从源头控制机动车排放污染

近年来厦门市机动车保有量持续攀升．相关污染物排放也迅猛增加。厦门市的空气污染类型已经由十年前的煤烟型向机动车尾气型污染转变。近年来全市的空气质量已经连续几次排在全省倒数的位置，环境保护形势日趋严峻。开展全市在用车排放符合性和新车排放一致性检查工作．

控制机动车排放 改善空气质量对策研究

近日我国部分地区多次出现持续大范围雾霾天气和空气污染．再次引发公众对空气质量下降的关注。随着厦门市机动车保有量持续攀升，相关污染物排放也迅猛增加，已成为影响城市空气质量和居民健康水平的主要因素之一。厦门市的空气污染类型已经由十年前的煤烟型向机动车尾气型污染转变．2011年．厦门市环境空气质量优良率为99．5％．其中空气质量优的天数为124天，比2010年减少了32天．优级率为34．0％．空气中首要污染物仍为可吸入颗粒物，空气质量环境保护形势日趋严峻。因此．亟待研究改善空气质量的对策，控制日益增长的机动车排放污染。

在用机动车基于台架试验CO_(2)排放因子研究

本研究选取14辆中国目前常用的在用轻型和重型机动车,利用底盘测功机,分别在WLTC(世界轻型车测试程序)和C-WTVC(中国重型商用车辆瞬态循环)工况的冷启动程序下,测试CO_(2)排放因子,同时研究了相应的油耗,并比较不同的影响因素.结果表明:机动车CO_(2)排放因子受到排量、冷热启动、燃料和驾驶路段的影响;机动车在城市路段冷启动条件下油耗最高,导致CO_(2)排放因子更高,比全工况冷启动和城市路段热启动条件下分别高出了26.6%~199.7%和8.3%~35.5%;高排量重型柴油货车在市区油耗更高,导致CO_(2)排放因子大幅增加,因此禁止大排量重型柴油货车进入市区能有效控制CO_(2)排放;使用液化石油气替代燃油会降低机动车CO_(2)的排放,液化石油气公交车和出租车在城市路段的CO_(2)排放分别降低37.2%和12.1%,而高速路段则分别降低51.8%和20.3%;当前更为符合道路实际的WLTC工况依旧会对中国实际道路轻型机动车CO_(2)排放因子和油耗分别产生31%~46%和17.7%~26.8%的低估.为了得到更为准确的排放因子数据,我国须加快工况的本土化改良.

机动车排放：从关注到解决

近段时间以来我国多个地区连续遭受严重空气污染的侵袭,大气污染问题备受国内外广泛关注。机动车排放是大气污染的主要来源,机动车污染防治是解决大气污染、遏制重污染天气的重点。文章针对了近年来机动车污染防治领域的现状和存在的问题,从政府、企业和公众环境诚信角度思考和分析问题的根源,提出落实企业机动车排放主体责任、加强政府监督管理、倡导民众广泛参与是解决机动车污染的根本途径。文章还总结了近期机动车排放控制领域的动向和进展。相信通过全社会的共同努力,机动车排放可以得到有效控制。

重型柴油车污染物排放因子测量的影响因素

为了调查我国重型柴油车排放污染物的基本水平,确定CO、HC、NO x和颗粒物等污染物的排放因子,利用满足国Ⅲ排放标准的重型柴油车,分别采用PEMS(portable emission measurement system,车载排放测试系统,由便携式SEMTECH-DS型气态污染物排放测量设备和DMM颗粒物排放测量设备组成)及满足法规排放测量要求的重型车整车底盘测功机方法,研究了不同负载(0%、50%、100%及120%)和2种测试工况对重型车排放因子测量的影响.结果表明:过载(120%负载)下NO x和颗粒物等排放因子均比零负载下高出近90%;在平均车速较低、怠速时间长的VECC工况下,气态污染物、颗粒物的排放因子比平均车速高、怠速时间短的C-WTVC工况高出30%左右;PEMS系统和重型车底盘测功机系统所测气态污染物排放因子的相关性较好,但DMM颗粒物排放测试设备与重型车整车底盘测功机所测的颗粒物排放因子相差可达50%左右.

