增程式电动汽车亏电状态实际道路排放特性研究

为了探究增程式电动汽车在亏电状态下实际道路排放特性,文章采用AVL M.O.V.E便携式车载排放测试系统,对一辆增程式电动汽车在亏电状态下开展实际道路排放测试,对比不同车辆模式下排放表现。测试结果表明:在所有模式下,该车辆的污染物排放结果均低于国Ⅵ排放限值。其中,CO、PN排放因子与CO_(2)排放量有较强的正相关性;NO_(x)排放因子与市郊及高速段增程器启停频率及启动功率有较强的正相关性。由于试验过程增程器启停频繁,在冷机的起动、冷机(水温低于70℃)及热机起动等工况下易出现PN、CO、NO_(x)排放峰值,且在急加速的瞬间也会出现NO_(x)和PN排放峰值,这些情况在排放控制中应予以重点关注。

国V公交车实际道路排放特性研究

使用车载排放测试系统测试了北京市4种不同技术路线的14辆国V车辆的实际道路排放情况。结果表明,氧化催化器(DOC)能明显降低天然气公交车的CO排放,但其对THC的降排效果有待提高。采用EGR技术的天然气公交车在低速时NOx减排效果较柴油车好,但是高速时没有优势。使用SCR系统的柴油车CO和THC排放较低,但低速时NOx排放较高。而天然气车由于排气温度较高,加装SCR系统后可有效降低NOx排放,效果最理想。天然气公交车的颗粒物质量排放远低于柴油车,但是由于稀释方式的影响,其核模态的颗粒物数量较多。

国五重型柴油车实际道路排放试验研究及优化

基于重型柴油车排气污染物车载测量方法(PEMS)和技术要求,选择一台匹配3.76 L柴油共轨发动机的重型厢式卡车,对比研究了原车方案、配备进气节流阀方案和增加排气管包裹方案的道路NO_x排放差异,并最终确定满足HJ 857-2017国五车载排放标准的最优方案,以及分析研究最优方案拓展到变型车和其他项目的可行性并得出工程应用规范。试验结果表明:该车型在同样的测试条件下,由于发动机是基于ETC排放循环开发的,原车方案在低速低负荷区域为获得较好的油耗性能NO_x排放未得到较好的优化,实际道路排放测试结果不符合车载法要求;配备进气节流阀方案可以获得最佳的实际道路NO_x排放性能,但会牺牲一定的经济性,同时增加车辆成本;相比节流阀方案,仅采用排气管包裹方案可以满足车载法要求,且不影响原车性能。

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.

基于北京和昆明海拔条件下的国Ⅵ混合动力车实际道路排放特性研究

为研究国Ⅵ混合动力车在北京和昆明海拔条件下的实际道路排放特性差异,在北京和昆明使用便携式车载排放测试系统(portable emissions measurement system,PEMS)对一辆国Ⅵ混合动力车进行实际道路行驶排放测试.基于实际道路测试的数据,分析了混合动力车在市区、市郊和高速3种类型道路的排放特征,并利用移动平均窗口法和算术平均法计算了混合动力车的排放因子.结果表明:(1)在3种道路类型中一氧化碳(CO)排放速率和颗粒物数量(PN)瞬态数值均出现明显的波动,峰值分别达0.18 g/s和3.75×10^(11)个/s,CO排放速率的波动主要集中在高速路,而PN瞬态数值的波动集中在市区和市郊路.混合动力车的氮氧化物(NO_(x))排放速率波动主要出现在市区路,且最大值为0.016 g/s.(2)由于海拔和工况的影响,与混合动力车在北京的污染物排放测试结果相比,在昆明混合动力车的CO排放因子增加了85%,而NO_(x)和PN排放因子分别下降了37%和27%.(3)分别采用移动平均窗口法和算术平均法(代表车辆原始排放结果)对污染物排放进行计算,发现在北京两种算法的结果差异较小,在昆明混合动力车使用算术平均法计算的CO、NO_(x)和PN污染物排放因子结果比移动平均窗口法分别高88%、82%和69%,即在高海拔地区(昆明)混合动力车使用移动平均窗口法计算污染物排放与其原始排放差异较大.(4)尽管测试城市海拔升高,车辆风阻和滑行阻力随之减小,但在市区路和市郊路上工况对混合动力车CO_(2)排放的影响大于海拔的影响,混合动力车在昆明的油耗有所增加,CO_(2)排放因子增加了17%.研究显示,与北京相比,混合动力车在昆明行驶时CO和CO_(2)排放因子均有所上升,而NO_(x)和PN的排放因子有所降低.

