基于功基窗口法的道路NO_(x)排放风险研究

为研究功基窗口法对便携式排放测试系统整车道路试验污染物排放结果的影响,从功率阈值、评价标准、NO_(x)体积分数峰值3方面开展试验研究。结果表明:在某一功率阈值下,90%有效功基窗口NO_(x)比排放满足排放标准限值要求时,可降低发动机负荷,减小功率阈值,确保低功率阈值下NO_(x)比排放仍满足排放标准限值要求;欧六e标准的90%有效功基窗口NO_(x)比排放计算结果高于国六b标准,排放超限风险较高;NO_(x)体积分数峰值对90%有效功基窗口NO_(x)比排放的影响很大,可能会导致排放超限风险。

基于功基窗口法的LNG-电混合动力公交车道路排放研究

研究了LNG-电混合动力公交车城市道路行驶排放性能。以一辆LNG-电混合动力公交车为研究对象,在典型公交线路上开展实际道路车载排放测试,通过PEMS(Portable Emissions Measurement System)和CAN总线实时采集排气污染物排放浓度、行驶速度、发动机转速和扭矩等数据。结果表明,公交车发动机运行工况主要分布在中低转速和负荷区,不同于ETC循环工况主要分布在中高转速和负荷区。计算发现公交车城市道路运行NO_x质量排放率远高于CO与HC,CO质量排放速率约为NO_x的1/100,HC质量排放速率约为NO_x的1/9。采用基于ETC循环功的功基窗口法计算发动机排气污染物比排放值,发现发动机平均输出功率偏低,测试样本功基窗口持续时间为ETC循环时长的1.4倍。测算结果表明,在全部有效功基窗口中,CO和HC比排放低于排放限值(征求意见稿),而NO_x比排放高于排放限值。研究表明,功基窗口法能有效分析LNG-电混合动力公交车排放,分析车载测试数据,得出的比排放数值能够反映车辆实际道路行驶排放水平。

基于功基窗口法的国六重型柴油车实际道路排放研究

利用便携式排放测试系统(PEMS)对6辆典型国六重型柴油车开展了实际道路排放试验,并利用功基窗口法分析了重型车实际道路CO、NO_(x)和PN排放特性,结果表明:实际行驶过程中重型柴油车排放后处理装置能有效控制CO和PN排放,但NO_(x)排放存在显著不确定性.现行重型国六排放标准规定的功基窗口法在排放评估过程中最高可剔除46.68%的NO_(x)高比排放窗口,大幅低估了实际道路工况尤其是市区拥堵路况下的重型柴油车NO_(x)实际排放量,建议采用更加科学合理的数据处理方法评价重型车实际道路排放.

基于功基窗口法的拖拉机典型工况排放特性研究

降低拖拉机等农业机械的作业排放对大气环境的污染势在必行。以某款拖拉机为测试主体,利用PEMS系统获取拖拉机旋耕作业状态下的排放情况,按照欧盟非道路第5阶段的测试方法及计算程序,基于功基窗口法对排放数据进行计算分排放情况。试验结果表明,NOX排放结果为5.25~5.942g/kW·h,拖拉机装用发动机的排放测试结果,台架试验不能有效反应田间作业排放情况。

基于远程监控三区移动平均窗口法的重型车排放特征

为了研究实际道路上重型车的排放特征,提出了一种基于远程监控数据的三区移动平均窗口(3B-MAW)模型,并与功基窗口法分析结果进行了对比。模型中远程监控无效数据主要包含NOx传感器未正常传输的数据和发动机停机后仍然上传的数据。每个数据点有可能落在1种、2种或3种区内,三区划分的比例与车辆的实际行驶工况有关。为了同时兼顾排放结果计算的准确性和所需数据量不过大,最小窗口数、窗口宽度、第1划分线和第2划分线这4个模型主要参数应分别设置在2400、300s,6%和20%附近。由于不受窗口功率阈值限制,相对于功基窗口法,3B-MAW模型能够实现对低负荷排放更为有效的核查,适合对实际道路随机工况进行分析。