汽车底盘控制子系统集成优化研究

为了改善汽车底盘控制子系统间的运动耦合的影响,文中在建立了汽车悬架与转向整车系统动力学模型的基础上,设计了扩展的LQG控制器,对电动助力转向和主动悬架系统进行集成控制。针对传统机械结构与控制参数采用串行设计方法易造成系统失去全局最优性能的特点,文中以集成系统机械与控制参数为优化变量,以反映汽车动力学综合性能为目标函数,基于遗传算法编制了集成优化程序,对集成控制系统进行了并行集成优化。优化前后的仿真结果表明,汽车底盘集成系统的机械结构参数和控制器参数得到进一步优化,车辆的转向轻便性、操纵稳定性、平顺性等综合性能也得到提高和改善。进行的实车试验结果也表明:系统经过集成优化后转向盘力矩均方根值下降了43.10%,提高了汽车转向轻便性,车身侧向加速度、横摆角速度均方根值分别下降了28.16%和19.52%,,改善了汽车的操纵稳定性。

基于遗传算法的汽车底盘系统协调控制优化

为了消除汽车底盘集成系统机械与控制系统间的耦合,首先建立了汽车悬架与转向系统整车动力学模型,分别设计了主动悬架(ASS)LQG控制器和主动前轮转向系统(AFS)滑模变结构控制器和两系统的规则协调控制器。以集成系统机械与控制参数为优化变量,以反映汽车动力学综合性能为目标函数,基于遗传算法编制了集成优化程序,对集成控制系统进行了优化仿真计算。仿真结果表明:汽车底盘集成控制系统经过参数优化后,汽车综合性能得到改善:汽车的横摆角速度、车身侧向加速度均方根值分别降低了近34%,38.12%,车身俯仰角速度降低了4.91%、改善了车辆的乘坐舒适性,方向盘操纵转矩大大降低,提高了汽车转向时的转向轻便性。

柴油机排放控制系统耐久性试验前后排放特性分析

在AVL发动机试验台架上,对国Ⅳ柴油机进行排气污染物排放控制系统发动机台架耐久性试验。在耐久性试验前后,对该柴油机均进行了欧洲稳态循环(ESC)和欧洲瞬态循环(ETC)试验,并利用AVL AMA i60排放测量系统对排放物进行检测分析。试验结果表明,耐久性试验前后,气体污染物排放随工况的变化趋势基本一致;经耐久性试验后,NOx排放量基本无变化,CO,HC和PM排放,在ETC试验分别增加了67%,508%和85%,而在ESC试验其变化较小;柴油机在耐久性试验前后均满足国Ⅳ排放标准,排气污染物排放控制系统符合国标GB 20890-2007要求。

低排放汽车排放测试技术探讨

随着汽车排放水平的不断提高,对排放测试的要求也越来越严格。该文讨论了达到欧四标准以上水平的低排放汽车排放测试,对影响试验结果的因素进行了分析和总结,提出了提高测试稳定性和准确性的几点措施。

国六轻型柴油车尿素箱总成的结构优化与验证

从降低制造成本、减少安装工时、结构轻量化角度出发,对符合国六排放标准的轻型柴油车尿素箱总成进行结构优化及验证。将尿素箱结构从分体式优化为一体式,并利用有限元软件对优化设计方案进行应力分析,根据分析结果选择最优方案。将采用最优方案生产的样件装配于实车上,进行等效于20万km的强化路面耐久可靠性测试。结果表明:优化后的一体式尿素箱在满足结构强度和耐久可靠性的前提下,不仅可以实现结构轻量化,而且可以减少安装工时和降低制造成本。该优化设计可以为柴油机后处理系统的可靠性设计提供参考。

