全球统一的摩托车排放测试循环及其限值研究

对全球统一的摩托车排放测试循环的研究历程、具体规定进行了简要介绍,并说明了国际以及国内对其第二步工作即限值确定的进展情况。

世界摩托车排放测试循环中国适应性研究

中国在世界摩托车排放测试循环(WMTC)建立过程中所提供的实际道路路谱数据总量偏低,为此,对WMTC测试循环对中国实际道路的适应性进行了研究.利用一辆125 mL排量的摩托车,构建了描述车辆行驶特征的准则数体系,研究了WMTC测试循环的行驶特征及其与中国摩托车实际道路行驶特征的差异.结果表明,虽然实测路谱数据的各种模式比例特征与WMTC测试循环较为接近,但是各种速度特征,特别是平均速度和平均运行速度等与WMTC存在比较明显的差异.这种差异对于车辆的实际道路排放特性有显著影响,表明对WMTC测试循环进行必要的修正是应用该测试循环作为标准测试循环的前提.

摩托车排放性能的WMTC测试循环

作为一种建立在世界范围内的大量摩托车实际道路行驶特征数据基础之上的摩托车排放测试循环WMTC(World-wide Motorcycle Test Cycle),在全球范围内有替代现行各种体系摩托车排放测试循环的趋势。本文介绍了WMTC测试循环的背景摩托车的分类方法,测试循环的构成及排放权重的确定方法,依据自行建立的评价准则数体系,利用自行编制的计算程序,研究了WMTC测试循环的行驶特征。上述结果对于得到为满足WMTC测试循环要求的新一代摩托车所应采用的控制策略以及中国摩托车实际道路的排放因子非常重要。

摩托车ECE排放测试循环行驶特征的研究及其适应性评价

利用摩托车实际道路行驶特征的路谱数据,研究了ECE排放测试循环的行驶特征及其适应性。结果表明,实际路谱的各种速度特征与ECE比较接近,而模式比例特征、加减速特征与ECE相比则存在着较大的差异,两者行驶工况的分布也明显不同。当使用ECE测试循环的结果计算摩托车有害气体排放大气分担率时,应充分考虑到ECE测试循环与实际道路行驶特征的差异。

测试循环与工况对摩托车排放的影响

研究摩托车工况法排放测试循环与工况对摩托车排放的影响。以FY125-3P电控摩托车为对象,进行国Ⅲ排放标准工况法排放检测,通过分析检测过程中CO、HC和NOx排放浓度的变化,研究测试循环、工况与CO、HC和NOx排放浓度的关系。研究结果表明:第一个测试循环对排放总量贡献率非常大。第一个测试循环中CO排放峰值主要出现在减速工况;NOx排放峰值出现在大负荷等速工况;HC排放峰值出现在减速和中等负荷工况,且发现如果检测过程出现熄火将导致CO排放值急剧增加。

全球摩托车排放法规研究

介绍了世界摩托车排放法规控制进程;世界部分国家排放法规标准的最新动向;世界摩托车统一测试循环;世界摩托车排放法规的特点。

关于世界摩托车测试循环(WMTC)限值的研究

自《1998年协定书》正式生效实施后，在2002年3月召开的WP29第126次会议上，确定了首批制定的15项全球汽车技术法规项目，其中涉及摩托车的有2项，之一就是全球统一的摩托车排放试验循环（WMTC）。WMTC草案正是基于世界范围内摩托车实际使用情况的最新研究成果，从它的数据表明，该典型测试循环包括3个不同部分，覆盖了不同的道路形式。

各国摩托车排放法规简介

本文对有代表性的几个国家和地区的排放法规的排放限值、测试循环进行了介绍,并对未来排放法规的发展趋势进行了简要说明。

WMTC摩托车排放标准的试验验证及分析研究

通过对WMTC世界摩托车排放标准进行比对试验和验证得出:QMTC标准采用的驾驶循环,能真实反映摩托车在路面上的实际行驶过程及摩托车的实际排放水平;WMTC标准采用的驾驶循环应用于我国摩托车产品上还存在一定缺陷,不能完全按其要求进行试验,需要进行改进。

全球轻型车统一测试程序对乘用车co2排放的影响分析

截至2017年,欧盟轻型车排放污染物和油耗的型式核准程序是新欧洲行驶测试循环(NEDC)。该测试在底盘测功机上进行。然而,诸多研究表明,由于型式核准测试程序的工况有限性,导致其CO2排放和实际行驶过程中的差异很大。为此,欧盟决定采用1种更能代表实际行驶的新试验工况,即全球轻型车统一测试程序(WLTP)。通过试验和仿真研究分析WLTP测试程序对CO2排放的影响,试验在2款不同的欧5车辆上进行,1辆为柴油车,1辆为汽油车,以代表欧洲乘用车的平均排放水平。同时研究了发动机暖机和起停技术在新型式核准程序中对CO2排放的影响。WLTP测试程序的测试质量和道路负荷要求更高,行驶动态性也更高。汽油车循环能量需求增加44%,柴油车循环能量需求增加23%。然而,柴油车CO2排放以相同比例增加,而汽油车CO2排放只增加10%,这是因为WLTP测试程序下的发动机平均效率提高了。最后,对2辆车进行起停技术的实际节油效果的NEDC和WLTP测试。

WMTC排放测试循环行驶特征的研究

利用所建立的评价准则数体系,研究了WMTC测试循环的行驶特征及其与FTP、ECE等排放测试循环的差异。研究结果表明,与我国现行的ECEⅡ和即将实行的ECEⅢ测试循环相比,WMTC测试循环怠速比例和稳态工况比例低,瞬态工况比例高,因此对摩托车的排放控制提出了更为苛刻的要求。为满足WMTC测试循环的限值要求,摩托车在速度-加速度平面上各峰值处所对应的工况点,必须以排放最低作为发动机控制策略的目标函数。

中国摩托车道路行驶特征

通过在我国5个典型地区进行摩托车路谱采集,获得大量反映中国摩托车实际道路行驶特征的数据,从车速、加速性能、怠速性能等方面反映出我国主要摩托车保有区域的特征,并对数据进行分析筛选,确定了中国摩托车排放测试循环.初步探讨了该循环与即将执行的国家标准(GB14622-2007)所采用的EUROⅢ循环的差异,提出按照EUROⅢ循环所测得的摩托车排放值不能够准确反映中国摩托车实际道路行驶时的排放水平,因而在此基础上,需要构建一个完整的修正体系.

