CHTC与C-WTVC工况油耗和排放的试验研究

针对工况特征参数分析了中国重型商用车辆行驶工况(CHTC)与C-WTVC工况的差异,并在底盘测功机上对6个车型进行了试验研究,分析2种工况下各车型的油耗和排放表现。试验结果表明:CHTC中的怠速和低速、低负荷工况比例较C-WTVC工况高;CHTC较未加权C-WTVC工况油耗测试结果提高1.0%～15.1%,NO_x排放量提高11～403 mg/(kW·h);CHTC的中、低速段急加速工况是今后降低NO_x排放量的研究重点,高速段是改善燃油经济性的研究重点。     

基于发动机在环不同载荷对重型车排放影响研究

以某款柴油重型车为研究对象,基于发动机在环采用C-WTVC测试循环,研究不同载荷对重型车排放的影响。文章主要用C-WTVC循环分析不同载荷(10%、50%、100%、150%)循环排放量以及各路况排放对比。研究结果表明,随着载荷增加,NOx、PN、CO循环排放量增加;各载荷的NOx、CO,市区工况排放量较大,市郊工况排放较低,高速工况排放几乎为0;在150%载荷PN排放陡然增加,排放超标风险较高。     

基于PEMS的混合动力客车发动机启动/停止对排放影响的研究

在中国典型城市公交循环工况下,采用车载排放测试技术,以纯柴油模式的怠速排放水平作为比较基准,对某一大型混合动力客车发动机的启动/停止(S/S)对排放特性的影响进行了研究.试验结果表明:从排放总量上看,混合动力汽车的HC、CO、NO_x、CO_2和PM的排放量都比纯柴油模式低;而混合动力模式S/S阶段的HC、CO和NO_x的排放量要比纯柴油模式怠速排放量低;但是PM排放量相反,混合动力发动机在启动和停止时都出现排放峰值;从控制PM排放量来说,该混合动力客车停机时间应长于7s.     

瞬态工况下汽车有害排放物分析

为达到模拟汽车在实际道路上行驶的瞬态工况,文章利用底盘测功机,在不同工况下给汽车加载不同的负荷,并进行测试。通过对瞬态工况下排放试验测试数据的处理和分析,得出了汽车尾气排放中CO,HC,NOx在不同速度和加速度变化时的变化趋势与规律。测试结果表明,在行驶速度较低时,尾气中CO和HC的排放量较大,NOx的排放较小;行驶速度较高时,CO和HC的排放量较小,而NOx的排放较大。     

国六重型柴油车NH3排放特征分析

以一辆国六重型柴油车为研究对象,在底盘测功机上进行等速和调整的国家对世界重型商用车辆瞬态循环(C-WTVC)工况,通过便携式排放测试系统(PEMS)和傅氏转换红外线光谱分析仪(FTIR)设备检测尾气中的NH₃和NOx排放。结果表明,等速工况下,每个速度点的NH₃排放浓度峰值出现在提速后的阶段,各速度点的平均NH₃排放浓度是随速度增加先减小后增大,平均NOx排放浓度随速度先增大后减小再增大;C-WTVC工况下,高速阶段的NH₃平均排放浓度最大,市区阶段NH₃平均排放浓度最小;NOx的平均排放浓度在市区、市郊和高速阶段均较低;NH₃排放因子与其平均排放浓度有相同的趋势。     

电控柴油引燃天然气双燃料发动机的试验研究

对某款柴油机改装的柴油-天然气双燃料发动机进行多工况试验研究,对比分析该双燃料发动机在纯柴油和柴油-天然气双燃料模式下的动力性能、燃料经济性能及排放性能。试验结果表明,与纯柴油模式相比,双燃料模式时发动机的动力性能略有下降,燃料经济性大幅提升,NOx及PM排放有效降低,HC与CO排放显著增加。     

整车转鼓循环与发动机台架排放试验关联度分析

分析了轻型车的排放转鼓循环试验和发动机台架试验之间的差异,进行了BJ1033轻型车转鼓试验和它装配的2.5 L排量4缸增压中冷柴油机台架试验,探讨了整车和发动机的CO,HC,NOx排放随时间和工况的变化关系。提出了整车排放分担率的指标,用整车分担率和发动机分担率表征各整车运行工况和发动机工况对排放的贡献。建立了整车运行工况与发动机台架试验工况之间的联系,运用灰色关联理论,分析了整车排放试验十五工况与发动机排放台架试验十三工况之间的关联度。结果表明:整车循环中,长时间的中高车速及加速工况下的排放分担率大;发动机台架试验中,中高转速、中高负荷工况点的排放分担率大;发动机怠速和高速低负荷点与整车循环排放关联度最高。     