我国重型柴油货车黑碳排放影响因素分析

柴油车的黑碳排放对空气质量和气候变化有重要影响,但我国柴油车黑碳排放清单编制仍有较大局限性.为进一步提高柴油车黑碳排放清单编制精度,采用整车转毂台架和热光折射的方法研究不同排放标准、行驶工况和负载状况对重型柴油货车黑碳排放的影响.结果表明:我国排放标准升级对重型柴油货车的黑碳排放有重要影响,从国Ⅰ、国Ⅱ排放标准升级到国Ⅲ、国Ⅳ和国Ⅴ排放标准,黑碳在颗粒物中的占比由41%左右逐步提至72%左右.行驶工况对重型柴油货车的黑碳排放也有一定影响,车辆在C-WTVC(中国重型商用车燃料消耗量测试工况)下的黑碳排放占比较VECC(重型车典型道路行驶工况)下高5%~10%.与半载状态相比,重型柴油货车在满载状态下黑碳排放占比更高,国Ⅲ、国Ⅳ重型柴油货车满载状态下黑碳排放占比较半载状态高7%~8%,国Ⅱ重型柴油货车满载状态下黑碳排放占比较半载状态高15%左右.研究显示,柴油货车黑碳排放清单编制要综合考虑排放标准、驾驶特征、负荷状况等对黑碳排放的影响,不宜使用固定系数利用颗粒物排放因子外推黑碳排放因子.

增压直喷汽油机细小颗粒物排放特性研究

在一辆国六增压直喷、未安装颗粒捕集器的汽油车上分别采用常温(23℃)全球轻型车统一测试循环(worldwide harmonized light vehicles test cycle,WLTC)、常温(23℃)RTS95和低温(0℃)实际道路排放(real drive emission,RDE)测试循环对粒径在23 nm以上和10 nm以上的颗粒物数量排放进行了同步测试研究,以研究增压直喷汽油车的细小颗粒物(粒径10 nm~23 nm)排放特性。结果表明,在常温WLTC、RTS95及低温RDE循环测试中,10 nm以上颗粒物的数量排放比国六标准规定的23 nm以上颗粒物分别高32.4%、30.4%和15.6%。无颗粒捕集器时,急加速、减速和怠速工况细小颗粒在总颗粒物排放中的占比明显增加;冷起动和暖机阶段细小颗粒物的排放占比很低。细小颗粒主要在车辆充分暖机和三元催化器(three-way catalyst,TWC)起燃后产生;较低的环境温度并未引起细小颗粒物的明显增加。

WLTC与NEDC循环的排放相关性测试

针对当前欧盟提出的轻型车测试循环工况WLTC和日益严格的法规要求,为验证WLTC与NEDC测试工况对汽车排放影响的差异性特点,分别基于上述两种循环工况采用BMD(部分流采样系统)进行排放对比试验。试验结果表明:在两种工况法中,THC排放速率相关性最好,相关系数r2达到0.95,NOx次之,r2为0.79,CO和CH_4排放速率的相关系数r2分别为0.72和0.78,CO_2最差,r2为0.67;两种不同供油模式以及两种不同排放水平对不同污染物排放速率相关性的影响不同,THC和CO_2基本不受影响,CO和NO_x影响较大;两工况冷启动阶段排放占比都较大,THC占94.7%,CH_4占75.1%,CO占63.6%,NO_x占65.1%,冷启动排放控制至关重要;高速度段WLTC工况下CO_2占35.25%,NEDC工况下CO_2占24.47%,未来CO_2排放及油耗监管将会加强;可为正在制定的国VI排放标准提供参考。

老化循环对三效催化器的老化效果研究

为研究不同整车驾驶循环对车辆三效催化器热老化的效果差异,选取两辆配备同款发动机的满足国六排放标准的纯汽油车和油电混合动力车,分别进行AMA、SRC、WLTC和典型RDE循环,利用数据采集系统实时采集车辆运行参数和三效催化器床体温度。基于阿伦尼乌斯公式将不同循环16万km耐久性后的热老化程度量化为热损伤,并以RDE循环为参照基准,将不同测试循环行驶16万km换算成对应的实际道路等效行驶里程。研究结果表明:相同循环下,油电混合动力车三效催化器的16万km热老化程度低于纯汽油车;AMA和SRC循环对三效催化器造成的热老化程度明显高于相同行驶里程下的WLTC循环和RDE循环。纯汽油车以AMA循环或SRC循环进行16万km耐久老化,对三效催化器所造成的老化效果相当于在实际道路上行驶了51.84和60.30万km;油电混合动力车以AMA循环和SRC循环进行16万km耐久老化,对三效催化器造成的老化效果相当于在实际道路上行驶30.44和29.21万km。

