在用国Ⅳ公交车燃用B5生物柴油的排放特性

以一辆满足国Ⅳ排放的柴油公交车为试验样车,在重型底盘测功机上分别进行燃用柴油和B5生物柴油的中国典型城市公交车循环（CCBC）排放特性试验,分析了该车燃用B5生物柴油CCBC循环的气态物和颗粒物排放特性.结果表明：CCBC循环的发动机工况主要集中在900~1 100r·min-1和200~500N·m,呈明显的低速、中低负荷特征;该车燃用柴油和B5低速行驶的总碳氢（THC）和NO_X、颗粒质量（PM）和颗粒数量（PN）单位里程排放因子较高,高速行驶的CO单位里程排放因子较高.与柴油比较,该车燃用B5的THC和NOX排放增加,CO和PM排放降低,PN排放基本相当.其中,车辆怠速、中低速加速行驶的THC排放率较高,中低速加速行驶的NO_X排放率相对较高,中高速加速、高速匀速行驶的PN较多是导致该车燃用B5的THC,NO_X和PN增加的主要原因.除低、中速加速CO排放较高,低速加速/减速/匀速PM排放率较高之外,其他工况的CO和PM排放降低是导致该车燃用B5的CO和PM降低的主要原因.

公交车燃用不同比例生物柴油的颗粒物组分特性研究

以一辆国III柴油公交车为试验样车,在重型底盘测功机上运行中国典型城市公交车循环(CCBC),分析了该车分别燃用不同体积分数的生物柴油混合燃料的颗粒物组分排放特性.结果表明:颗粒物测得的可溶性有机组分(SOF)主要是脂肪酸和直链烷烃,藿烷和PAHs占比低于7%.生物柴油对各组分影响较大,随着生物柴油掺混比例增加,颗粒物EC减小而OC/EC增加,SOF总量也增加.其中脂肪酸的C18:2和C18:1明显增加,C12:0和C14下降,直链烷烃总量和藿烷各组分均下降;PAHs的质量集中在三,四环的中小分子量,毒性集中在四环及以上的中高分子量.使用生物柴油后,PAHs总量下降,其中Pyr,FL和PA下降较明显,而总PAHs毒性无明显变化.

不同排放标准公交车燃用生物柴油颗粒物排放特性

基于重型底盘测功机,对比研究了满足国Ⅲ、国Ⅳ、国Ⅴ排放标准的柴油公交车分别燃用生物柴油与柴油混合燃料B0/B5/B10在中国典型城市公交车循环下的颗粒物排放特性.结果表明燃用B0/B5/B10时,国Ⅴ车相对国Ⅲ车总颗粒数量和质量排放分别降低约68.1%、56.2%、57.5%和52.7%、64.8%、88.5%,相对国Ⅳ车,总颗粒质量排放分别降低了约43.0%、47.3%和42.1%,但数量排放分别上升了约4.0%、7.6%和14.7%.国Ⅲ车核态颗粒排放主要来自高速行驶工况,而国Ⅳ、国Ⅴ车主要来自中低速行驶工况;国Ⅲ、国Ⅳ、国Ⅴ车聚集态颗粒排放主要都来自中低速行驶工况.其中在车速较低时,国Ⅴ、国Ⅳ车相对国Ⅲ车核态颗粒数量和质量排放明显降低,聚积态颗粒也有降低,但国Ⅴ车相对国Ⅳ车改善不明显,核态颗粒数量和质量排放反而增加,且随着生物柴油掺混比例的上升,增幅越明显.在高速时,国Ⅲ车核态颗粒数量和质量排放急剧增加,国Ⅴ、国Ⅳ车略有增加,且国Ⅳ车聚集态颗粒数量和质量排放明显大于国Ⅴ车和国Ⅲ车.燃用生物柴油掺混比例较大的B10时,国Ⅲ车较大粒径颗粒排放急剧恶化,聚集态颗粒数量和质量排放大幅增加,不适合推广应用较大生物柴油掺混比燃油.

在用国Ⅳ柴油公交车CCBC颗粒物排放特性

以1辆在用国Ⅳ柴油公交车为研究对象,在重型底盘测功机上进行中国典型城市公交循环(CCBC循环)排放试验,分析了该车CCBC循环的发动机工况特点,研究了PM_(0.1)、PM_(0.1~2.5)、PM_(2.5~10)等3个粒径段的颗粒物数量和质量排放特性。研究结果表明:该国Ⅳ柴油公交车CCBC循环的发动机转速集中在600~1 338r/min,转矩集中在0~400N·m,说明该国Ⅳ柴油公交车CCBC循环的发动机工况以低速低转矩为主;该国Ⅳ柴油公交车CCBC循环PM_(0.1)、PM_(0.1~2.5)、PM_(2.5~10)颗粒物数量排放因子分别为(1.21±0.07)×10^(13)、(2.82±0.3)×10^(12)、(1.66±0.07)×10~9个/km,可吸入颗粒物PM_(10)数量排放中81.2%为粒径小于等于0.1μm的超细颗粒物PM_(0.1),且CCBC循环所有工况的PM_(0.1)数量排放占PM_(10)数量排放的比例超过70%;CCBC循环PM_(0.1)、PM_(0.1~2.5)、PM_(2.5~10)颗粒物质量排放因子分别为(0.71±0.05)、(20.24±1.51)、(105.50±4.49)mg/km,可吸入颗粒物PM_(10)质量排放中83.4%为粒径大于2.5μm的细颗粒物PM_(2.5~10),且CCBC循环所有工况的PM_(0.1~2.5)与PM_(2.5~10)质量之和占PM_(10)质量排放的约90%;CCBC循环中,车辆从怠速开始起步加速过程排放的超细颗粒PM_(0.1)数量、质量占可吸入颗粒物PM_(10)的数量及质量排放比例随着车速的上升而增大,数量比例最高达94.8%,质量比例最高达13.0%;车辆由加速过渡到匀速并进一步过渡到减速行驶时几乎不产生PM_(2.5~10)颗粒质量排放;车辆减速时排放的可吸入颗粒物PM_(10)数量、质量排放急速下降,颗粒物质量主要以PM_(2.5~10)为主;CCBC循环车辆怠速、加速、匀速、减速4种行驶工况中,加速行驶工况产生的PM_(0.1)、PM_(0.1~2.5)、PM_(2.5~10)颗粒数量、质量排放比例超过4种工况的颗粒物数量、质量排放总量的60%。

DOC和CDPF对柴油公交车颗粒物组分影响

以一辆柴油公交车为试验样车,在重型底盘测功机上运行中国典型城市公交循环(CCBC),收集尾气颗粒物以分析柴油车安装不同后处理装置的颗粒物组分排放特性.结果表明,原机颗粒物总碳组分中元素碳(EC)比有机碳(OC)多,测得有机组分中,脂肪酸占60.9%,直链烷烃占32.4%,藿烷和PAHs较少.脂肪酸主要是C16:0,C18、C14和C18:1也较多,直链烷烃主要分布于C18~C24,C21H44和C22H46最多.PAHs质量排放以中小分子量为主,Pyr最多,FL和PA也较多,毒性则以中高分子量为主,Ba P毒性最强,B(b+k)F、Ba A以及Icd P也是主要毒性组分.DOC后PAHs总毒性降低2.7%,不同CDPF后总毒性进一步降低89.6%~93.8%.DOC和CDPF对总碳组分的减排率分别为18.9%和70.5%~72.5%,但对不同组分的减排效果差别较大,不同贵金属负载量的CDPF对各组分减排效果无明显影响.