轻型汽油车的实际道路排放试验研究

部分主要城市在2019年开始执行国六排放标准法规,各大主机厂不断对国六燃油汽车的研发,并逐渐由台架试验往整车实际道路试验发展。文章选择满足国五的轻型车,参考法规要求,主要研究实际道路排放试验中CO、NOx和PN的排放结果。研究发现在RDE实验中,CO主要集中在城市与高速工况下生成,激烈驾驶持续时间越长NOx的排放量越大,而国五轻型车在PN控制方面,还面临更多挑战。     

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。     

重型柴油车NOx排放远程监测准确性研究

文章通过采用不同浓度的反应剂来模拟重型国六柴油车正常状态、临界超标及SCR性能失效状态下的实际道路NOx排放,从而研究远程排放管理平台对超标车型识别的效果。试验结果表明,NOx临界超标与SCR完全失效状态下,远程排放管理平台采集的国六整车实际道路NOx排放与PEMS设备结果基本一致,而正常状态下,尿素过量喷射导致的NH3泄露会对车载NOx传感器精度造成影响,进而导致远程排放管理平台采集的国六整车NOx排放与PEMS设备存在偏差。     

装有SCR系统国IV重型车NO_x排放特征分析

利用OBS-2200排放测试系统对五辆国Ⅳ城市公交车在实际道路上运行时整车的排放特性进行了研究。以典型车辆为例,分析了排气温度对车辆NOx排放的影晌。结果表明:国Ⅳ车辆的NOx排放水平并不稳定,排放性能差的车辆排放约是性能好的车辆的2倍左右;装有SCR系统的国Ⅳ重型车NOx排放受车辆的排气温度影响较大,当车辆排温高于200℃时,NOx排放率水平较低,当车辆低于200℃时,结果恰恰相反。为保证SCR系统在实际道路上发挥能够降低NOx排放的优势,厂家应该针对车辆的实际行驶工况对后处理系统进行标定。     

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。     

GPF对实际行驶污染物排放的影响研究

基于一辆国五升级以应对国六排放标准的TGDI车辆,通过车载排放测试系统研究了安装/未装GPF在实际行驶(RDE)测试工况下排放的变化,以探究GPF对RDE污染物排放的影响,并对TGDI车辆国六升级进行建议。结果表明:安装GPF可有效过滤PN排放,尤其在低转速、高负荷的发动机运行工况,可将PN排放降低两个数量级,PN捕获效率超过99%;对于TGDI车辆而言,安装GPF后RDE总行程的PN排放降低到未装GPF时的2.5%以下,因此GPF成为此类车辆可否满足国六排放测试的关键后处理装置;在国五TGDI车辆升级国六过程中,仅升级GPF可能会引起其他污染物排放(如NOx)的恶化,对于本车而言,安装GPF影响了RDE行程中催化器温度,最终导致总行程NOx排放的上升。     

国Ⅳ柴油机NO_2及NH_3排放特性试验研究

在CVS全流采样的发动机台架上,按ESC行驶工况对国Ⅳ柴油机进行测试。通过对比有无DOC+POC和SCR排放后处理装置情况下发动机的NO2和NOx排放特性,对NOx排放中NO2的比例和SCR系统的二次污染物NH3的排放进行了分析。研究结果表明DOC+POC可以使NOx中NO2的比例升高,但对大部分工况下NOx的排放量影响较小;采用SCR系统时NO2的比例比DOC+POC系统要低,还造成NH3的排放,尤其是高负荷工况下更为严重。     

轻型汽油车实际道路行驶工况与实验室工况油耗对比分析

选择两台满足国六排放标准的轻型汽油车在进行了WLTC和NEDC循环工况下的实验室工况试验,并对其按照RDE测试规程进行了实际道路行驶工况试验,探讨实际道路行驶工况的油耗结果与实验室工况油耗的对比。用碳平衡的方法计算各工况油耗,结果表明实际道路行驶工况的油耗结果和实验室工况结果偏差都在5%之内,WLTC工况与实际道路行驶工况之间的偏差更小。在低速阶段实际行驶油耗与实验室差异较大,而在高速阶段,WLTC循环工况油耗与实际道路油耗很接近。     