基于实际道路测试的重型柴油车排放评估方法研究

为分析重型柴油车实际道路测试情况下污染物的排放评估方法,选取了4辆国六重型柴油车进行实际道路排放试验。试验结果表明,现行《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB 17691—2018)采用的功基窗口法在计算过程中剔除了大量发动机处于低功率段时氮氧化物(NO_(x))高比排放区域数据,大幅低估了重型柴油车在实际道路工况下的NO_(x)排放量,不能充分反映车辆实际道路排放水平,应进一步修改完善,建议后续标准修订时,去除法规中功率阈值最小10%的限制,采用全窗口的90%分位值来表征车辆的排放水平,或通过行程时间占比加权值法计算污染物比排放。

基于CO2窗口法的在用柴油车排放评估

功基窗口法一直是我国对在用柴油车进行整车排放测试时评估其污染物排放状况的基本方法。该方法需获取发动机瞬态测试循环功,并通过读取OBD信息获得车辆行驶时发动机做功。但是,在进行在用柴油车符合性抽查时发现上述参数存在难以获取的情况,而发动机最大功率获取相对便捷。通过研究发动机功率与发动机瞬态测试循环功、CO2排放量之间的关系,进而以CO2窗口法替代功基窗口法评估整车污染物排放状况。结果表明,该方法与功基窗口法评价结果基本一致,更便于生态环境主管部门进行在用柴油车符合性检查。

功率阈值对重型柴油车实际道路排放结果的影响研究

为分析重型柴油车实际道路便携式车辆排放测量系统(PEMS)试验的排放特征及功率阈值对排放结果的影响,选取满足国六b阶段排放要求的3辆重型柴油车进行实际道路排放测试,并在不同功率阈值和时序窗口下进行了排放分析。结果表明:依据国六标准功基窗口分析方法,随着功率阈值从20%逐渐降低到最小值,NO_(x)比排放基本呈上升趋势。且有可能在达到某一窗口功率阈值后,排放急剧增加。若直接以达到50%窗口的功率阈值来评价车辆排放,可能使得最终NO_(x)比排放忽略排放较高的低功率窗口,从而导致评估结果偏低。在本研究中,这类窗口占总窗口的29%以上,与总窗口计算相比,排放偏低了42%以上,这种排放情况不容忽视。为了更全面地覆盖实际道路运行情况,建议使用全窗口计算结果来评估车辆排放。

重型柴油车实际道路NO_(x)排放分析方法研究

利用PEMS对6辆典型国六重型柴油车开展实际道路排放测试,基于功基窗口法(中国和欧盟)、NTE法(美国EPA)和3B-MAW法(美国CARB)研究了重型柴油车实际道路NO_(x)排放特性,探讨了不同分析方法的特点及适用性。结果表明:基于功基窗口法的NO_(x)排放结果符合中国和欧盟的监管要求,但基于NTE法和3B-MAW法的NO_(x)排放合规性具有不确定性。NO_(x)排放数据利用率低导致NTE法无法有效分析实际道路NO_(x)排放,3B-MAW法对NO_(x)排放分类管理值得借鉴。冷起动NO_(x)排放占PEMS试验的47.3%~80.7%,重型柴油车冷起动NO_(x)排放应被重视。然而目前中国、欧盟和美国的重型车实际道路NO_(x)排放分析方法均无法有效评估冷起动NO_(x)排放。因此,下阶段排放法规对冷起动NO_(x)排放的监管应当提出相应测试循环、分析方法和排放限值,切实降低重型柴油车NO_(x)实际排放。

非道路四阶段计算方法对排放结果的影响

非道路柴油移动机械污染物的排放与大气环境质量息息相关,随着社会的发展,非道路移动机械的数量在不断增加,因此对此类机械排放监管和测试的重要性不言而喻。文章对非道路四阶段工程机械利用便携式排放测试系统(PEMS)试验后,利用功基窗口法对比剔除无效事件前后机械的排放水平变化,发现剔除无效事件后该机械排放水平降低了11.2%,分析了数据处理方法对排放结果的影响,为接下来非道路移动机械的排放监管和试验提供参考。

