轻型汽车ASM排放特性

应用加速模拟工况排放测试方法对3000多辆在用轻型汽油车进行了排放测试,通过对实验结果进行统计分析,研究了车辆CO、HC、NOx的排放特性,通过回归分析得出了CO、HC、NOx的排放值与车辆行驶里程、车龄的数学关系式。结果表明车辆行驶里程从1.0×105km增长到3.0×105km,CO、HC、NOx排放值增大约0.24～0.73倍,车龄从2a增长到10a,CO、HC、NOx的排放值增长约1.7～2.0倍,4a内车龄车辆的CO、HC、NOx排放不合格率在10%以下,10a以上车龄CO、HC、NO排放不合格率大于20%。     

北京市轻型在用车实际道路排放特征分析

在北京市区典型道路上,使用车载排放测试设备,对四类不同排放标准的轻型在用车排放(包括HC、C0和NOx)进行了测试研究.结果表明:在用车冷启动过程的排放恶劣,与热启动相比,C0高1～3.5倍,HC高3～5倍;与未实施排放标准的车辆相比,国3标准车辆的CO实际排放降低了78%,HC降低了85%,N0x降低了81%;车辆行驶里程每增加1万km,C0,HC和NCx排放因子分别升高约0.43 g/km,0.036 g/km和0.06 g/km.     

城市混合道路行驶工况的能量利用率研究

随着机动车保有量的不断增加,汽车燃油消耗迅速增加,能源短缺问题越来越严峻。汽车的污染物排放、燃油消耗量和运行经济性受汽车实际行驶工况的影响较大。在分析国内外行驶工况研究现状的基础上,根据车辆在城市混合道路上经历加速、匀速、减速、怠速各种工况变化的行驶情况,定义能耗、能态、能量利用率的概念,利用车辆没有制动行驶克服空气阻力和滚动阻力下的自由行驶距离构建能量利用率模型,并将此模型在我国市区的行驶工况下进行应用,计算出标准工况下的能量利用率。研究表明:车辆的能量利用率不到40%,提升空间较大,为减少能源消耗提供新的研究方向。     

面向实际交通状态的混合动力汽车能耗和CO2排放模型

由于混合动力汽车与传统燃油车的能耗排放因子具有差异性，导致机动车交通路网能耗排放的量化评估存在不确定性。本文建立混合动力汽车在实际交通状态中的能耗和CO2排放因子测算模型，基于车辆比功率VSP(Vehicle Specific Power)作为车辆行驶状态与能耗排放之间耦合关系的表征参数。通过引入内燃机转速区分内燃机开启和关闭工作状态，并计算内燃机开启状态下VSP对应的平均能耗率，同时，建立能够解析混合动力汽车能耗排放产生机理的VSP分布。通过收集典型行驶工况下车辆测试油耗数据和北京市车辆实际行驶轨迹数据，验证了模型的准确性，并应用模型测算混合动力汽车不同速度区间下的油耗和CO2排放因子。研究结果表明：在城市行驶工况(UDDS)和高速行驶工况(HWY)中，模型测算能耗排放因子与真实值的平均相对误差分别为3.7%和-1.7%，与不考虑内燃机开启状态相比，测算误差减少5.6%和4.3%；在实际交通状态下，采用传统燃油车的测算方法会导致混合动力汽车行驶平均速度为高速区间时油耗和CO2排放量被低估，当行驶平均速度为低速区间时油耗和CO2排放量会被高估。     

基于交通流-HBEFA因子的典型路段排放特性研究 ——以深圳市为例

为了探究不同车辆排放对道路空气污染的贡献,以深圳市为例,基于道路运输排放因子手册(Handbook on Emission Factors for Road Transport,HBEFA)求取深圳本地化排放因子,结合深圳市典型道路实测交通流数据,计算该路段每小时CO,NOx平均排放因子和排放强度,以及不同车型机动车对路段CO,NOx的贡献率,并利用加利福尼亚线源扩散模型(California Line Sources Dispersion Model,CALINE4)对道路交通的污染排放进行模拟验证.结果表明:路段CO,NOx每小时单车排放因子分别为(1.04±0.71)g/km和(2.95±2.41)g/km,排放强度分别为(2664.27±1626.20)g/(km·h)和(7017.85±3382.99)g/(km·h),NOx排放强度日夜变化显著;大型货车约占总交通量的41％,其CO,NOx排放因子分别是小型客车的3～9倍和17～24倍,CO,NOx的路段贡献率分别是77.3％和92.9％;大型货车CO,NOx排放标准每提高10％或大型货车占比减少10％,该道路的CO,NOx排放分别减少约7.7％和9.3％.因此,提高大型货车排放标准、降低大型货车比例或是减少道路交通污染的有效途径.     