国六重型柴油-液化天然气车实际道路排放特性研究

利用便携式排放测试系统(portable emission testing system,PEMS)分别对4辆典型重型柴油车和4辆典型重型液化天然气(liquefied natural gas,LNG)车开展实际道路排放测试,并利用功基窗口法与行程平均法分析其实际道路NO_(x)、CO、CO_(2)和颗粒数量(particulate number,PN)排放特性。结果表明:排放后处理技术路线能够有效控制国六重型柴油车在实际道路工况下的NO_(x)、CO和PN排放;但LNG车的CO排放存在超排放限值的风险,部分LNG车存在NO_(x)排放超过限值的现象,而PN排放则存在较大不确定性,部分LNG车的PN排放较高。在碳排放方面,LNG车实际道路CO_(2)比排放较柴油车降低6%~18%,有较为明显的减碳优势。

轻型汽油车的实际道路排放试验研究

部分主要城市在2019年开始执行国六排放标准法规,各大主机厂不断对国六燃油汽车的研发,并逐渐由台架试验往整车实际道路试验发展。文章选择满足国五的轻型车,参考法规要求,主要研究实际道路排放试验中CO、NOx和PN的排放结果。研究发现在RDE实验中,CO主要集中在城市与高速工况下生成,激烈驾驶持续时间越长NOx的排放量越大,而国五轻型车在PN控制方面,还面临更多挑战。

N2类车在“国六”标准下的实际道路排放分析

研究讨论了符合"国五"排放标准的N2类车在"国六"标准规定下的实际道路排放表现。结果表明该类车在采用"国六"标准规定的方法进行实际道路排放测试时,CO比排放结果能够满足"国六"标准的要求;NOx排放水平有比较明显的恶化,其原因可能是道路工况比例变化引起的加减速工况增多,且NOx的比排放结果、瞬时排放浓度符合性比例远无法达到"国六"标准要求。

基于工况分布与测试的轻型车实际道路排放因子的求取

基于27辆不同排放阶段的轻型汽油车实际道路排放试验结果,通过划分冷启动过程与热运行过程,结合中国工况中的VSPBin区间分布,计算了轻型车实际道路排放因子。结果表明:随着排放标准的趋严,轻型车实际道路的CO与NO_(x)排放呈现明显的下降趋势,同时PN排放在国Ⅵ阶段迅速下降;热运行过程中,在VSP较高的Bin25与Bin 37内,CO、NO_(x)与PN排放均较高;国Ⅵ轻型车CO、NO_(x)与PN热运行加权排放因子分别为0.133 g/km、0.019 g/km、2.67×10^(11)个/km;结合北京市机动车使用场景,计算表明国Ⅵ轻型车单日CO、NO_(x)与PN排放量最高可达12.47 g、1.47 g、2.60×10^(13)个/km;通过不同环境温度WLTC工况试验,得到了环境温度对污染物排放的影响系数,并加权计算了不同环境温度下的排放因子。

不同海拔下国Ⅵ重型柴油车实际道路NO_(x)排放特性

为了解不同海拔下国Ⅵ重型柴油车的NO_(x)排放特性,利用便携式排放测试系统(PEMS)在4个不同海拔城市(襄阳、昆明、丽江和香格里拉)对国Ⅵ重型柴油车进行实际道路排放测试。结果表明:随着海拔高度的升高,NO_(x)排放呈现增加趋势,高海拔下的平均NO_(x)排放速率是平原的4.65~20.58倍,NO_(x)综合排放因子是平原的2.80~13.75倍;不同载荷条件下香格里拉的NO_(x)综合排放因子是襄阳、昆明和丽江的1.27~13.75倍;市区路的NO_(x)排放因子是市郊路和高速路的1.05~6.49倍,且香格里拉市区路的排放因子超过400 mg/km;在Bin 11~Bin 14和Bin 21~Bin 28区间,随着机动车比功率(VSP)的升高,NO_(x)排放速率表现出先增大后减小的趋势;不同海拔下车辆从市区路到市郊路、市郊路到高速路行驶时,NO_(x)瞬时排放速率出现峰值;NO_(x)高排放区域集中在高转速、高扭矩区间;海拔与平均NO_(x)排放因子的决定系数为0.86,表现出较强的正相关关系。