发动机排放测试技术在直喷型发动机开发中的应用

随着《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》即轻型车"国六排放"标准的发布,发动机排放情况成了各大车厂主要监测对象。由于测试工况较之国五发生巨大变化(过渡工况增加,稳态工况减少),发动机的动态排放情况更是监测的重点。该论文主要论述在发动机台架标定中,发动机排放测试技术在发动机排放监测上的应用,以及在发动机最佳排放点选取上的作用。从而实现不同工况下发动机的排放优化,进而降低整车排放状况以满足国六标准的要求,明确产品改进与研发方向。     

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...     

超低氮氧化物排放的乘用车柴油机

为解决实验室测试与实际使用柴油车排放之间的差距问题,汽车行业引入实际行驶排放(RDE)要求。现代柴油机技术证明,可以在宽泛行驶工况下实现车辆在道路上的低排放。研究进一步表明,通过综合采用一体化的排放控制技术,可以在超过欧六dRDE要求的宽泛行驶工况下实现持续的低氮氧化物(NOx)排放和低颗粒数量(PN)排放。采用稀薄氮氧化物捕集技术(LNT)与双剂量尿素喷射选择性催化还原(SCR)系统相结合,通过综合采用LNT和SCR催化剂涂覆柴油机颗粒物捕集器(SDPF)上的紧密耦合SCR系统,可以实现低负荷NOx控制。另一方面,通过装有AdBlue??喷射器的下置SCR系统涵盖了高负荷工况的NOx控制。采用P048V轻度混合动力系统也可以辅助NOx控制,以确保良好的驾驶性能和燃油效率。采用先进的控制策略,确保在所有排放控制功能之间实现最佳交互。该系统在1辆C级试验样车上进行验证。在道路上和实验室中进行了一系列综合测试,以涵盖宽泛的行驶工况。特别关注了市区和高速公路行驶工况下排放性能的稳定性。结果显示,在所有行驶工况下,每种后处理组件都有助于实现持续的低NOx排放。研究表明,SDPF可有效控制颗粒排放。     

挖掘机用柴油机台架工况与实际作业工况的排放特征差异性分析

3 台排放控制技术路线相同但额定功率不同的非道路用挖掘机实际作业工况下的排放结果和台架工况下的排放结果之间存在较大的差异性,实际作业工况的氮氧化物（NOx）排放量为台架工况的 1.5~3.5 倍。为了研究产生排放差异性的原因,以 1 台满足非道路柴油移动机械第四阶段排放法规要求的柴油机和搭载该柴油机的挖掘机为研究对象,在台架上对该柴油机进行非道路稳态循环（NRSC）和非道路瞬态循环（NRTC）试验,实际作业工况试验则主要通过便携式排放检测系统（PEMS）设备对挖掘机进行排放试验,并利用功基窗口方法对挖掘机实际作业排放进行评估。结果表明：挖掘机实际作业工况主要分布在较高转速范围内,且扭矩变化剧烈,而台架工况的转速分布均匀,扭矩变化相对较小。因此,台架试验结果 并不能准确反映机械实际排放情况。     

基于发动机在环的重型车PEMS测试方法研究

为了重型车PEMS测试排放结果满足国六法规要求,文章基于发动机在环系统对重型车PEMS试验方法进行研究。通过对驾驶员模型换挡策略的研究使VSM模拟工况与实际道路PEMS工况分布一致。经过对试验结果对比分析,发动机在环测试系统油耗及排放水平能达到与实际道路试验相近的测试结果。发动机在环平台可以实现PEMS循环重复性测试,减少实车测试次数和风险,缩短整车正向开发周期。     

