汽油车低温冷起动和常温冷起动排放特性的对比分析

针对国Ⅲ标准中新规定的-7°的低温冷起动测试,采用对比试验的方法比较了低温冷起动(Ⅵ型试验)和常温冷起动(Ⅰ型试验)整个排放过程中CO、HC和CO2的排放差异。对两种温度条件下的催化器入口温度进行了比较分析。通过对排放特性的比较,简述了汽油车低温冷起动排放控制方法。     

满足欧五法规THC排放的摩托车三效催化器开发(1)

摩托车欧五法规将于2020年1月1日正式实施,能否有效降低THC的排放将是摩托车能否满足欧五法规的关键。在欧四状态的摩托车上,通过对三效催化器涂层Ce元素含量、贵金属比例、贵金属含量、入口温度、金属载体长径比,催化器体积与摩托车排量比以及金属载体蜂窝结构等因素开展了相关试验,考察了各因素对于降低摩托车THC排放的效果,实验结果表明通过提升催化器入口温度,选用合适的催化器体积与摩托车排量、高Ce含量涂层等能有效降低THC排放;设计了两组欧五催化器方案并在欧四状态摩托车上进行了测试,结果表明设计的催化器方案可以满足欧五法规的要求。     

满足欧Ⅱ及欧Ⅲ排放法规的车用汽油机冷起动排放控制技术

配有三效催化器的汽油机，排气中的HC排放物70％－80％是在冷起动阶段产生的。从冷起动阶段HC产生的主要原因入手，分析了空燃比、点火提前角对HC的影响，提出了现今国内外为满足欧Ⅱ及欧Ⅲ排放法规、减少冷起动阶段HC排放所采取的机内措施和排气后处理技术，并对不同排气后处理技术装置进行了对比。     

摩托车起动循环工况下排放的催化净化

以2只实测样品为例,介绍催化器起燃温度测量方法,分析安装部位和催化器起燃温度的差异对摩托车排放起动循环工况净化效果的影响,还据此分析了提高起动循环工况净化效果的催化器布局方案。通过深入解析排放温度、催化器性能、催化器布局等因素,展现其间的相互影响和作用并提出应对国Ⅲ排放的建议。     

车用催化器起燃特性的评价方法

研究了国外在冷起动催化器起燃特性方面的现状，分析了冷起动特性评价实验方法的影响因素，参照１５工况测试时的排气温度变化，提出了冷起动催化器起燃时间特性评价的实验方法。并用该方法对３个催化器的起燃特性进行了评价，与起燃温度特性实验结果对比表明，该方法可以准确地评价催化器的起燃特性。     

二次空气对汽油机冷起动排放影响的研究

研究了4G10汽油机在起动过程中喷射二次空气对排气温度和排放的影响规律.试验表明二次空气可以缩短催化器起燃时间,有效地降低冷起动过程中HC和CO排放.选择合适的二次空气流量可将排放降低到最低水平.     

电喷汽油机起动及暖机过程HC排放的测试分析

根据实测的催化器入口、出口温度及HC排放浓度，结合示功图对电喷汽油机冷起动时HC排放量在台架上进行了模拟分析，将起动过程以节气门突开为界，划分为3个阶段，其中HC主要排放量发生在开始超导 劝到节气门开这一段时间内。适当提高空燃比及匹配合适的点火提前角。促使缸内发生不完全燃烧，则未燃HC在排气管内可继续燃烧，使得最终排出的HC量降低。在节气门开后，也可通过控制点火提前角，使缸内发生不完全燃烧，将燃烧延续到排气管内，即可降低HC排放量，也有助于加速催化器起燃。     

