重型柴油机WHTC循环低温冷起动排放特性研究

基于满足国Ⅵb阶段排放标准的柴油发动机,在配备低温环境仓的发动机台架上开展WHTC循环排放测试。设置多个环境温度,对比CO,HC,NO_(x),PN及PM的比排放结果。分析环境温度、中冷后温度、排气温度与排气污染物的关系以及WHTC循环3个阶段不同环境温度下CO,HC,NO_(x)和PN排放特性的差异。结果发现:环境温度降低,NO_(x),CO和HC比排放值逐渐增加,PN比排放值总体减少,PM比排放值先减少后升高;环境温度分别为-10℃和-15℃,且尿素冻结的状态下,NO_(x)比排放是尿素未冻结状态的1.2倍和3.3倍;阶段1、阶段2工况下,NO_(x)排放控制主要以DOC和EGR为主,阶段3的大扭矩、大负荷工况则更依赖SCR;CO和HC比排放结果中环境温度引起的差异主要发生于阶段1工况。环境温度-15℃和-20℃条件下,阶段1至阶段3的PN平均浓度均低于100个/cm^(3)。

实际路况下PHEV等效油耗降低策略研究

基于实际道路运行工况对能量管理控制策略进行优化,以降低PHEV实际道路运行能耗。开展了车载试验获取车辆道路行驶瞬时车速等,应用主成分分析、聚类分析构建出反映轻型车实际道路运行特点的典型工况,涵盖市区、市郊、高速,作为车辆性能仿真与优化计算工况。设计了电机对内燃机动力进行补偿、使内燃机尽可能工作在高热效率区,与延长CD阶段行驶里程的能量管理控制策略。以CD阶段发动机启停扭矩、CS阶段发动机启停扭矩、进入CS阶段SOC值、纯电动最高车速、主减速比作为PHEV能量管理控制策略优化参数,应用多岛遗传算法进行优化计算,得出参数优化值。计算出优化后的PHEV在构建的典型工况下运行等效综合油耗相比优化前降低了6.02%。

早发2型糖尿病周围神经病变血栓弹力图变化及危险因素分析

目的:分析早发2型糖尿病(T2DM)周围神经病变(DPN)患者血栓弹力图变化及危险因素分析。方法:选取2022-01-2022-06本院早发T2DM患者90例作为研究对象,根据是否合并DPN分为两组:DPN组(n=10例)和单纯T2DM组(n=80例),比较两组患者血小板参数、血凝五项和血栓弹力图指标的差异;Logistic回归分析T2DM合并DPN的危险因素。结果:DPN组凝固角(Angle角)为73.50(66.95-75.63)°高于单纯T2DM组67.10(63.50-68.50)°(P<0.05)。DPN组凝血块最大强度(MA值)为67.70(63.08-74.88)mm,高于单纯T2DM组59.50(54.95-61.70)mm(P<0.05)。Logistic回归分析结果显示,Angle角、MA值为DPN的独立危险因素(OR=0.618、0.683,P<0.05)。结论:早发T2DM合并DPN患者Angle角、MA值增大,二者均为DPN的独立危险因素,或可成为DPN诊断的血清学标记物。

WHTC工况下PN10和PN23计数器粒子数排放测量差异分析

为探究当前主流的PN23计数器与更先进的PN10计数器测量结果差异,选取一台符合国Ⅵ排放标准的柴油发动机进行世界统一瞬态循环(World Harmonized Transient Cycle,WHTC)工况排放试验。该发动机可配置两套标定功率数据。使用最小测试粒径分别为23 nm和10 nm的粒子数(Particulate Number,PN)计数器同时测取PN排放数,分析对比PN排放结果,并总结排放规律。结果显示:标定功率为316 kW和430 kW的WHTC循环PN10计数器粒子数排放结果比PN23计数器分别高约27.48%和27.46%;WHTC循环第1145 s后,PN10计数器粒子数浓度显著高于PN23计数器,中等以上负荷、稳定转速工况更利于23 nm以下粒子生成;转速高于1000 r/min时,PN10计数器测得的粒子数浓度比PN23计数器明显更高;随着负荷增加,直径为10~23 nm的粒子数浓度先增加后减少。发动机在上述工况下运行时,PN23计数器测量值显著低于PN10计数器,该差异最终导致循环排放结果相对不准确。

山路行驶的柴油车污染物排放特性试验

在山路和平路上,进行了不同载荷下国V柴油车的实际道路行驶排放(RDE)试验。采集车速、海拔、氮氧化物(NO_(x))和颗粒物数量(PN)排放浓度等数据,分析了道路坡度、车辆载荷与输出功率对排放的影响。研究发现:测试柴油车辆,在平均坡度约6%山路行驶时NO_(x)排放因子高于平路20%以上,PN低于平路20%以上。道路坡度自0增大到8%,NO_(x)排放浓度升高1倍以上,PN排放浓度升高20%~60%;坡度进一步增大,NO_(x)与PN排放浓度上升变缓,继而下降。载荷增大,NO_(x)与PN排放浓度升高;NOx、PN排放速率在10~40 kW功率区较大;NOx与PN高排放速率区随载荷增大变宽。该成果可为RDE测试车辆运行条件的设置提供参考。