基于PEMS的非道路移动机械排放测试方法研究

随着中国对机动车污染防治力度不断加大,非道路移动机械污染物排放对大气环境的影响逐渐凸显。中国新发布的《非道路移动机械及其装用柴油机污染物排放监控技术要求》(征求意见稿)明确提出了对机械氮氧化物(NOx)排放的监管要求。但中国针对机械排放的研究集中在污染物瞬时排放状况的分析上,基于功基窗口法的分析尚处于空白。利用PEMS排放测试系统对几种典型非道路移动机械进行了测试,并基于功基窗口法研究其NOx排放特性。

基于PEMS的重型柴油车排放特性研究

为研究国Ⅴ和国Ⅵ标准下重型柴油车NOx和CO的排放规律,使用便携式车载排放分析系统(PEMS)分别对两辆国Ⅴ排放阶段重型柴油车和两辆国Ⅵ排放阶段重型柴油车在相同路段进行实际道路排放试验。试验结果采用功基窗口法进行分析,计算出每个功基窗口的平均速度、平均加速度、平均每千瓦时CO排放和平均每千瓦时NOx排放。结果表明,所选用的试验车辆均满足相应法规要求,且随着功基窗口平均车速增加,总体排放呈下降趋势;随着功基窗口平均加速度增加,总体排放呈上升趋势。

基于PEMS的非道路移动机械排放测试方法研究新探

机械污染物排放直接关系着大气环境的整体质量,对于社会经济的可持续发展具有积极作用。现阶段,非道路移动机械污染物排放量增大,有必要做好此类机械排放的系统监管和测试。本文在阐述PEMS技术内涵及原理的基础上,系统设计实验,对几种典型非道路移动机械进行排放测试,期望能为非道路移动机械排放测试工作的开展提供参考,实现机动车污染的有效防控,提升大气环境保护质量。

重型车远程监控与实际道路试验对比研究及统计分析

为了研究重型车远程监控与实际道路试验数据的差异,该文通过对2辆样车拟合结果以及对100辆样车的统计结果分析,研究了远程监控平台接收数据与便携式排放测试系统(PEMS)测量数据的一致性。结果表明:PEMS设备的实测或计算结果可以应用于对重型车远程监控数据的数据一致性核查,二者车速数据一致性结果较好,燃料流量和进气量数据一致性结果次之;对于NOx排放应适当放宽数据一致性要求;远程监控数据可以较好地反映车辆实际道路中的运行工况;远程监控和PEMS试验数据的功基窗口基本一致,但NOx传感器精度误差有可能导致远程监控功基窗口法的计算结果与PEMS实测数据产生较大偏差。

PHEV公交车RDE车载测试评价分析

研究了PHEV公交车的排放特性及车载排放评价的适应性。以一辆LNG-电PHEV公交车为研究对象,按重型车RDE车载测试标准要求沿市区、市郊公交线路行驶,实时采集车辆排放及发动机运行工况等数据,按功基窗口法进行数据处理。结果表明,公交车实际行驶工况较ETC循环工况分布广泛很多,并主要分布在中低转速低扭矩区。即使将有效功基窗口要求的发动机平均功率百分比下限从20%降至15%,车载测试所获得的数据依然无法满足有效功基窗口数量占比大于50%的RDE测试有效性要求。随窗口平均功率百分比降低,NOx平均比排放值升高,THC下降,CO几乎没有变化。先市区后市郊测试顺序下CO比排放值为0.64 g/（k W·h）,为限值的10.7%;NOx平均比排放值为14.15 g/（k W·h）,为限值的3.5倍。研究了车辆行驶路况顺序对窗口数量和排气污染物比排放的影响,相比以先市郊后市区的行驶顺序,先市区后市郊可获得到更多的窗口数量,NOx平均比排放值升高14.84%,THC降低20.98%,CO降低15.63%。