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。

轻型汽车实际道路行驶与实验室工况污染物排放对比研究

选择6辆满足国Ⅳ、国Ⅴ排放标准的轻型汽油车和柴油车进行了在WLTC和NEDC循环工况下的试验室排放试验,并对其中的4辆车按照RDE测试规程进行了实际道路排放测试。结果表明:在实际道路行驶条件下,汽油车CO和柴油车NO_x排放严重超过标准限值,高排放主要出现在车速大于60km/h的郊区和高速公路段,瞬时排放量会随着车速和加速度的升高而增大;部分汽油车在WLTC工况的超高速段中出现了很高的CO排放,而WLTC工况THC的排放则小于NEDC工况;4辆汽油车在NEDC工况和WLTC工况下PN排放都超过标准限值,而柴油车的PN排放和所有车辆的PM排放都小于标准限值。建议国Ⅵ车型开发时应重点关注汽油车的CO,PN排放以及柴油车的NO_x排放。

国六重型车实际道路上污染物和温室气体排放特性研究

重型车实际道路温室气体(GHG)排放控制势在必行,为获取国六重型车温室气体(CO_(2)、N_(2)O、CH_(4))和常规污染物(NO_(x)、CO、NH_(3))实际道路排放特征,本研究选取了5辆典型国六重型柴油车和重型天然气(LNG)车,在实际道路上按车载排放测试要求开展了多次实际道路排放试验.结果表明:国六重型车CO_(2)排放量随发动机负荷的提高呈降低趋势,柴油车和LNG车高速工况下CO_(2)比排放相较市区工况最高分别可降低23.55%和25.80%.LNG车CO_(2)比排放显著低于柴油车,市区、市郊和高速行驶工况下CO_(2)比排放降幅分别为15.68%、21.58%和12.17%,表明LNG车相较柴油车具有显著的CO_(2)减排优势.LNG车CH_(4)排放量显著高于柴油车,CH_(4)比排放为750.75~1915.08 mg/(kW·h);相反,柴油车N_(2)O排放量高于LNG车,这与柴油车采取选择性催化还原(SCR)后处理技术控制NO_(x)排放有关.考虑到CH_(4)和N_(2)O较CO_(2)具有更强的温室气体效应,因此应当重视国六重型车N_(2)O和CH_(4)的实际道路排放.柴油车和LNG车采取的不同技术路线均能有效控制NO_(x)排放,柴油车CO比排放远低于国六限值要求,而LNG车CO排放控制已近失效.此外,柴油车可有效控制实际道路NH_(3)排放,但LNG车NH_(3)比排放为431.92~1286.45 mg/(kW·h),采取有效措施保证空燃比闭环精度是减少LNG车CO和NH_(3)排放的前提.虽然LNG车相较柴油车具有CO_(2)减排优势,但二者的温室效应强度相当.考虑到LNG车NO_(x)和NH_(3)的实际道路排放显著高于柴油车,而NO_(x)和NH_(3)是大气中臭氧和二次气溶胶的重要前体物,因此将国六重型柴油车替换为国六重型LNG车并非合理选择,也不利于大气环境的臭氧和颗粒物治理.

限速车辆实际道路行驶污染物排放测试方法研究

实际道路行驶污染物排放(RDE)测试作为轻型车排放测试研究的重要测试方法,在《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB18352.6-2016)开始也将RDE作为轻型车进行型式认证的重要项目之一。针对限速车辆最高车速不同的特点,限速车辆实际道路行驶污染物排放测试方法有较多特殊的地方。基于《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB 18352.6-2016)中对限速车辆的测试方法的初步规定,文章研究完善下阶段排放标准限速车辆实际道路行驶污染物排放测试方法,并验证其合理性,最后得到一套完善的限速车辆实际道路行驶污染物排放测试方法,同时也为未来下阶段排放标准的制定提供建议。

轻型车燃用费托柴油的实际道路排放特征

利用便携式车载排放测试系统,对某款采用增压中冷和高压共轨技术的国Ⅳ轻型柴油车进行实际道路排放测试,研究其分别燃用石油基柴油、费托柴油和混合柴油(费托柴油与石油基柴油按一定比例混合而成)时,不同车速下的CO、THC、NO_x和CO_2排放特征和油耗变化情况。实验结果表明:对于3种柴油,所测4种气态物的排放均随着车速的增加而降低,当速度达到一定程度后趋于稳定;与石油基柴油相比,费托柴油和混合柴油的CO、NO_x和CO_2排放分别降低23%和5%,30%和24%,20%和20%,但THC排放均略有增加;通过碳平衡计算,费托柴油和混合柴油的体积油耗相对石油基柴油分别降低12%和17%。总的来说,燃用费托柴油和混合柴油时的气态污染物排放与石油基柴油具有相似的速度变化趋势,但费托柴油和混合柴油的整体尾气排放和油耗要低于石油基柴油。使用费托柴油或混合柴油是降低轻型柴油车实际道路排放的一个有效途径。

