工作時候）過程中會排放有毒有害氣體，這已經是基本常識。
大家都知道，汽車發動機通常有汽油機及柴油機兩類。兩類發動機排放的有害成分是不一樣的。在排放控制總體策略上，兩類發動機都采用同時機內凈化加機外凈化策略。機內凈化是指通過對發動機的改進，使發動機的燃燒更充分，對發動機的燃燒過程進行控制，使發動機排放直接出的尾氣（稱為原始排放，簡稱原排）更干凈，有害物含量更低。在排氣管上加裝凈化裝置（尾氣凈化催化劑，過濾器等），對原排進行再次凈化，去除80％以上污染物，這套系統方法稱為機外凈化。機內及機外凈化同時作用，能去除絕大部分有害氣體。由于汽油機及柴油機排放污染物的不同，具體控制（凈化）方法也有所不同。
機內凈化比較復雜，太多專業術語及知識，很難簡單說清楚，大家也不需要了解這么多，這次事件應該也不涉及，因此這次不談，感興趣的人多的話，抽時間另寫一文介紹。后面內容主要介紹機外凈化。
汽油機排放的廢氣主要污染物為一氧化碳CO，總碳氫化合物THC，及總氮氧化合物NOx三大類。同時還有少量顆粒物PM排放。目前主要針對CO、THC及NOx三類有害氣體進行處理，更嚴格的標準（現行的美國加州標準，及將來的歐美日中標準）都將增加要求對PM的凈化。
汽油車采用三（元）效催化劑(Three-waycatalyst, TWC)同時凈化CO、THC及NOx三類有害氣體。其機理是在三效催化劑內，在一定的溫度及發動機空燃比狀況下，三類氣體經催化作用，相互同時發生氧化還原反應，生成無害的H2O（水），CO2（二氧化碳），及氮氣。更嚴格的排放標準則需在三效催化劑后加顆粒物過濾裝置GPF。
柴油發動機壓縮比高，空燃比高，燃燒完全，所以輸出功率大，燃油經濟性好（用人話說就是力量大，省油省錢），原排中CO及THC含量很少；但同時導致NOx及顆粒物PM（包括大家已經很耳熟能詳的PM2.5，PM10，還有大家不熟悉的PM1，PM0.1等）大量生成。氮氧化合物NOx及顆粒物PM單個好治理，兩者同時治理非常麻煩。
針對柴油車排放的NOx及PM凈化（控制），目前有多種線路方法正在實施。在此不一一列舉，僅談大眾等歐洲汽車廠商的治理方法（歐洲路線）。
歐洲路線通常為：首先提升發動機燃燒效率，能燃燒的盡量燒完，這樣顆粒物（主要成分是碳煙）排放就很低了，與此同時，NOx的排放大幅度上升，在排氣管加裝SCR系統，凈化NOx。換個說法就是機內凈化碳煙，機外凈化氮氧。這樣的措施能達到歐5標準。在歐6及美國（尤其是加州），因為標準更嚴，還需要加裝顆粒過濾裝置DPF及為SCR及DPF服務的DOC催化劑。歐洲路線又通常成為SCR路線。采用SCR路線，發動機燃燒效率高，可節約4～7％燃油，發動機系統設計制造簡單，發動機生產成本低，故障率低，維護保養也較容易，廣泛在歐洲及亞洲（包括中日韓）使用，歐洲出口美國車也使用SCR路線。
什么是SCR
SCR是selectivecatalytic reduction 選擇性催化還原的簡寫。柴油機尾氣原排中有含有大量氧氣及NOx，而缺乏還原性的CO及THC氣體，不能象汽油車一樣利用尾氣中物質互相反應凈化，需要額外的還原劑把NOx還原為氮氣。
其方法是在排氣管內噴射霧狀32.5％尿素水溶液，尿素溶液在180℃以上溫度分解為氨氣NH3及二氧化碳。氨氣與NOx在SCR催化劑上發生還原反應，生成無害的氮氣N2及水。
SCR系統包含了SCR催化劑（系統核心），尿素存儲及噴射系統，控制系統DCU（控制尿素噴射時機及噴射量，可視為SCR系統的大腦），NOx檢測傳感器及溫度檢測傳感器。
只有正確的噴射尿素，SCR催化劑才能正常工作凈化NOx。SCR路線的柴油發動機，由于燃燒溫度高，進氧量高，NOx原始排放非常高。一旦SCR系統不工作，其NOx排放較其他路線車輛高數倍。和油一樣，尿素溶液是會消耗完的，一般行駛3～5千公里需要補充一次特制尿素溶液（add blue），歐美日的加油站及中國正規的加油站都有add blue 液出售，價格并不昂貴。事實上，使用SCR系統的車輛，由于節油，即便添加add blue需要費用，但總體使用成本仍然較低。
為防止SCR系統故障，車輛上安裝了大量傳感器檢測SCR系統及NOx排放，一旦系統出現故障，或催化劑失去活性，車輛會自動報警，告訴車主要去修車了。
同時為防止尿素用完車主不及時添加，及系統出問題后不及時維修，在車載檢測系統OBD中還增加了SCR監測模塊。發現尿素溶液用盡或系統出現故障時，立即點亮警示燈提示駕駛者及時維修處理。如駕駛者置之不理，使用一段時間后系統自動對發動機限扭，降低發動機輸出功率，這時候車輛行駛無力，跑不快，負不了重，但還能開到維修站。如車主繼續置之不理，則系統自動啟動終極大招：鎖死發動機。發動機熄火后再不能啟動，必須維修SCR系統，交一筆罰款（通常5千美元以上）才能解鎖。