重型柴油车道路测试方法不确定因素影响研究

用于重型车道路排放测量的车载法在测试样本量、测试路况顺序和路况构成比例方面具有不确定性。为研究这些不确定因素,选取两辆重型柴油车进行道路排放测试,依据功基窗口法分析其对整车NO_x比排放的影响程度。研究结果表明,针对不同ETC循环功倍数的测试样本量,车辆1和车辆2的各样本量NO_x比排放分别有0.216,0.408 g/(k W·h)的波动;测试路况顺序的差异会导致车辆1和车辆2的NO_x比排放分别有0.854,0.438 g/(k W·h)的波动;路况构成比例允许的±5%偏差内,高速路况占比50%,且市区路况占比25%时,NO_x比排放最高,而高速路况占比60%时最低。两种路况构成比例下车辆1和车辆2的NO_x比排放分别有0.45,0.18 g/(k W·h)的降低。

重型柴油车配置对实际道路NO_x排放的影响

通过实际道路排放试验和模拟仿真,研究分析车辆配置、车型、负载、排气管等因素对整车排放的影响。结果表明:变速箱、驱动桥的传动比不同时,相同车型、相同运行工况的整车排放不同;车速对发动机排放和整车排放的影响不同,车速为78 km/h和82 km/h时,发动机的NO x排放相差18%,整车NO x排放相差26%;NO x排放与负载有关,并得到牵引车和客车排放与负载关系的经验公式;排气管长度影响排气温度,排气管每增加1 m,排气温度降低12~20℃。研究成果可以为整车性能开发提供参考。

国六柴油车PEMS与Lug-Down排放测试对比研究

以一辆满足国六排放标准的重型柴油车为研究对象,通过更换不同劣化件的方式改变车辆排放水平,并分别使用车载排放测试(PEMS)与加载减速法(Lug-Down)测试分别进行试验,通过测试方法、数据计算方法及测试结果对比研究两种测试方法的差异性与一致性。研究结果表明,PEMS测试结果更准确,Lug-Down测试较为方便快捷,两种测试方法计算结果在变化趋势上有良好的一致性,但通过率相差较大,Lug-Down测试的综合通过率为100.0%,远高于PEMS测试的28.6%,因此Lug-Down测试已无法对国六在用柴油车进行有效监督,为此本文提出几点建议,为在用柴油车排放监管和标准修订提供一定的科学依据。

在用柴油车排放劣化特性评价方法研究

车辆排放劣化状况与车辆有效寿命期内零部件的磨损和老化等因素有关,也受到车辆使用条件、维护保养状况影响,因此,在车辆正常使用过程中,基于实际道路驾驶排放(real driving emission,RDE)试验方法测试车辆更能真实反映车辆排放状况.文中研究跟踪测试一辆配置柴油机氧化催化器(Diesel Oxidize Catalyst,DOC)和选择还原系统(Selective Catalyst Reduction,SCR)的国五N2柴油车进行车辆排放劣化特性研究.排放测量采用车载排放测试设备(Portable Emission Measure System,PEMS),排放数据处理分别采用柴油车单位行驶里程排放因子和基于功基窗口法的单位功率排放因子处理方法.试验结果表明:所测试的N2车辆排放随着车辆行驶里程的增加而出现劣化现象;基于最小二乘法拟合获得的有效寿命期终点的CO、NOx排放满足RDE法规要求;计算得到的N2柴油车CO、NOx排放劣化系数均大于HJ438-2008标准的推荐值.有必要对柴油车排放耐久性进行实际道路试验研究.

非道路柴油机PEMS试验不同数据处理方法的对比研究

基于便携式排放测试系统(PEMS)对一辆满足国四排放标准的农用拖拉机,按照非道路第四阶段车载排放试验要求进行试验。通过功基窗口法和瞬态积分法分别处理数据可知,CO、NO_(x)功基窗口排放结果均高于其瞬态积分结果,其中CO为1.21倍,NO_(x)为1.16倍。除此之外,还发现有效工作事件下的CO、NO_(x)功基窗口排放结果分别占总工作事件下的16.6%、73.1%,有效工作事件下的CO、NO_(x)瞬态积分排放结果分别占总工作事件下的14.3%、69.5%。