汽车排放性能影响因素及对策研究

随着经济的快速发展及对现有的科研技术不断进行优化创新,汽车排放性能的影响因素以及应对对策已得到了相关部门的重点关注。随着我国城市汽车保有量迅猛增长,汽车带来的污染物在空气污染物中占的比重越来越大,特别是一线城市汽车尾气的污染排放较为严重,因此为减少汽车尾气的排放污染,需对污染物产生的原因进行深度分析并提出相应的解决策略,有效改善汽车排放污染物对城市建设的影响,本文从根本上分析汽车排放性能的影响因素并提出相应的优化对策,推动我国汽车产业的多元化发展。

重型客货车排放特性的研究

采用GB/T 27840–2011《商用车燃料消耗量测量方法》推荐的重型柴油车整车综合油耗测量所使用的工况(C-WTVC循环),分别选取一辆在用的国III阶段的重型客车和重型货车在转鼓上进行试验,研究客车和货车的排放特性。试验重复性较好,试验结果以排放因子为指标,显示了客车和货车排放水平的巨大差异,并研究了不同工况对气态污染物的影响。文章还分析提出了进一步提高重型底盘测功机排放测试方法测量准确性的研究方向。

柴油机颗粒捕集器对国六重型柴油机固态颗粒物排放的影响

以某型满足国六排放法规的柴油机为研究对象,使用发动机排气颗粒物粒径谱仪(EEPS)分析了柴油机颗粒捕集器(DPF)前后的颗粒物粒径分布情况。结果表明:DPF对粒径小于40 nm的超细颗粒物和粒径大于60 nm的大颗粒物均有很高的过滤效率。在污染物限值法规要求不变的情况下,DPF技术可以较好地应对粒径23 nm以上固态颗粒物(SPN 23)排放要求切换至粒径10 nm以上固态颗粒物(SPN 10)排放要求带来的影响。此外,搭建了现行国六排放法规允许的固态颗粒物(SPN)稀采系统,以及颗粒测量项目(PMP)工作组推荐的SPN直采系统,研究DPF再生对SPN 10排放水平的影响。研究结果表明:再生前,DPF对缸内后喷所产生的SPN 10有较高的过滤效率;再生过程中产生的颗粒物以SPN 23为主。未来,随着SPN 10法规的推出,对于挥发性颗粒去除器(VPR)的去除能力要求进一步提升,蒸发管(ET)法已经无法满足需求,而催化去除(CS)法即使在高浓度挥发态和半挥发态颗粒排放情况下,仍可以保证高效的去除效果。

国六轻型汽车超细颗粒排放特性研究

国内外汽车排放标准对空气动力学直径23 nm以上的固态颗粒提出控制要求,未对23 nm以下的颗粒做要求.文章采用满足PMP工作组技术要求的23 nm以下颗粒测试设备,选取6辆国六阶段轻型汽车,研究不同排放控制技术路线车辆在全球统一工况(WLTC)下的颗粒物排放特性.研究发现,在WLTC循环实验中,国六进气道喷射(PFI)车辆在超高速阶段产生大量10~23 nm的固态颗粒物,循环Sub23增量达到120%~150%;国六缸内直喷(GDI)和混合喷射(MxI)车辆Sub23增量在40%~60%之间;国六柴油颗粒捕集器(DPF)或汽油颗粒捕集器(GPF)车辆的Sub23增量在0~20%左右,DPF和GPF对SPN23和SPN10颗粒排放有较好的过滤作用.同时,WLTC循环颗粒瞬态排放特性和各速度段排放结果表明,冷起动仍是车辆SPN23和SPN10排放的主要阶段.

空气净化装置DAR在轻型车排放测量中的应用

介绍了轻型汽油车排放测试所使用的稀释空气精致系统DAR的特点,分别使用传统的CVS系统和干净空气稀释排气尾气的DAR-CVS系统对满足国Ⅳ排放水平的轻型车进行排放测量.研究结果表明:应用稀释空气精致系统能够有效提高轻型车排放测量精度.

轻型车排放测试CVS定容采样系统的改进研究

该文对轻型汽车排放测试系统中试验结果的影响因素进行研究,发现其不足之处,探讨其改进方法。并比较几种目前主要排放测试系统技术方案,分析各测试系统的差异,为提高轻型车排放检测水平提供借鉴。