测试循环对国五轻型汽油车低温排放的影响研究

本文中使用国V汽油在底盘测功机上对4辆不同技术路线的直喷、非直喷轻型汽油车进行了测试循环对低温尾气排放影响的试验研究,测试循环包括欧洲的ECE、美国的FTP75和最新的世界统一循环WLTC。重点研究了循环对汽油车在低温环境下CO,THC/NMHC和NOx排放及油耗的影响,并对车辆冷起动瞬态排放进行了分析。结果表明,循环对汽油车低温CO,THC/NMHC和NOx排放影响明显,针对不同技术路线车辆总体上这几种污染物排放从高到低依次为ECEWLTC3FTP75,说明相同限值下,欧V和国V循环低温排放控制较严,美标循环较为宽松。研究还发现,70%以上低温排放主要产生在车辆冷起动后的100s内,且第一个怠速时间和第一个加速度是影响整个循环排放量的主要因素。     

发动机冷起动污染控制技术研究

发动机在冷起动阶段由于空气温度低、燃油雾化不好、催化剂未能达到起燃温度,因而HC和CO污染严重。研究冷起动污染控制技术对发动机适应越来越严格的排放法规和改善环境污染具有重大意义。对目前国内外冷起动排放控制方面的最新技术和方案进行了阐述和研究,并提出了今后的发展方向。     

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。     

基于多目标遗传算法的SCR系统氨覆盖率优化

基于单状态选择催化还原(SCR)模型,应用多目标遗传算法对SCR系统进行优化。获得了最优氨覆盖率目标值,优化了SCR系统NO_x排放和NH_3泄漏之间的此消彼长(tread-off)的关系,分析了催化器温度、空速和SCR催化器入口NO_x浓度对最优目标氨存储的影响。研究结果表明,催化器温度是最优氨覆盖率目标值的主要影响因素,最优氨覆盖率目标值随着温度的增大呈线性降低趋势。世界统一稳态测试循环(WHSC)和瞬态测试循环(WHTC)仿真结果表明,采用优化后的氨覆盖率图谱作为氨存储目标值,可在取得较低NO_x排放的同时限制NH_3泄漏。     

不同环境温度下E10轻型车CO_(2)排放研究EI北大核心CSCD

全球变暖使得机动车排放的温室气体受到重视。为量化温度对车辆CO_(2)排放的影响,本研究在−10、0、23和40℃的环境温度下对一辆轻型E10汽油车进行了WLTC测试循环,发现热起动时-10和0℃的CO_(2)排放因子相较23℃分别高了10.4%和20.8%,冷起动时车辆实现完全热机的时间长于国六标准要求的300 s。相对偏差因子RF在车辆完全热机时接近于1,而23和40℃分别在RF_(4)和RF_(3)接近1,说明环境温度越高,实现完全热机所需的时间就越短。-10℃时绝对偏差因子AF_(1)和AF_(2)分别是23℃的1.98倍和3.63倍,量化了冬季与夏季车辆冷起动CO_(2)排放的差距。累积CO_(2)排放与怠速CO_(2)排放因子存在很强的相关性,可用于建立或修正微观CO_(2)排放模型,并建议在评估车辆CO_(2)排放时考虑环境温度的变化。     

AMA和SRC工况下轻型车催化器温度对比分析

选择了1辆进行轻型车排放控制装置耐久性试验的车辆,在底盘测功机上按照AMA(里程累积循环)和SRC(标准道路循环)工况分别运行,采集了测试车辆的催化器温度和车速数据,研究分析了两种不同耐久工况下的催化器温度分布特征和瞬时变化特征。研究表明:AMA工况下,温度主要分布在460~640℃之间,催化器平均温度为549.34℃;SRC工况下温度分布在两组比较集中的温度区间,31.6%的温度点分布在440~560℃的低温区间,63.5%的温度点分布在600~740℃的高温区间内,平均值为605.4℃,高于AMA工况下平均温度。AMA工况下催化器温度变化呈现高低温反复变化特征,而SRC工况下温度反复变化过程不明显。对于子循环下催化器温度变化,AMA工况呈现出左峰始终小于右峰的规律,SRC工况则取决于催化器温度整体处在上升还是下降阶段。     

