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...     

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。     

排气温度、排气流量和海拔高度对SCR系统NOx转化率和NH3泄漏量的影响研究

为研究不同海拔下SCR系统性能,分别在80、90、100 k Pa大气压力下对一台满足国五排放标准的高压共轨柴油机进行性能与排放试验,以研究排气温度、排气流量和海拔变化对NO_x转化率和NH₃泄漏量的影响。结果表明:在排气流量为350 kg/h情况下,NO_x转化率随排气温度升高呈现先增后减的趋势,不同温度下NO_x转化率最大差值为43.4百分点;NH₃泄漏量随着温度的升高大体上呈下降趋势,不同温度下NH₃泄漏量最大差值为328×10^-6;NO_x转化率随排气流量升高呈现先增后减的趋势,在250℃时,不同排气流量下NO_x转化效率最大相差21.5百分点;NH₃泄漏量随排气流量的增大而增加,在250℃时,不同排气流量下NH₃泄漏量最大差值为90.8×10^-6。相同工况下,海拔越高,NO_x转化率越高,NH₃泄漏量越小,大气压力为80和100 k Pa下NO_x转化率最大相差20.1百分点,NH₃泄漏量最大相差54.6×10^-6。     

混合气浓度对CNG发动机性能影响试验研究

在CA4102增压中冷电控多点喷射单燃料天然气发动机上进行了不同混合气浓度对发动机性能影响的试验。试验结果表明:当过量空气系数(a)从1.1变化到1.54时,小负荷工况下发动机的最大燃烧压力变化不大,大负荷时发动机的最大燃烧压力降低,放热率峰值降低,燃烧速度变慢,燃烧滞后。随a的增大,CO排放先减少后缓慢增加;NOx排放减少,在a=1.5时,NOx排放接近于0;a较小时HC排放基本没有变化,在a>1.5时,HC排放急剧上升。燃气消耗率随a的增大呈现增加的趋势,当a>1.4以后增加显著。     

中冷后进气温度对重型柴油机NOX排放性能的影响分析

中冷后进气温度是影响选择性催化还原(SCR)转化效率的重要因素。文章以一台某厂家重型柴油机为研究对象,在发动机台架测试系统上运行世界统一瞬态循环(WHTC)工况,通过全流稀释采样系统(CVS)检测排气中原机NO_X排放值以及SCR催化器后的NO_X排放值。结果表明,当排气温度为42～62℃时,提高中冷后进气温度能够有效提高增压中冷柴油机的排气温度,但也使得原始排气中的NO_X排放值增大;排气温度的提升使得SCR的转化效率得以提升,但由于原始排气中NO_X排放值的增大,SCR的转化效率呈现先增大后减少的趋势。     

不同海拔下自然吸气轻型汽油车性能研究

对一辆轻型汽油车在不同海拔环境下进行了滑行试验,并用试验结果证明了滑行阻力理论计算的平均误差在±4%以内;接着进行等速和NEDC循环工况下的油耗和排放试验,得到了汽车滑行阻力、油耗和排放性能随海拔的变化规律。结果表明:滑行阻力随海拔和温度升高而减小;海拔每升高1 000m,等速和NEDC循环100km油耗平均降低0.2L;各海拔下等速排放很小,可以忽略;NEDC循环试验中,海拔每增加1 000m,THC、CO、NOx和NMHC分别平均增加19%、23%、21%和23%。     

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。     

轻型电喷汽油车稳态工况的排放特性

为了研究电喷汽油车运行工况对排放物的影响规律,利用底盘测功机和定容取样方法,测试了稳态下各排放物的浓度,计算了排放因子,分析了车速、载荷和挡位对排放因子的影响。研究结果表明：CO、HC和NOx排放因子大体上随车速的升高而降低,但在高挡、高速时CO和NOx排放因子略有回升,HC排放因子变化不大,CO排放因子随载荷的增大略有升高,HC和NOx排放因子基本没有变化;排放因子随挡位的变化与车速有关,低速时采用低挡排放因子较低,但在高速时应采用高挡;不同运行工况下催化转化器的转化效率也是影响排放因子的因素之一。     

国Ⅳ汽油车NEDC循环下的排放特性分析

对5辆满足国Ⅳ排放标准的不同汽油车进行了NEDC循环下的排放试验.结果表明,在机外净化方面,催化转化器具有较好的排放控制效果;在机内净化方面,缸内直喷式(CDI)汽油车HC和CO的排放小于进气管喷射式(PFI)汽油车,但NOx排放相对较高;两种喷油方式汽油车平均粒径小于1 um的颗粒物数量均超过了排放总量的95%;试验车在过渡工况占多数的市区运转循环下排放恶化,而在等速工况占多数的市郊运转循环下排放较好.     