轻型汽油车实际行驶污染物排放特性的研究

按欧盟最新制定的实际行驶排放试验RDE(Real Driving Emissions)测试规程,使用便携式车载排放测试系统对4辆满足国Ⅴ排放标准的轻型汽油车进行了实际道路排放测试。结果表明:试验车辆的CO符合性因子大于NOx。CO和NOx的瞬时排放率随车辆加速度的增加而升高。高速工况下,污染物瞬时排放率在车辆加速度超过NEDC循环工况的最大加速度时达到峰值,而CO瞬时排放率峰值对整个行程的CO符合性因子影响不可忽视。在制定RDE法规时,应重点关注汽油车的CO排放。     

LNG-电混合动力公交车发动机实际运行工况分析

重型汽车实际运行排放与发动机排放型式核准台架测试结果间的差异主要在于二者的测试工况不同。以广州市在用的一款LNG-电混合动力公交车为研究对象,在公交线路上开展整车实际道路测试,通过PEMS,CAN总线实时采集测试车辆车速、发动机转速和扭矩等数据,统计分析该车辆发动机实际工况的分布特征,并与ETC工况和WHTC工况进行比较分析。结果表明,因受动力控制策略、限速、公交车运行规律等影响,该混合动力公交车发动机实际运行工况主要分布在中小转速区,在中小扭矩区时间占比较大,不同于排放型式核准发动机台架测试瞬态工况ETC主要分布在中高转速与中高扭矩区,也不同于WHTC工况主要分布在中等转速区、在中等与偏小的扭矩区分布较均匀。相比于ETC工况,WHTC工况在发动机平均转速、平均功率和怠速比例等工况特征参数与该公交车发动机实际运行工况较为接近。     

就冷启动排放标准谈SCR的低温排放

2012年8月7日环保部发布了制定国家环境保护标准《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车冷启动排气污染物排放限值及测量方法》的通知,拟定2013年开始实施.因为现在执行的标准GB17691-2005《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法》中的新车型式核准测试循环ETC对城市公交车(或城市车辆)的低速、低负荷工况不具备代表性,使得企业开发机型时基本没有考虑低速、低负荷的城市工况,导致城市车辆实际运行时尤其在低温工况时氮氧化物(NOx)排放严重超标,所以冷启动排放标准中可以考虑加入全球统一的重型发动机试验循环(World Harmonized Transient Cycle,WHTC),以完善标准GB17691-2005中ETC测试循环在低速、低负荷工况的缺陷.     

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。     

轻型车在WLTC下常、低温冷启动 排放特性试验研究

研究车辆在WLTC(World-wide Harmonized Light Duty Test Cycle,全球统一轻型车测试循环)工况下,常、低温冷启动的排放特性。利用CVS(Constant Volume System,定容取样系统),分别在-7℃和22℃环境温度条件下,对两台搭载增压缸内直喷发动机的汽油车进行排气污染物和颗粒物试验研究。试验结果表明,-7℃冷启动条件下,CO、HC和NOx的排放量分别为常温冷启动下4~6倍、9~12倍以及5倍左右,PN(Particle Number,颗粒物数量)较常温冷启动高出一个数量级,车辆的排放性能明显降低。研究为车辆应对国Ⅵ排放法规应采取的技术方案提供了依据。     

改变缸内涡流降低车用柴油机NOx和微粒排放

用喷气式可变涡流进气系统改变车用柴油机气缸内的涡流水平，研究了涡流对柴油机微粒（PI）和NOx排放的影响。结果表明，适度降低低速小负荷工况的涡流水平，在对PT排放影响不大的情况下，可以有效降低NOx的排放量；低速大负荷工况，适度提高气缸内的涡流水平，在不至于过在提高NOx排放的情况下，可以有效降低PT排放量，中速工况涡流水平的变化对PT排放量影响不大，而降低中速小负荷工况气缸内的涡流水平，可以有效降低NOx的排放量。降低高速工况气缸内的涡流水平，可以同时降低PT和NOx的排放量。     

柴油机发展适应环保要求

众所周知柴油机有比汽油机优越的动力性和燃油经济性。从环保角度看,柴油发动机的工作原理属于富氧燃烧,排放的一氧化碳(CO)比汽油机少;柴油作为燃料被高压喷入燃烧室后雾化均匀,燃烧充分,碳氢化合物(HC)的排放又较汽油机少得多;至于氮氧化物(NOx)的排放,由于车辆负荷的不同而不同,一般来说,柴油发动机在负荷较小时排放量比汽油发动机高,而在大负荷下,又远低于汽油发动机;另外在加剧温室效应方面,柴油发动机的作用比汽油机低45％。但柴油机颗粒排放     

乙醇柴油着火促进剂对发动机排放的影响

在一台增压中冷柴油机结构不作任何变动的条件下,按13工况排放试验循环进行了不同乙醇柴油的试验研究。结果表明,燃用乙醇柴油与柴油相比,发动机的CO和HC排放率增加,尤其是低转速小负荷工况的分担率增加较大,NOx排放率基本未变。着火促进剂的加入提高了乙醇柴油的着火性,使CO和HC排放率减少,特别在低速小负荷工况减少的幅度更大,但NOx排放率增加。     