基于实际道路排放的武汉市重型车排放模型构建

为了克服标准工况排放与实际行驶排放测试的差异,以武汉市城市道路重型车为研究对象,利用PEMS采集车辆实际道路污染物排放数据,GPS系统采集车辆实际行驶工况数据,以车辆瞬时速度v和比功率VSP划分的行驶工况区间,采用回归分析的方法建立车辆污染物逐秒排放率与实际道路工况的排放预测模型。经验证,各工况区间内由模型得到的预测值与实际道路测试值的误差均小于10%且总体误差均值为1.9%,模型准确性良好,可应用于武汉市城市道路重型车排放预测,并对后续减排策略制定提供支撑。

国六轻型车实际道路与实验室工况排放特性对比研究

分析了26辆国六轻型汽油车在NEDC、WLTC循环工况与RDE工况下的排放试验结果。结果表明:在不同工况下,国六轻型车CO与THC的符合性因子基本低于0.6;NOx排放在RDE工况下的符合性因子可适当降低;RDE工况下的PN排放成为目前国六轻型车需要关注的重点,其中直喷汽油车PN排放较高;直喷汽油车在实际道路行驶工况下的PN排放与车速、加速度存在较强的相关性,PN排放主要集中于车速高于50 km/h且加速度大于0.5 m/s^2的加速工况内;RDE工况下冷起动过程中车辆的CO与PN排放较高,是否包含冷起动过程,对RDE试验结果产生的影响较大。

混合动力汽车实际道路行驶排放特性研究

混合动力汽车相比传统燃料汽车具有燃油经济性好和排放低的优势,是目前汽车领域内的研究热点。最新发布的国六轻型车排放法规引入欧盟标准的实际道路排放(RDE)测试,本文中按照法规要求挑选3辆混合动力汽车和3辆同排量的汽油车进行RDE试验,分析了混合动力汽车的实际道路行驶污染物排放特性,并针对目前的RDE测试法规提出进一步完善的建议。

公交车基于不同燃油的实际道路排放性与燃油经济性

使用便携式车载排放测试系统测试了2辆国VI公交车和2辆国III公交车燃用不同燃料的实际道路排放特性和经济性.结果表明,相比于燃用京VI车用柴油,国VI公交车燃用B5生物柴油(柴油中掺混5%生物柴油)的CO比排放降低了33.1%,NO_x比排放增加了15.6%,颗粒物数量(PN)比排放降低了13.1%.4辆公交车燃用B5生物柴油的CO排放因子较京VI车用柴油平均降低了29.5%,NO_x排放因子增加了12.7%,PN排放因子降低了9.1%.通过对CO_2的分析发现,燃用B5生物柴油的排放因子较燃用京VI车用柴油增加了11.3%,运用碳平衡计算方法计算油耗,并考虑燃油密度的影响,结果发现,燃用B5生物柴油的百公里油耗较燃用京VI车用柴油增加了11.51%,相差较大,后续需深入研究油品热值等其他理化指标对燃油经济性的影响.

国四柴油公交车实际道路气态污染物与超细颗粒物排放特征研究

采用车载排放测试系统于上海市城区开展了一辆国四重型柴油公交车的实际道路排放测量。测试系统集成了一台Horiba公司的OBS 2200气态污染物车载排放测试和TSI公司的EEPS 3090超细颗粒物粒径谱仪。测试结果给出了被测公交车在不同道路类型上的气态污染物和颗粒物及其粒径分布的平均排放因子。测试车辆为装有SCR排放处理系统的国四公交车,实际道路NOx排放因子为8.2 g·km-1,颗粒数量和质量排放因子分别为6.4×1014个·km-1和0.36 g·km-1。颗粒物粒径总体呈单模态分布。颗粒数峰值位于70~80 nm之间。研究获得的瞬态颗粒物粒径谱排放结果为说明实际行驶工况下的颗粒物排放机理提供了可能。