基于耐久老化车辆的实际道路行驶NOx排放控制方法研究

为满足国六排放法规中在用车辆16万km RDE(real driving emission)检查要求，对两辆耐久老化车辆展开苛刻的1℃环境下转毂激进RDE试验研究。通过调整发动机的控制策略，对试验中NO_x排放偏高的两个极端工况：冷起动后急加速及热机起步急加速至超高速阶段的运行参数进行优化，然后在多种组合下的转毂循环及实际道路行驶排放中对优化前后的策略进行了对比验证。结果表明：VVT、过量扫气系数、目标空燃比及老化催化器窗口控制分别对耐久老化车辆的冷、热机超大负荷运行工况下NO_x排放量影响较大，合适的策略可使NO_x整体下降超40%；先基于耐久老化车辆开展转毂激进RDE开发，再进行实际道路行驶排放验证，是一种有效的RDE开发方法。     

不同海拔对汽油车排放与油耗影响的研究

对一辆汽油车在海拔环境模拟舱内进行0、1 520和3 030m海拔下的排放和油耗测试,结果表明,随着海拔的升高,空气密度降低,车辆行驶阻力减小,汽油车节气门开度和点火提前角增加,排气温度降低,车辆冷起动时的排放恶化,但油耗降低;海拔3 030m处,车辆CO、THC和NOx排放增加了17.8%,8.4%和29.7%,油耗降低9.5%。     

可减少废气排放的车用发动机预热器

发动机在冷起动时废气排放较高,主要是由于起始温度低,不能达到催化转化器工作温度而使其不起作用及发动机起始预热时需适当的浓混合气而造成。要达到催化转化器工作温度(200～400℃,由催化剂决定)必须要一段时间,才能使催化转化器     

车用汽油机燃油空气加热器试验

为减少车用汽油机低温冷起动排放并实现快速起动,采用低压喷射、高压点火的方案,研制了一种新型燃油空气加热器,并对其进行结构优化和性能试验研究.结果表明:喷油压力对排放影响很大;喷油压力为3.5×105～4×105 Pa时,热风出口温度相差不大;喷油压力为4.5×105 Pa时,燃烧40 s后,热风出口温度上升较快,60 s时能达到109℃;结构优化后,加热时间可控制在60 s以内,但排气温度较高,燃烧室热负荷加大;采用该燃油空气加热器可实现快速有效的进气预热,为解决发动机低温冷起动排放高和起动困难等问题,提供了一个有效的措施.     

发动机二次空气喷射系统故障诊断与分析

发动机冷起动阶段混合气较浓,未燃烧的碳氢化合物及一氧化碳等有害物质排放相对较高,并且此时,三元催化转化器尚未达到正常工作温度（300℃以上）,为了降低发动机冷起动阶段有害物质的排放,同时再次燃烧的热量也使三元催化转化器很快能达到所需的工作温度,普遍采用二次空气喷射系统。     

二次空气喷射系统对V型汽油机排放及油耗影响的研究

为了达到降低发动机排放及油耗的目的,在发动机冷起动阶段使用一种向排气歧管内喷射二次空气的方法,并研究二次空气喷射系统对冷态发动机排放及油耗的影响。试验结果表明,二次空气喷射系统的应用能有效降低发动机冷起动阶段HC及CO的排放,同时不使油耗增加。     

喷射时刻对甲醇发动机燃烧及非法规排放的影响

针对甲醇发动机低温冷起动困难,在一台由1130单缸柴油机改造的直喷火花点火甲醇发动机上,利用商用CFD模拟软件AVL-Fire耦合甲醇氧化反应机理,通过电热塞将进气温度加热到283 K,研究了喷射时刻对甲醇发动机低温(266 K)冷起动燃烧及非法规排放的影响。结果表明:推迟喷射时刻能够改善缸内燃烧,使得缸内混合气能够得到较为充分燃烧,减小未燃甲醇排放,当喷射时刻由53°BTDC推迟到49°BTDC时,未燃甲醇排放显著减少;喷射时刻由57°BTDC推迟到49°BTDC时,甲醛排放增大,但当喷射时刻继续推迟到45°BTDC时,缸内最高燃烧温度超过1 200 K,使得甲醛快速氧化,甲醛排放显著减少。