基于NEDC和WLTC工况循环的混合动力汽车排放特性研究

以一辆先进混合动力国Ⅴ汽油车为试验对象,研究混合动力汽车在NEDC循环与WLTC循环工况下的排放特性,以及混合动力汽车在各速度区间及各加速度区间下的排放差异。研究结果表明:WLTC循环使混合动力汽车CO和PN排放因子增大,HC和NOx排放因子降低;混合动力汽车在发动机冷启动阶段CO、HC和NOx的排放污染均较为严重,应做重点优化,高速度阶段内CO排放较高,PN排放主要集中在发动机频繁启停的工况段内,其余工况排放污染较低;随着速度的增加CO排放因子总体呈现增大的趋势,HC排放因子总体呈现减小的趋势,NOx和PN排放因子总体呈现先增大后减小的趋势;随着加速度的增加CO、NOx和PN排放因子总体呈现增大的趋势,HC排放因子总体呈现先增大后减小的趋势。

WLTC工况下汽油机颗粒捕集器性能研究

通过AVLBOOST软件设计缸内直喷汽油机后处理系统模型,即三元催化转化器以及汽油机微粒捕集器(Gasoline particulate filter,GPF)的组合模型。研究了WLTC(Worldwide Light-duty Test Cycle)循环工况对该模型的HC转化效率以及汽油机微粒捕集器的捕集效率和压降的影响。结果表明:在WLTC循环工况下三元催化转化器HC转化效率在90%上下浮动,汽油机微粒捕集器的压降受排气流量影响较大,压降线图与排气流量线图基本一致。GPF的颗粒捕集效率可以稳定在90%。GPF压降平均值在1~2kPa之间,最高压降为5.5kPa,满足GPF压降要求。

混合动力汽车动力分配结构及耦合模式分析

以低油耗、低排放、电气化、高效化技术为导向,汽车企业开始研发先进混合动力系统,通过内燃机与电机的高效匹配,实现动力耦合。目前,市场上最为经典的丰田THS系统采用功率分流的行星齿轮结构,实现了高的燃烧效率,在混合动力汽车市场占据销量主导地位。通用第二代Voltec系统、本田I-MMD系统、三菱Outlander PHEV多模减速器等陆续投入市场,节能环保效果显著。国内自主品牌,如比亚迪DM3混合动力系统、上汽EDU电驱变速器、广汽G-MC机电耦合系统等均得到了市场的验证。对混合动力汽车的动力耦合模式进行了划分,分析了各汽车企业动力分配结构的特点,阐述了国内外混合动力技术路线。