大眾作弊事件分析
大眾作弊事件，從目前信息來看，是采用欺騙軟件，在車輛進行排放檢測時啟動尿素噴射，SCR系統工作，凈化NOx；平時上路時自動關閉尿素噴射，任憑NOx大量排放。
新車出廠、車輛年檢都要檢測尾氣排放是否合格，美國歐洲還有隨機抽檢。如果檢測時尾氣排放不達標，相關責任者是要被罰款的。
車輛自己自動識別是排放檢測狀態還是上路狀態，自動開啟或關閉排放控制措施，聽起來是很牛的黑科技吧？
其實是有一些辦法的，標準的排放檢測是在轉鼓上進行的，（你去做車輛年檢時，車輪總要開上兩個圓筒跑，這圓筒就是轉鼓），轉鼓檢測時通常只有驅動輪運動，從動輪是不動的；排氣檢測按照標準工況進行，車輪旋轉速度及轉鼓的阻力是按規定進行的。
增加車輪速度及扭力檢測傳感器，開發專門軟件，車輛即可自動判斷是處于測試狀態還是上路狀態，從而控制排放系統（尿素噴射）的開啟或關閉。大眾這套系統非常成功，成功欺騙了各國檢測、研究機構達7年之久。如果大眾用于正路的系統也如此有效可靠，那大眾真的可成為“神車”了。
為實現作弊，需增加傳感器，同時開發該欺騙系統，我估計也需要數百萬到數千萬美元的費用。
大眾煞費苦心開發的欺騙系統，并不能降低制造成本，相反，成本增加了，這與通常的造假是相反的。大眾的欺騙系統，是為了減少尿素消耗，減少車主添加尿素溶液的麻煩，節約購買尿素溶液的錢，目的是為了增加車輛銷售。
可見全球的大眾汽車都一個樣：為了車輛銷售完全不擇手段，毫無底線編制“神車”假話。
中國大眾參與了嗎？
此次發現的是大眾柴油轎車，涉及捷達、奧迪、甲殼蟲、帕薩特等品牌。這些車輛均為歐洲及美洲工廠制造。
在中國，由于柴油車的“傻大黑粗”低端形象深入人心，柴油轎車市場形象差；中國柴油品質低下；中國排放控制的研究者及政策制定者對小型柴油機排放始終存在顧慮（這里贊一個），柴油轎車在中國基本沒有起步，大眾在中國合資建立的兩個車廠一汽大眾及上海大眾目前生產的均為汽油車，并未涉入此次欺騙事件。
但這次事件并非不會對大眾在中國合資公司造成影響，后面談。
事態發展預測
事件目前只是拉開序幕，風暴還在后面。
此前盡管出現豐田“剎車門”等事故，全球每年都有大量汽車召回，但更這次的大眾“排放門”相比，完全不是一個檔次，完全不是一個性質。
以往的汽車質量事件及召回，通常是由于設計缺陷或某批次配件質量問題導致。屬于“我努力做好，但人無完人”性質，即便如此，也讓豐田等廠商付出高昂代價。
這次的大眾“排放門”，則屬于史無前例故意的欺騙監管部門及民眾的嚴重事件，屬于極端惡劣的犯罪行為。整個汽車工業從來沒有過這樣的惡意欺詐行為，整個工業有史以來也從沒有過這么嚴重這么大規模的欺騙事件。
因此，大眾公司必將遭受極端嚴厲的懲罰。
美國是世界上排放法規最嚴，管理最嚴，全球執法最霸道的國家，大眾都敢赤裸裸的欺詐，可想，在歐洲，在亞洲，大眾不可能不欺詐。大眾自己也承認有約1100萬輛車涉及欺詐事件。
在美國銷售的48萬輛車，可能面臨著美國政府的180億美元處罰。剩下的1050輛車，將受到什么樣的處罰？這些車，主要在歐洲及日本銷售，很難想象歐洲及日本政府能輕易放過大眾。
美國的調查只是序幕，歐洲開展調查及處罰，才是風暴。
隨著真相的一步步揭露，可以預料，在美國，除政府處罰外，民間的環保組織及民眾，也將開展對大眾的索賠，美國的律師們，嗜血的律師們，必將蜂擁而上，爭奪大眾的每一塊肉，每一滴血。美國判了，歐洲人民會怎么辦？
大眾將會象一只自作孽掉到水中的肥羊，巨鯊、兇鱷及食人魚將爭相搶食，最終還能剩些什么，我們拭目以待。
大眾的高管正在拼命推卸責任，扮可憐，求原諒，博同情。但這么大的事情，絕不可能只是下面的自作主張，高層蒙在鼓里。欺詐事件，定然是高層的決定及授意。相關責任人，必然受到欺詐、質量事故等刑事訴訟，甚至面臨故意危害公眾監控，故意危害公共安全等控告。多人將有牢獄之災，部分人可能沒有活著出獄那天了。
大眾在中國的合資公司由于未牽涉，這次不用流血。因為婆家的自顧不暇，管理層將有幾天的逍遙自在日子，甚至升遷機會。
但隨著大眾母公司的重創，大眾在新技術新車型的研究將受嚴重影響，沒有新鮮血液注入，大眾中國合資公司將在技術、管理上逐步落后。
而隨著大眾汽車的全球形象破產，近來形象不佳的中國大眾“神車”神話將徹底破滅，銷量將受到影響。苦日子就要開始了。
對于大眾，包括中國大眾，凜冬正在來臨。