驾驶激烈程度与载荷对柴油车RDE影响研究

为探究车辆行驶动力学与排放的关系,开展驾驶激烈程度与载荷对轻型柴油车实际行驶中产生的NOx及颗粒物数量(Particle Number,PN)排放影响试验研究,参考国VI排放标准RDE试验规范,设计不同的驾驶操作模式与载荷试验方案,采集车速、NOx、PN和CO2排放浓度等数据,分析车辆运行工况特性、行程动力学特性、NOx与PN排放特性。结果表明,激烈驾驶使得高速工况vapos-[95]超过上限值,温和驾驶使得市区工况RPA低于下限值。NOx、PN高排放区主要出现在中高车速、中高VSP区间。驾驶激烈程度增大或载荷升高,使NOx与PN排放明显增加,同时,NOx、PN高排放区向低速、低VSP区间扩展,分布更宽广。试验的国V车辆NOx排放CF高于国VI的RDE限值,PN排放CF明显低于国VI的RDE限值。

道路营运新能源汽车减碳测算

测算车辆运行碳排放,包括燃料消耗直接碳排放与电能利用间接碳排放。基于质量平衡法得出各种燃料的碳排放系数,基于火力发电煤耗量提出纯电动汽车间接CO2排放计算方法。采集车辆运营数据与能耗数据,计算出各运输类型与各能源类型车辆CO2年度排放量,得出电动车辆替代传统燃料车辆后的CO2减排率。发现除大型柴油公交及中短途城际运输车辆外,电动汽车均有明显减碳效果,小型城市配送车辆减碳率最高,达48.62%。预测火电占比降低及火力发电煤耗量降低后电动汽车的碳减排量,相对于2016年, 2020年将再减碳7.07%。

大型公交车实际行驶排放评价CO2窗口法的设计与应用

设计了大型公交车实际行驶排放(RDE)评价CO2窗口法,以欧洲瞬态循环(ETC)工况的CO2排放量确定窗口大小,拟合发动机有效功率与CO2排放速率的线性关系式,提出以窗口平均CO2排放速率占比判断有效窗口的方法,推导出CO2窗口排气污染物比排放值的计算公式,并通过CO2窗口比排放值与功基窗口比排放值的换算,推导出CO2窗口法比排放限值。将设计的CO2窗口法应用于某大型液化天然气(LNG)公交车RDE车载测试评价,结果表明,该方法与功基窗口法评价结论有较好的一致性。

混合控制低温燃烧策略对柴油机性能的影响

基于混合控制低温燃烧,以降低柴油机排放和提高有效热效率为目的,在1台单缸柴油机上评价了两种混合控制低温燃烧策略。首先通过常规方式引入大量冷EGR降低缸内燃烧温度,其次采用Miller循环,通过推迟进气门关闭时刻减小有效压缩比,并耦合增压压力实现低温燃烧。研究发现,大EGR率和Miller循环均可同时降低NO_(x)和Soot排放,但二者作用机理并不相同:大EGR率通过降低燃烧温度避开NO_(x)和Soot生成区域,而Miller循环的燃烧温度降低幅度有限,所以NO_(x)降低程度较小,但局部当量比大幅降低使Soot排放显著降低。大EGR率以牺牲效率为代价,有效热效率(BTE)由净指示热效率(ITEg)和燃烧效率决定,Miller循环燃烧效率较高,具有更优的排放和效率折中,并存在一个最小有效压缩比,有效压缩比过低对进气压力的要求更高,BTE由ITEg和泵气损失决定。

重型柴油机LLC循环与其他瞬态循环排放特性的对比分析

目前,城市车辆低负荷运行工况占比较多,但较容易被忽视。为深入探究低负荷循环(Low Load Cycle, LLC)排放特性与其他循环的差异,基于重型柴油发动机开展台架排放试验。通过运行LLC、全球统一的瞬态循环(World Harmonized Transient Cycle, WHTC)、中国发动机瞬态循环(China Heavy-duty Transient Cycle, CHTC)试验循环,测取NOx、碳氢化合物(Hydrocarbon, HC)和CO排放体积分数及颗粒数(Particulate Number, PN)排放因子数据,并对比上述3种循环的工况特征、负荷分布、比排放量结果,分析上述循环的高排放工况分布特征,进而对比LLC循环冷热态工况排放特性差异。结果发现:该发动机运行LLC循环时,怠速以及当转矩在400 N·m以下、转速为1 600~2 200 r/min时的工况点比其他循环分布更多,0~5%负荷区间分布占比更高;LLC循环热态NOx比排放量为1 572.13 mg/(kW·h),LLC循环和CHTC循环工况对于NOx排放的要求更为严格,LLC循环的排气温度总体相对偏低;冷态条件使得低负荷、低转速工况的NOx排放增加量尤为明显;LLC与CHTC循环的PN高排放现象主要出现在0~10%负荷区间,CHTC循环在50%~60%负荷区间也存在高排放峰值,WHTC循环PN高排放总体分布相对较为平均;LLC循环的低排气温度会对选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction, SCR)转化效率产生负面影响,且冷启动条件下会进一步加剧,使得NOx排放水平远超WHTC和CHTC循环。