不同储电装置混合动力车辆排放对比研究

重型混合动力车辆储电装置不同会对排放产生不同的影响，应用车载排放测试技术对不同储电装置的重型混合动力车辆进行场地对比测试。试验表明，车载排放技术的场地测试能实时地反映车辆的排放状况；电容储电装置车辆的HC、CO2和PM的排放因子比电池储电装置的车辆低，汽车在不同行驶工况下各污染物的排放总质量也有很大差异。     

DME预混合引导进气实现PCCI-DI燃烧的试验研究

在单缸二甲醚发动机上开展了从进气管导入部分DME实现PCCI-DI燃烧的试验研究。结果表明,采用PCCI-DI工作模式时发动机可在较宽广的转速和负荷下运行,热效率增加,NOx排放下降,但HC和CO排放有所上升;随着进气管中导入的二甲醚量的增加,NOx,HC和CO排放都随之增加;此外,发动机采用PCCI-DI工作方式时,供油提前角可在原DME直喷压燃发动机的基础上进一步推迟。     

轻型汽油车与纯电动汽车碳排放量比较研究

选取3辆国Ⅵ轻型汽油车和 3辆轻型纯电动汽车在全球统一轻型车辆测试循环 （World Light Vehicle Test Cycle,WLTC）、中国乘用车行驶工况 （China Light-Duty Vehicle Test Cycle-Passenger,CLTC-P） 及实际道路工况下进行能耗试验,将电耗折算为电力生产端的 CO2排放量,研究了两类车辆在不同测试工况下,车速、加速度、车辆瞬时比功率（Vehicle Specific Power,VSP）、行程动力学参数v.apos和相对正加速度 （Relative Positive Acceleration,RPA） 对CO2排放的影响及两类车辆 CO2排放特性的异同点。结果表明,两类车辆 CO2排放因子均随车速的升高先下降后上升;汽油车CO2排放因子在≥30 km/h的车速区间随加速度增大波动较小,0～30 km/h低速段均有很高的值,且在＞1 m/s2的低速急加速区间取得最大值,低速段平均CO2排放因子达到纯电动汽车的2.06～2.2倍;纯电动汽车CO2排放因子在减速区间维持稳定低值,匀速及加速区间随加速度增大急剧上升;汽油车CO2排放率随VSP增大先下降后上升,纯电动汽车CO2排放 率只在VSP＞0时随VSP的增大呈近似线性增长,且在VSP＞20的高速急加速区间反超汽油车;v.apos和RPA与两类车辆在各行驶路段的CO2排放因子具有强正相关性。     

柴油机燃用麻疯树油甲酯的氮氧化物排放特性

研究了柴油机燃用麻疯树油甲酯的NOx排放特性。以1台轻型车用直喷式柴油机为试验样机,分别燃用6种不同生物柴油掺混比例的混合燃油,研究总的NOx排放以及NO,NO2,N2O等NOx主要组分的排放特性。结果表明,燃用各种混合燃油的NOx排放曲线形态较为接近,低负荷时差异较小,随负荷增加,排放差异增大。NOx排放以NO和NO2为主,NO排放随着负荷上升而增加,NO在总NOx排放中始终占有最高比例。NO2排放也占有相当比例,在低负荷时较高,随着负荷增大浓度降低,大负荷高温不利于NO2的生成。N2O排放量极低,在中低负荷时有一定生成量,高负荷N2O排放几乎为0,缸内稀燃低温有利于N2O排放的生成。在同一稳定工况下,随生物柴油混合比的提高,NOx,NO,NO2比排放量呈线性增加,N2O比排放量呈线性降低。发动机燃烧生物柴油后,NOx及其组分NO,NO2和N2O的排放量发生改变,而各自的排放变化规律并未发生变化。     

运动模式下车辆排放和燃油经济性分析

按照轻型车国五和国六标准中常温冷启动排放和实际行驶污染物排放(Real Driving Emission)试验规程,使用定容稀释排放测试系统和便携式车载排放设备(PEMS)对9辆样车进行了运动模式和普通模式下排放和油耗测试。结果表明:运动模式下THC排放结果要低于普通模式;NOx在两种模式下排放结果无规律性;NEDC工况下CO的结果变化不大,WLTC工况下运动模式明显大于普通模式,且一些车辆会出现运动模式下CO排放剧烈增加的现象;运动模式下油耗结果均大于普通模式,平均增加30%,NEDC工况比WLTC工况表现明显,低速工况比高速工况表现明显;两种模式在WLTC工况上的差异更接近实际道路。建议重点关注车辆运动模式下CO排放以及低速工况下的油耗。