基于比功率的LPG公交车排放特性研究

为研究LPG公交车排放特性与比功率的关系,推导了公交车比功率(VSP)的计算公式,并采用车载排放测试技术测试了车辆实际运行工况下的排气污染物的排放值和车速,对数据进行处理与分析。结果表明,公交车实际运行的VSP落在-5~5kW/t区间内的行驶时间占比约大于96%。VSP为负时,排气污染物排放速率变化较小,排放因子随着VSP增大缓慢增大;VSP为正时,随着VSP增大,CO和HC的排放速率与排放因子先增大后减小,NOx排放速率呈增大趋势,而排放因子先增大,后缓慢下降。     

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/PODE重型车辆的实际行驶经济性与排放特性

针对柴油/PODE混合燃料发动机虽满足实际道路排放法规的需求,但实际道路的高瞬态性导致其瞬态结果与实验室稳态结果不符的问题,按照国Ⅵ排放标准测试流程,采用便携式排放测量系统对一台燃用柴油/PODE混合燃料的国Ⅵ重型牵引车的实际道路排放进行研究。研究定制由比功率、车速和加速度等信息共同定义的车辆工况分箱,以更加细致地衡量车辆排放及经济性能。数据统计分析结果表明：对于所有燃料,在工况多变的市区工况下CO和PN排放最高,在柴油中添加PODE能够显著降低CO和PN排放,其全路况比排放综合降幅为50%左右;掺混PODE后实际道路NO_x排放增加,在高速工况下最高,其比排放增加幅度低于20%;重型车辆常用工况为高速工况,高速中等功率需求工况下排放和燃油消耗率最多,在市区路段时,低速小功率需求工况占据大部分的时间,其排放和燃油消耗率仅次于高速中等功率需求工况,PODE的添加使得燃油消耗率增加;当PODE掺混比为30%时,发动机整体有效热效率为40.3%,比燃用纯柴油时提高了约2%;当PODE掺混比为20%时,其整体有效热效率相比D100反而有所下降,这与实际道路行驶条件下的高瞬态...     

基于PEMS的重型柴油车尾气污染物排温敏感性试验研究

围绕国Ⅴ重型柴油车排放气态污染物排温敏感特性规律开展相关研究工作。研究中,基于便携式车载排放测试系统(PEMS)获取典型国Ⅴ重型柴油车实际道路工况下排气系统尾管温度及主要气态污染排放物的瞬态特征。进一步,以瞬态排放因子为关键评价指标,采用温度分段平均法获得目标车主要气态污染物排温敏感特性,结果显示:随排气温度升高,NOx排放总体呈下降趋势,CO和HC排放总体呈先下降后上升趋势。研究表明,国Ⅴ重型柴油车道路工况下排气污染物受排气温度影响显著。     

冻融循环作用下黄泛区饱和含盐粉土动力性能及细观损伤演化规律

山东省黄泛区地处季节性冻土区,当地大量采用含盐粉土修筑公路路基,冻融循环作用后路基土动力性能受损,在车辆荷载作用下会发生路基翻浆病害。为研究冻融作用、盐分含量对饱和路基粉土动力性能及细观结构特征的影响,针对不同含盐量粉土开展有侧限封闭冻融试验,采用振动三轴试验测试多次冻融作用后解冻状态土样的骨架曲线、动模量和动阻尼比,同时采用核磁共振技术测试经历多次冻融循环后解冻状态饱和土样的横向驰豫时间T₂谱曲线。研究结果表明：冻融作用后动应力幅值与动应变幅值之间符合修正的Hardin-Drnevich模型,当冻融6次后骨架曲线趋于稳定;初始动模量损伤度随冻融循环次数呈双曲线型增大,氯化盐含量小于12%时,随含盐量增加初始动模量损伤度呈线性增大;阻尼比随动应变幅值增大增加明显,随盐分含量、冻融次数增加而增大;随冻融次数增多,T₂谱曲线主峰信号强度幅值减小,同时会产生横向驰豫时间长的波峰;T₂级配曲线趋于连续光滑,形态趋于相似,不均匀系数和曲率系数趋于稳定;无盐粉土T₂级配曲线的不均匀系数逐渐减小,并约稳定于5.6,曲率系数先减小后增大,并约稳定于0.986;当经历冻融6次后,随含盐量增加,T₂级配曲线不均匀系数先增大后减小,曲率系数先减小后增大。     