柴油轿车燃用煤基F-T合成燃料的瞬态工况排放特性

依据GB 18352.3—2005Ⅰ型试验循环,对满足国Ⅳ排放标准的国产柴油轿车分别燃用国Ⅱ柴油(简称为F-T0);混合比例为10%(90%为国Ⅱ柴油,10%为煤基F-T合成燃料,体积比,简称为F-T10)的国Ⅱ柴油-煤基F-T合成燃料混合燃料的HC、CO、NOx、CO2和颗粒数量瞬态排放属性进行了研究。结果表明,GB 18352.3—2005Ⅰ型试验循环中,该车燃用F-T0与F-T10加速工况的HC、CO、NOx和CO2排放较高;随着车速的增加,该车燃用F-T0与F-T10的CO排放降低,CO2和NOx排放增加,HC排放呈先增加后下降再增加的变化趋势,核模态颗粒数量排放呈先增加后下降的变化趋势,积聚态颗粒数量排放呈先下降后升高再下降的变化趋势;随着车辆加速度的增加,该车燃用F-T0与F-T10的HC、CO、NOx和CO2排放增加;F-T0与F-T10怠速和匀速工况的核模态、积聚态颗粒数量排放较低;F-T0加速工况的核模态颗粒数量较高,F-T10低速加速及高速减速工况的核模态颗粒数量较高;F-T0与F-T10减速工况的积聚态颗粒数量排放较高;煤基F-T合成燃料可有效降低该柴油轿车的HC、CO、NOx、CO2和颗粒数量排放。     

国Ⅳ柴油车NO2排放特性研究

采用多组分排放分析仪对一辆装有DOC后处理器的国Ⅳ柴油汽车的NO2排放进行了测试,研究了柴油机冷、热起动条件下DOC前后NOx排放中NO2的含量及其排放特性.结果表明,DOC前,NEDC循环下柴油机热起动时NO2与NOx排放均增高,冷起动和热起动时NO2占NOx的比例市区工况均高于市郊工况;DOC后,NOx排放基本不变...     

增压柴油机排气再循环（EGR）控制系统的设计

因为某柴油机NOx排放超过国Ⅲ标准,根据据发动机EGR控制系统的要求和特点,为了控制氮氧化物的排放,设计了EGR控制系统的硬件以及控制软件,通过发动机排放13工况试验,结果表明效果良好。     

轻型汽车实际道路行驶与实验室工况污染物排放对比研究

选择6辆满足国Ⅳ、国Ⅴ排放标准的轻型汽油车和柴油车进行了在WLTC和NEDC循环工况下的试验室排放试验,并对其中的4辆车按照RDE测试规程进行了实际道路排放测试。结果表明:在实际道路行驶条件下,汽油车CO和柴油车NO_x排放严重超过标准限值,高排放主要出现在车速大于60km/h的郊区和高速公路段,瞬时排放量会随着车速和加速度的升高而增大;部分汽油车在WLTC工况的超高速段中出现了很高的CO排放,而WLTC工况THC的排放则小于NEDC工况;4辆汽油车在NEDC工况和WLTC工况下PN排放都超过标准限值,而柴油车的PN排放和所有车辆的PM排放都小于标准限值。建议国Ⅵ车型开发时应重点关注汽油车的CO,PN排放以及柴油车的NO_x排放。     

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。     

瞬态工况对车辆污染物排放的影响

试验室使用的稳态工况和车辆在城区道路行驶时的瞬态工况有很大差异,测试结果不能真正反映车辆的瞬态排放工况,文章主要介绍了CO,HC及NOx的生成机理,阐述了瞬态工况对汽油车和柴油车各个污染物排放的影响,提出车载排放测试技术可以不受这些因素影响,可以在实际道路运行条件下对车辆排放进行实时测量,真实反映车辆实际道路行驶的排放情况,反映外界环境条件的变化对车辆排放的影响。