COPERT汽车发动机冷启动排放模型

随着机动车保有量的增加,由此产生的环境问题日益严重威胁人们的健康,而在汽车排放污染物中冷启动排放量占到汽车总排放量的70%～80%,因此需要对汽车的冷启动排放进行测试和分析,以更好地对汽车排放控制技术提供数据支持。文章通过在法规所规定的条件下,对数辆轻型车进行了低温冷启动排放试验,利用瞬时测试数据对汽车不同污染物(主要包括:CO,HC,NOx)的冷启动排放时间和排放因子比率进行分析计算,并分析比较了COPERT模型中冷启动模型参数和此试验数据间的差异。分析表明COPERT模型能准确地反应HC的冷启动排放,而对CO和NOx则误差较大。     

用车用柴油机最大转矩工况排放浓度估算其13工况法PM和NOx比排放量

分析了车用柴油机的13工况法PM和NOx比排放量与最大矩阵工况排放浓度的关系，发现两者之间存在很好的非线性相关性，可通过最大转矩工况PM和NOx的排放浓度直接估算13工况法比排放量，从而减少排放特性优化试验的人力、物力消耗。     

重型柴油车燃用生物柴油CO2和NOx排放影响因素分析

文章基于底盘测功机法以及中国货车行驶工况(CHTC-HT)测试了国六燃用生物柴油车CO₂和NOx的瞬态实际排放特征,评估了运行工况、冷热启动、环境温度和载荷下对实际排放的影响。在瞬态运行工况下,测试车辆CO₂的排放速率与加速度呈显著正相关,低速加速段的NOx的排放速率急剧增加。环境温度和冷热启动影响样车CO₂和NOx的排放,CO₂的排放主要受到车辆速度和负荷的影响,冷启动阶段、市区、城郊和高速的CO₂平均排放速率分别是3.84 g/s、2.69 g/s、4.92 g/s和7.52 g/s。冷启动阶段的NOx排放占整个测试循环排放的62.9%,急加速阶段,多次出现排放NOx的峰值。载荷对CO₂的比排放的影响并不十分显著,与空载相比,半载的NOx的平均比排放降低了27.1%。测试车辆在市区、城郊和高速的工况下CO₂的平均比排放差异并不显著。市区NOx的平均比排放达到6582.7mg/(kW·h)(空载)、5547.2mg/(kW·h)(半...     

重型柴油城市车辆实际道路冷启动排放特性研究

为研究车辆实际道路车载尾气检测设备（PEMS）测试排放评估方法,选取了1辆重型柴油城市车辆,分别进行3次不同载荷的实际道路PEMS测试。试验结果表明,以冷却液温度到达30℃、70℃界定发动机冷启动和热态,从累计排放量上看,虽然冷启动时长占比最大仅为6.8%,但是NOx排放在冷启动阶段达23.7%～82.4%,其排放不可忽略;分析冷启动阶段的窗口功率比、比排放和选择性催化还原技术（SCR）前温度的关系,提出基于国六b阶段的功基窗口法排放计算方法,冷启动阶段取所有窗口中的最大比排放值,热态以10%功率阈值以上为有效窗口,取有效窗口比排放的90%分位值作为热态排放,冷、热态分别设置权重系数为0.14和0.86,加权求和得到车辆实际道路行驶比排放。通过不同排放水平的3组试验结果分析,相比现行重型国六排放标准采用的设置功率阈值的功基窗口法,NOx比排放升高25%以上,所以将冷启动纳入计算的新的排放评价方法会加大排放测试的通过难度。     

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。     

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。     

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。     

基于简易瞬态工况法的在用汽油车排放特性试验研究

以2009年捷达车1.6 L自然吸气汽油机为研究对象,搭建汽车尾气测试转鼓试验台架,安装自主研发的EGR系统和市售的三元催化器控制装置,结合GB 18285-2018《汽油车污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况法)》中简易瞬态工况法进行排放试验,综合评价了以上排放控制技术对在用轻型汽油车排放特性的影响.结果表明:发动机引入EGR气体后,NOx排放明显下降,随着EGR阀开度不断增大,NOx排放下降幅度也逐渐增加,CO和HC排放呈现先降低后升高趋势;更换三元催化器后,有害排放污染物中CO、HC和NOx明显降低,CO排放近乎零排放,催化转化效果极其明显;三元催化器结合EGR系统后,有害污染物排放均有所降低,在EGR阀开度2％?10％范围内,随着EGR阀开度增大,NOx排放明显减低,CO和HC排放略有上升的负面效果因三元催化器净化而抵消.     