北京道路工况下公交车PM和NO_x排放特性试验研究

利用综合性车载排放测试系统完成北京典型柴油公交车在道路工况下排放特性的试验研究。结果表明,匀速行驶工况下的NOx排放率与车速呈正线性相关;平均车速为13.3km/h的低速拥堵工况的NOx排放因子是平均车速为41.1km/h的高速畅通工况的近两倍;研究表明,在低速加速的起步过程和低负荷工况下出现较严重的PM排放,须针对这两种工况优化发动机的燃烧品质。     

柴油机SCR系统混合器优化设计与仿真分析

针对国六轻型柴油机混合器存在的NH₃均匀性问题,通过计算流体力学(CFD)对SCR系统内NH₃分布进行仿真研究,设计NH₃分布测试试验对仿真模型进行验证,优化设计混合器结构,研究了不同混合器方案对流场结构、SCR前端面NH₃均匀性和系统背压的影响。结果显示:仿真模型计算的NH₃分布与试验分布趋势具有较强的一致性;优化后的混合器B2方案NH₃均匀性可以达到0.97,远高于原混合器的0.88,同时背压由22.3 kPa降低到19.2 kPa;混合器多孔板从加强气流扰动和增加微小尿素液滴碰壁两个方面提升NH₃的均匀性;B3方案作为对照表明,与混合器不适用的多孔板会导致NH₃均匀性降低。     

驾驶特性对进气道喷射汽油车RDE排放的影响EI北大核心CSCD

使用便携式车载排放设备(PEMs)对一辆装有进气道喷射的自然吸气发动机的轻型汽油车按照轻型车国Ⅵ标准进行了真实驾驶排放(RDE)测试,并通过行程动力学定义了温和驾驶和激进驾驶。结果表明:激进驾驶的NOx和PN排放跟温和驾驶相差不大。但在市区行程,激进驾驶的CO排放为温和驾驶CO排放的84倍。而对于总行程,激进驾驶的CO排放为温和驾驶CO排放的75倍。激进驾驶中频繁的加减速是CO排放大幅增加的主要原因。在市区行程,CO排放与加速度正相关;在高速行程,由于发动机运转在高速大负荷的工况点,而这些工况点在企业进行排放标定时往往被忽略,导致CO的排放很高。     

海拔对轻型柴油车实际驾驶排放的影响

在青海省选择海拔为1 900m,2 200m,2 400m和3 000m的4个环境点,对一辆轻型柴油车按照实际驾驶排放(RDE)测试要求进行试验,并利用移动平均窗口法处理数据,得到车辆实际驾驶排放数据。对车辆的排放结果进行了评估,并分析了海拔对排放的影响。结果表明:随着海拔的增加,CO与PN排放先增加后减小,在2 400m时出现最大值,NOx排放先减小后增加,在2 400m处出现最小值;4个海拔点CO与PN排放值均低于法规限值,NOx排放值均高于法规限值,符合性系数分别为7.44,7.11,6.44,8。     

驾驶特性对进气道喷射汽油车RDE排放的影响

使用便携式车载排放设备(PEMs)对一辆装有进气道喷射的自然吸气发动机的轻型汽油车按照轻型车国Ⅵ标准进行了真实驾驶排放(RDE)测试,并通过行程动力学定义了温和驾驶和激进驾驶。结果表明:激进驾驶的NOx和PN排放跟温和驾驶相差不大。但在市区行程,激进驾驶的CO排放为温和驾驶CO排放的84倍。而对于总行程,激进驾驶的CO排放为温和驾驶CO排放的75倍。激进驾驶中频繁的加减速是CO排放大幅增加的主要原因。在市区行程,CO排放与加速度正相关;在高速行程,由于发动机运转在高速大负荷的工况点,而这些工况点在企业进行排放标定时往往被忽略,导致CO的排放很高。     

预喷与后喷参数对柴油机排放影响的试验研究

为了探究预喷射与后喷射对柴油机尾气中有害物质的影响,通过高压共轨柴油机台架试验,在不同的预喷与后喷参数下对柴油机尾气中有害物质的排放进行测试.试验结果表明:针对柴油机进行燃油预喷射可有效抑制尾气中NOx的产生,但烟度值有所升高;加入燃油后喷射后,NOx与烟度值均呈现减小趋势;随着近后喷射燃油喷射量的增加,尾气中烟度值呈先减小后增加趋势,NOx排放的变化无明显规律;根据试验数据确定了YN33发动机在各个工况下的最优排放点,在该排放点,尾气中各种有害物质排放均有所下降.