在WLTC工况下不同驾驶模式对轻型车高原排放特性的影响

为研究在高原和平原地区的不同驾驶模式对全球轻型车统一测试循环(WLTC)工况下污染物排放特性的影响,针对搭载汽油缸内直喷(GDI)发动机的动力总成,在高原和平原实验室内采用底盘测功机进行WLTC工况行驶测试。结果表明:在不同驾驶模式下,高原与平原地区的CO排放量相差不大,均为国六b排放法规限值的40%左右;在高原地区经济模式下CO相对排放量较平原略有升高,在运动模式和正常模式下CO相对排放量略有下降;相对于平原地区,不同驾驶模式下高原地区的总碳氢化合物(THC)、非甲烷碳氢化合物(NMHC)排放情况整体表现较好,均为国六b排放法规限值的65%左右,其中运动和经济模式下THC、NMHC相对排放量均略有降低,正常模式下THC与NMHC的相对排放量增幅超过8%;相对于平原地区,在高原地区运动模式下,氮氧化物(NOx)相对排放量的增幅达到23.7%,正常模式次之,达到11.4%;与平原地区相比,3种驾驶模式下高原地区颗粒物(PM)和颗粒数(PN)排放均有所降低,正常模式下PM相对排放量降幅最大(30.6%),经济模式下PN相对排放量降幅最大(13.3%);低速时段是不同驾驶模式下污染物排放量占比最大的阶段,也是进行排放物改进优化的关键阶段。

国六动态循环试验颗粒物排放结果不确定度分析

国六排放标准中采用了世界统一瞬态测试循环对发动机进行动态排放测试。针对被测污染物中的颗粒物,根据试验程序建立颗粒物比排放量不确定度分析的数学模型。国六排放试验中,由于滤纸荷重较低,增加了浮力校正等计算模型;再结合稀释排气量,发动机循环功等计算模型,最终得出颗粒物比排放结果的不确定度分析结果。

柴油车排放法规最新动态

本文介绍了柴油车排放法规的最新动态,主要包括美国和欧盟等国家和地区最新颁布实施的排放法规,以及欧盟法规体系在各个阶段实施日期和污染物排放限值,特别介绍了欧V和欧VI法规中对NO2和PM数量方面的排放限值;此外,还介绍了全球统一测试循环和车载排放测试方面的情况。

轻型商用车第四阶段燃料消耗量仿真分析

随着轻型商用车第四阶段燃料消耗量(简称油耗)限值标准的实施,以及新能源车型逐步进入市场,传统发动机厂商迎来巨大挑战。通过一维整车性能仿真,以目前市场在售轻型商用车及主流水平的发动机为研究对象,预测针对不同整车参数和发动机性能参数的全球统一轻型车辆测试循环(WLTC)油耗,结果表明现有发动机性能可以满足部分车型第四阶段油耗标准。

燃油喷射压力对缸内直喷汽油车颗粒数量排放的影响

为探索直喷汽油机车辆冷起动后的颗粒物数量(particle number,PN)排放特性,选取了全球轻型车统一测试循环(worldwide harmonized light vehicles test cycle,WLTC)直喷汽油机聚类点工况,在发动机台架上试验研究了燃油喷射压力与喷油时刻对PN的影响规律,并基于台架的PN结果进行了整车WLTC测试循环的PN排放对比试验研究。试验研究结果表明,喷油提前角分布在240°~280°曲轴转角区间时,PN排放相对较低;提高喷射压力可使直喷汽油机PN排放降低约40%~70%;提高喷射压力后,WLTC测试循环下,直喷车低速段PN降低约40%,整个测试循环PN降低约30%。直喷车冷起动低负荷工况通过选取合理的喷油提前角和提高喷射压力,可大幅降低PN排放量。

WMTC与EuroⅢ限值的相关性研究

通过研究中国目前摩托车行业状况,选取中国有代表性的样车,根据WMTC以及EuroⅢ测试循环进行大量试验,对试验结果进行分析,进行二者限值相关性的研究,提出相关因子,给出中国关于WMTC对应欧Ⅲ阶段的排放限值。

基于温耗比的重型柴油发动机排气热管理试验研究

对缸内燃烧喷射参数、进气节流阀和电控放气阀提升排气温度的规律进行研究,提出温耗比的概念用于表征经济性和排气温度提升效率,针对全球统一瞬态试验循环(WHTC)工况下冷态污染物排放量高的问题,通过分析提温幅度与加热时长的关系,优化了热管理控制策略。试验结果表明:优化后在油耗保持基本不变的前提下,冷态WHTC工况下的涡轮后平均排气温度提升了13℃,尿素喷射提前了63 s,NOx比排放量降低了32%;10%负载的车载排放检测系统(PEMS)测试中,在满足国家第六阶段污染物排放标准的基础上,涡轮后平均排气温度提升了17.8℃,台架PEMS试验油耗降低了3.7%。