用Vmas测量汽车有害气体排放

汽车排放法规要求汽车排放测试在底盘测功机上按工况法运行，利用采样分析系统对汽车尾气进行测试分析，所用的仪器设备非常昂贵，文中介绍利用美国1990年代末期生产的汽车总量分析系统（Vmas），根据国际按工况法的要求测量汽车有害气体的成分及排放量，结果表明，该系统用于汽车排放的测试分析是有效可行的。     

轻型汽油车不同温度下WLTC工况排放特性研究

为了研究车辆在不同环境温度下冷启动和热启动时污染物的排放特性,通过环境试验舱模拟不同的环境温度,轻型汽油车采用WLTC (World Light Vehicle Test Cycle,世界轻型汽车测试循环)工况分别进行冷启动和热启动排放试验,结果表明:低温冷启动时,由于发动机缸内混合气燃烧不良以及催化器没有起燃等原因,主要污染物(CO、THC、PN等)的瞬时排放值远超高温和热启动的值.在高温、高速和高负荷情况下,由于车辆的动力需求和催化器保护,导致燃油喷射过量,造成不充分燃烧,CO排放值大幅上升.     

基于SPSS的在用车ASM排放特性分析

介绍了在用车ASM排放特性分析,应用SPSS统计软件对3 452台次在用轻型车ASM排放检测数据进行统计分析,得出了CO,HC,NOx的排放值与行驶里程的回归公式、标准偏差及各公式的决定系数R2值;结果表明,CO,HC,NOx的排放值均随行驶里程的增加而增加,将北京地方标准中的各污染物的排放限值代入回归公式,可预测轻型汽油车排放超标对应的行驶里程。     

轻型车燃用生物柴油瞬态工况排放特性的研究

通过对轻型车燃用生物柴油和0#柴油尾气排放的测量和分析，研究瞬态工况有害排放物模态特性。试验结果表明，与0#柴油相比，轻型车燃用生物柴油可显著改善冷启动过程的HC和CO排放，其HC、CO和PM比排放分别降低76．9％、45．7％和52．8％，但NOx比排放增加5．8％。燃料在燃烧转变为CO2和H2O释放出化学能的同时也将空气中的N2氧化成NOx，因而可用NOx／CO2来描述NOx排放随运行工况的变化规律。     

电喷汽油机过渡工况排放的测量与分析

测量了某车用电喷汽油机在冷起动、冷加/减速、空载热突减速及热加速等工况下排气中CO,HC,NOx,CO2和O2的体积分数,并分析了原因。结果表明,发动机冷起动时排出大量的HC和CO,而此时催化转化器尚未起燃,需从混合气制备和燃烧过程优化等方面对该阶段着重控制;冷加/减速工况下,CO,HC和NOx排放均出现了峰值,实际运行时应尽量减少此类操作;空载热突减速工况下,HC排放出现了较大的峰值,表明减速断油策略仍需进一步研究;而热加速工况的控制重点则是NOx排放。     

Effects of valve timing and intake flow motion control on combustion and time-resolved HC & NOx formation characteristics

In SI engines, valve events have a major influence on volumetric efficiency, fuel economy and exhaust emissions. Moreover, swirl and tumble motions in the intake charge also improve combustion speed and quality by stratifying the mixture as well as intensifying the mixing rate of air and fuel. This paper investigates the behaviors of an engine and the combustion phenomenon for various intake valve timings and intake charge motions using CVVT system and port masking schemes. Test condition includes a part load and a cold idle condition inclusive of a cold start of the engine. Time-resolved HC and NOx emissions were also measured at an exhaust port to examine their formation mechanisms and behaviors with fast response HC/NOx analyzers. In conclusion, the fast burning of fuel and improved combustion quality by enhanced charge motions reduced unburned HC emissions, and advancing the intake valve opening reduced HC as well as NOx. Furthermore, HCs during the cold transient phase and idle conditions decreased with recalibrated start parameters such as lean air-fuel ratio and spark retardation via the enhancement of intake charge motions.     