信号交叉口机动车运行特性对排放的影响

平面交叉口是城市交通网络的重要节点,机动车在信号交叉口运行时工况频繁变化。为了研究信号交叉口机动车运行特性对排放的影响,在典型信号交叉口开展机动车运行模式分布特征调研;运用高分辨率的排放模型MOVES,评估交叉口不同运行工况下的CO、NOx、HC、PM10、PM2.5污染物的排放量。研究结果表明:机动车在信号交叉口经历减速、怠速、加速等工况,减速路段减速平缓,污染物排量会有所减少,其余怠速、加速通过这几个过程相对通畅路段排量都会增大,怠速时排量最大;五种污染物排放量变化对于交通拥堵的敏感性也不同,HC、PM10影响最大,其次是PM2.5,NOX受影响较小,CO最小。研究结果使公民对信号交叉口的污染物排放有直观的了解,以此来激励公民遵守交通法规,养成良好的驾驶习惯,为缓堵减排贡献自己的一份力量。     

中国公路线源污染物排放强度的计算方法

在全国范围内选取的三座公路隧道内,通过大量采样和分析过往隧道机动车排气产生的污染物浓度和在实验室底盘测功机上模拟测试中国代表性机动力单车污染物排放特性相结合,研究确定出中国机动车在公路行驶状况下CO,NOx和HC的排放因子。根据实测数据用线性优化的方法求得了分类机动力（轻型车,中型车,重型车和摩托车）污染物排放因子,提出了公路线源机动车CO,NOx和HC排放强度的计算方法及其各参数的取值。用某高速公路两侧实测的NOx浓度,气象条件和交通量对建立的公路线源机动车污染物排放强度公式验证分析,表明有良好的可靠性。     

基于运行工况的旅游城镇小客车排放测算

获取车辆的实际运行工况,是准确进行污染物排放测算的关键工作.以韶山为例,通过调查本地驾驶员和外地驾驶员在不同道路类型上驾驶小客车行驶的逐秒GPS数据,统计分析相应的运行工况分布并导入MOVES模型,采用先按类分解再聚类合计的方法测算污染物排放因子,据此评估交通管理与控制策略对污染物排放的影响.研究发现,采用MOVES默认的运行工况分布,得出的排放结果将会产生较大误差;相对于外地驾驶员,韶山本地驾驶员平均车速更高,车辆比功率分布更离散,运行工况的差别使得本地驾驶员的污染物排放因子在所有道路类型上全部高于外地驾驶员,景区道路上高出更多;韶山实施游客换乘方案后, 2016年8月各污染物总减排比例为73%~78%.     

基于PEMS的MOBILE与COPERT排放模型对比研究

为研究符合我国国情的机动车尾气排放宏观模型,本文首先系统地介绍了MOBILE与COPERT模型的算法原理、特点及应用;然后描述了车载尾气检测设备（PEMS）的数据采集及分析方法,并利用车载尾气设备检测的实测数据对两模型进行了参数校正;最后从排放因子和道路等级角度将两模型输出的预测值与实测值进行了对比分析. 结果表明,在测试车辆总行驶周期内以及各道路等级下,COPERT模型的NOx、HC和CO排放因子预测值较MOBILE模型的预测结果与实测值更为接近;在测试车辆总行驶周期内,前者误差比后者分别小19.2%、40.8%和22.0%. 最后得出结论:在预测中国机动车尾气排放时,COPERT模型较MOBILE模型更为适用.     

城市道路轻型汽车行驶工况构建

为了制定标准车辆能耗规范和标定车辆排放,优化汽车使用性能,以呼和浩特市区道路上轻型汽车为研究对象,对轻型汽车行驶工况进行了分析. 首先通过中国汽车检测工况研究和开发（China automotive test cycle,CATC）专用数据采集设备,收集了74台车辆的行驶工况样本数据,数据采集覆盖所有时段类型、道路类型、轻型车类型和驾驶员类型;其次通过加权二次构建控制不同车辆类型的比例,采用主成分分析和聚类分析预处理数据,制定短行程规则;最后将运动学片段进行裁剪和特征值分类,构建了城市道路轻型汽车行驶工况. 研究结果表明:CATC平均速度为25.87 km/h,运行平均速度为33.92 km/h、匀速比例为20.59%,怠速比例为23.72%,加速比例为28.56%,减速比例为27.13%. 与欧盟提出的轻型车循环测试工况相对比,平均速度、运行平均速度、匀速比例低于欧洲工况,加速比例、减速比例、怠速比例高于欧洲工况.      

柴油公交车燃用不同替代燃料的排放特性

采用OBS-2200车载排放检测系统,分析了柴油公交车实际道路工况的气态排放特性.使用的燃料分别为纯柴油、天然气制油(GTL)与生物柴油,道路工况主要包括市区主干道、次干道和快速路.分析结果表明:公交车燃用各类燃料的CO、HC、NOx和CO2的道路瞬时质量排放率均与瞬态车速变化有良好的跟随特性.公交车燃用各种替代燃料的气态污染物质量排放率随车速增加总体呈上升趋势,其中HC和CO2的质量排放率随车速增大,基本呈线性增加趋势,CO和NOx的质量排放率在中低车速区域随车速上升呈现增加趋势,而在高车速区域有所降低.与主干道、次干道相比,公交车在快速路上燃用各种燃料的气态污染物的排放因子都是最低的.与纯柴油相比,不论是质量排放率还是排放因子,生物柴油和GTL柴油的CO和HC排放都有所下降,且生物柴油的降幅更大一些.从全路况范围来看,纯生物柴油的CO和HC排放最低,纯生物柴油的NOx排放要高于柴油.全路况下,纯天然气制油、体积比为20％天然气制油、体积比为20％生物柴油的CO2排放要低于纯柴油,但纯生物柴油的CO2排放要高一些.     

基于MOVES的车辆排放因子测试

应用机动车排放模拟器(MOVES)的微观层次对车辆的排放因子进行了数值模拟,采用便携式排放测试系统对试验车辆进行实际道路尾气排放测试,基于测试结果从排放因子角度对MOVES输出的模拟值进行验证。分析结果表明:在城市快速路上,大型货车CO_2、CO、NOx、HC、PM排放因子的模拟值与实测值的比值分别为1.40、0.72、1.01、1.05、1.05;在城市主干道上,大型货车CO、NOx、HC排放因子的模拟值与实测值的比值分别为0.70、1.07、1.07,而CO_2和PM排放因子的模拟值与实测值的比值分别为1.63和2.12;在城市高速路上,小型客车HC排放因子的模拟值与实测值的比值仅为0.34,而CO_2、CO、NOx排放因子的模拟值与实测值接近,其模拟值与实测值的比值分别为1.22、1.05、0.86;在城市主干道上,小型客车CO_2和NOx排放因子的模拟值与实测值接近,其模拟值与实测值的比值分别为1.20和1.10,而CO和HC排放因子的模拟值与实测值的比值分别为2.25和0.53。测试结果在一定程度上反映了MOVES预测车辆排放因子的准确性,表明使用MOVES模拟机动车排放因子时,需要对相应参数进行修正,才能更加真实地反映机动车排放水平。     

实际道路运行条件下公交车颗粒物排放测量与分析

在实际道路运行条件下,测量了一辆公交车颗粒物(PM)排放的粒数及质量浓度.分析了不同行驶工况下颗粒物排放浓度随粒径大小变化的分布特征,研究了转速和加速度两个工况参数对颗粒物排放的影响关系.结果表明:实际行驶工况下公交车PM排放的主体在1.5 μm以下,其中300 nm以下的PM占粒数排放总量的88%,300 nm～1.5 μm 之间的PM占质量排放总量的84%;加速工况下PM粒数排放相对于匀速工况激增5～6倍,质量排放激增10倍以上;急加速工况会产生最严重的PM排放,浓度高达1.0×108 个/cm3;实际道路运行条件下公交车的颗粒物粒数和质量排放因子分别为2.72×1014个/km和0.468 g/km.     