Parametric study of the main parameters influencing the catalytic efficiency of a diesel oxidation catalyst: Parameters influencing the efficiency of a diesel catalyst

This work studies the impact of five parameters: CO and HC engine-out emissions, space velocity, average value and profile of exhaust temperature, on Diesel CO and HC tail-pipe emissions. The first part of this work is conducted on a reactor and shows that both HC and CO light-off temperature increases with CO and HC input concentration. CO and HC initial concentration influence the adsorption/desorption capacities of HC only at high temperatures. Space velocity also influences CO and HC conversion efficiency. The second part of this work studies the impact of different combinations of HC and CO engine-out emissions on CO and HC conversion and tail-pipe emissions in the case of New European Driving Cycle. This part proposes that a Diesel oxidation catalyst must be mainly studied at the Urban Part of NEDC, as the CO and HC conversions are very high at the extra-urban part of NEDC. CO and HC conversion efficiencies are also dependent on exhaust temperature and catalytic volume. In the case of two different profiles of exhaust temperature with the same average temperature, CO and HC conversion efficiency is lower in the case of the smoother profile.     

微型汽车发动机尾气污染排放分析

建立了用于模拟车辆实际运行状况的汽油发动机尾气排放实验测试系统,模拟荣光6450B微型车的不同行驶工况,对其主要有害排放物HC、CO、NOx进行采样,并对各排放物与行驶工况相对应的排放趋势及原因进行了分析。分析结果表明,不同行驶工况和行驶状态对HC、CO和NOx的排放影响较大,各行驶工况中,怠速、加速及减速比例越高,各有害气体的排放越高;当行驶工况匀速比例较高时,排放相对较低。     

车用加热器降低汽油机冷起动排放的试验研究

通过液体燃油加热器对车用电喷汽油发动机冷却液进行预热,进行了机动车低温冷起动过程的排放试验研究。台架试验证明:加热器可大幅度降低发动机低温冷起动阶段的排放。经燃油加热器预热后,按欧Ⅲ标准,前两个15工况循环下的累积排放量在不经催化转化器时,HC降低了31.4%,CO下降2.8%,NOx下降59.5%。燃油加热器自身的累积排放量HC为原机的3.1%,CO为4.6%,而NOx仅为原机的1.8%。试验中还对同时利用燃油加热器排温预热起燃催化转化器进行了探索。     

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。     

分子筛型SCR对车用柴油机排放改善的试验研究

商用车柴油机多采用DOC+SCR的后处理系统来满足国Ⅳ、国Ⅴ排放标准的要求,而不同类型SCR的催化特性对最终污染物排放影响也不同。试验获取了一支铜基分子筛型SCR,基于1台2.8L柴油机和一支钒基SCR,运行了车用柴油机稳态循环(ESC)和瞬态排放循环(ETC),研究并分析了其对柴油机污染物的减排特性。结果表明,相较于钒基SCR,运行ETC循环时分子筛型SCR对发动机NOx和PM排放的减排效率分别提升19%和33%;分子筛型SCR对NOx的低温转化效率更高,且由于对排气流量不敏感,在高空速工况下其转化效率显著高于钒基SCR;分子筛型SCR对颗粒物个数的减排效率弱于钒基SCR,达7%以上,容易将大质量颗粒物分解为小质量颗粒物;两种SCR均对CO和HC具有一定的减排效果,减排率可达20%左右。     

电控燃油喷射汽油机冷起动过程的排放研究

选取中国和日本的4种采用电控燃油喷射的汽油机轿车进行了冷起动过程HC和CO排放参数测试。试验结果表明,空燃比的有效控制仍是优化冷起动过程的重点和难点。提出控制冷起动过程排放的关键时段在起动后的30s,在此期间应设法对空燃比实施有效控制以及优化冷起动过程。