宁波市区道路汽车行驶工况调查研究

利用GPS调查了宁波市不同道路汽车行驶工况，记录了实际道路汽车行驶瞬时速度的大量数据．根据这些调查数据进行了不同道路汽车行驶工况的解析，分别建立起适合宁波市汽车排放污染物测量的一般道路汽车行驶工况、快速道路汽车行驶工况、城区综合道路汽车行驶工况的监测系统。     

基于工况分布的轻型车速度排放修正因子的建立方法

速度排放修正因子(Speed Correction Factors,SCF)是评估速度变化对车辆排放影响的重要参数.然而,传统的SCF建立方法耗时长、成本较高,且获取的SCF分辨率较低.为了得到高分辨率的SCF,基于北京市大量的实测工况数据和排放率数据,提出了北京市轻型车SCF的建立方法.首先,对采集的工况数据进行60 s短行程划分及2 km/h行程速度的聚类;在此基础上,建立不同道路类型和速度区间下的比功率分布(Vehicle Specific Power,VSP);然后,结合排放率和建立的VSP分布,建立不同道路类型、排放标准的各污染物的SCF.经过分析,得出相比传统的SCF建立方法,本文提出的方法更能反映车辆的实际行驶特征、且获得的SCF的速度分辨率更高.     

基于灰色理论对在用车排放污染物的关联分析

通过对在用汽油车利用Vmas检测方法测得的排放污染物检测结果,利用灰色理论中的关联分析,找出了在用车各排放物之间以及车辆行驶工况与各排放物之间的关联度,并进行了分析判断。从而找到了一种对在用车瞬时工况下排放结果分析判断的新方法,为找到改善和控制车辆排放的途径提供力了理论支持。     

道路车辆实际行驶工况解析方法研究

通过对2001年天津市下市区及市郊道路车辆实际行驶的综合典型工况研究，描述了一种解析方法，用解析出的结果与世界上通用的行驶工况进行了相关性比较。结果表明，该种解析方法科学合理，结果可信度高，可较好地指导道路车辆实际行驶工况的提炼。     

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利用车载尾气排放检测系统（PEMS）对捷达轻型车在高速公路人工收费（MTC）和电子收费（ETC）两种方式下的大量尾气排放数据进行了收集和比较。分析结果表明ETC能降低所有污染物的排放,但NOx的降幅却远低于HC和CO的降幅。应用车辆比功率（VSP）模型方法进行了深入的排放预测研究,研究发现[-2, 2]是收费站尾气排放预测的重要VSP区间。对[-2, 2]进行VSP区间细分后,排放预测的准确度得到了提高。对车辆速度、VSP、NOx累积排放的全面分析解释了NOx降幅低于其他污染物的原因。最后对利用排队长度的排放预测模型进行了研究,发现该模型不适用于MTC方式下的NOx排放预测。     

浅析油电混合动力技术在公交车上的应用

城市公交车经常在低速状态行驶,且频繁地制动、减速浪费了车辆的行驶动能,导致油耗普遍较高。另外,汽车在起动及加速时尾气排放量最大,城市公交车频繁地靠站停车、减速制动增加了车辆尾气排放。油电混合动力汽车具有低速时纯电力驱动、制动能量自动回收等性能,弥补了传统城市公交车在燃料消耗和尾气排放方面的不足,油电混合动力技术将在公交车上推广、应用。     

基于聚类和比功率分布的西安城市公交行驶工况研究

车辆行驶工况是评价车辆油耗、排放等各项性能指标的重要测试依据。采集所选西安城市公交线路实际运行数据,以站点强度和线路强度为数据分配依据,建立了西安城市公交线路工况构建的原始数据总样本。采用聚类法将样本数据分为拥堵、一般、通畅这3类,基于比功率分布构建出3类工况,并以3类数据的时间比例构建出西安城市公交行驶综合工况;从比功率分布和特征值两个角度对综合工况进行验证,并将其与ECE工况和CCBC工况进行了对比分析。结果表明:所建综合工况与样本数据的比功率分布误差为0.003 3,特征值平均误差为0.083,均远小于ECE工况和CCBC工况与样本数据的误差,能准确地反映西安市公交车实际运行状况和排放特征。