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。     

轻型车颗粒物质量排放和颗粒物数量排放的转鼓试验CSCD

为了定量评价国产轻型车的颗粒物排放,测量了55辆中国内地轻型车的单位行驶里程颗粒物质量(PM)排放和颗粒物数量(PN)排放。使用激光凝聚颗粒物计数和滤纸采样称重方法,对于轻型柴油车、缸内直喷(GDI)汽油车和多点电喷(MPI)汽油车,在转鼓试验台上进行循环工况试验。结果表明:汽油车的颗粒物排放水平明显低于国4柴油车,汽油车的PM和PN排放平均值分别约为国4柴油车平均值的6%和5%。MPI汽油车的PN排放值低于GDI汽油车约1个数量级。"全球统一轻型汽车测试循环(WLTC)"的高车速、长加速的工况条件,会加剧MPI和柴油车的颗粒物数量排放。GDI汽油车在冷机阶段的PN排放峰持续时间长,在后续的加速动态工况条件时会出现明显的峰值排放。     

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。     

欧美常温排放法规对比及试验分析

为修订我国相关排放法规内容,针对满足欧Ⅳ排放标准的某型汽油车,分别按NEDC、FTP5、US06、SC03等4种循环进行了常温排放试验,从试验方法和工况特性等方面对试验结果进行了分析对比.试验结果表明,欧洲法规相对更关注车辆中低转速、中低负荷工况,因此满足欧Ⅳ排放车辆在低转速、大负荷工况的SC03循环中超过排放限值:美国SFTP法规制定的US06和SC03更全面地考量了车辆在各种转速、负荷分布下的排放特性.     

汽油车尾气中醛酮类化合物排放特征的研究

采用2,4-二硝基苯肼衍生化反应-高效液相色谱法对5辆国Ⅳ汽油车排放的醛酮类化合物进行试验研究.研究结果显示:汽油车尾气中甲醛、乙醛、丙酮的排放量最高,3种物质占醛酮化合物总量的80％以上,丙醛、丙烯醛、丁酮等其他醛酮所占比例较低;在市区行驶循环(ECE)的醛酮类化合物排放水平高于郊区行驶(EUDC),表明各类醛酮的排放与汽油发动机的运行工况有关.从醛酮之间的相关性看,乙醛、丙醛、丁酮和苯甲醛与甲醛的相关性较好,R2在0.86以上.     

汽油车和天然气汽车颗粒物排放特性研究

利用颗粒物数量测试仪器ELPI对瞬态循环下的汽油车和天然气汽车的颗粒物排放进行了测量研究,研究结果表明:汽油车排放的颗粒物明显多于天然气汽车,两种燃料车辆排放的颗粒物中粒径小于70nm的颗粒物均占绝对优势,占总排放量的80%～90%;大于200nm的颗粒物在总排放颗粒物中占的比例非常小;颗粒物数量排放浓度与车辆速度基本成正比例关系,颗粒物数量排放随速度的增加而增加;在车辆速度大于70km/h后,颗粒物数量排放随车速急剧增加.     

液化石油气汽车颗粒物数量排放特征的研究

利用颗粒物数量测试仪器ELPI对瞬态循环下的汽油车和液化石油气汽车进行颗粒物排放测量.结果表明,两种车辆排放的颗粒物中,粒径小于70nm的颗粒物均占绝对优势,占总排放的80％～ 90％;大于490nm的颗粒物在总排放中的比例均非常小.且颗粒物数量排放浓度随着车速的升高而增加,尤其是车速超过70km/h后,颗粒物数量排放随车速的增幅升高.但两种车辆相对比较,汽油车排放的颗粒物数量比液化石油气汽车多.     

基于RDE试验的车用发动机工作状态和排放浅析

在北京、重庆和昆明地区开展了轻型汽油车RD E试验,在满足当前法规RD E要求的前提下,研究了驾驶行为对轻型汽油车发动机工作载荷和真实道路排放的影响.研究结果表明:与WLTC工况下发动机的工作载荷相比,RDE试验发动机工作载荷区域更宽;RDE试验过程中激烈驾驶会引起燃油保护加浓,燃油保护加浓会导致CO排放随着激烈程度的增大非线性升高;基于平原WLTC循环的CO2特性曲线在高原地区开展RDE试验时,RDE试验窗口的正常性难以通过;冷起动阶段的排放远高于起动后的排放,起动阶段的排放物应纳于标准检测范围并予以规范.     

机动车冷启动排放试验研究

在底盘测功机上,采用NEDC循环,对汽油车和柴油车分别在常温和低温环境下冷启动排放进行试验,研究车辆冷启动的排放情况。试验结果表明:常温冷启动状态下,催化器激活之前的排放在整个排放测试循环中所占的比重比较大,其中汽油车的冷启动排放占到整个循环排放量的50%以上,柴油车也达到了20%以上。汽油车低温冷启动下,催化器激活之前排放所占比重超过90%。     

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。     

基于WLTC和NEDC循环的轻型车氨排放特性研究

选择3辆轻型汽油车进行了基于WLTC和NEDC循环下的排放试验,对其常规污染物和氨的排放特性进行了分析。结果表明:氨是发动机原始排气进入三元催化器后发生氧化还原反应的副产物;持续时间较长的加速工况是氨生成的主要工况,此时原排气中较高浓度的CO在三元催化器内提供了较强的还原环境,而导致氨的生成;随着行驶里程的增加,氨排放呈上升趋势;低温环境下更容易产生较高的CO与氨排放。     

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。     

在用车排放劣化规律研究

利用汽油车稳态加载模拟工况法(ASM)、汽油车简易瞬态工况法(VMAS)、双怠速法和新车排放认证工况法对在用车不同行驶里程下的尾气进行检测,探索在用车排放随实际行驶里程劣化规律。试验结果表明:新车投入运行后的20万km内,随行驶里程的增加有害排放物劣化非常缓慢,且排放量远小于标准限值;在20万km行驶里程后,有害排放物开始缓慢增加;在40万km行驶里程后排放劣化加速。     

直喷汽油车燃烧甲醇汽油的非法规排放特性

对缸内直喷汽油车燃用M15甲醇汽油和汽油的非法规排放进行了对比研究,测试工况包含法规工况和模拟北京市交通状况的3种非法规工况。结果表明:对每一种燃油,法规工况下热起动时排放的醛酮总量、主要醛酮污染物和挥发性有机物中的BTEX(苯、甲苯、乙苯和二甲苯)总量比冷起动下排放的低;在每种工况下,燃用M15甲醇汽油的甲醛排放量比燃用汽油时的高;4种工况中,快速工况热起动状态下醛酮总量、主要醛酮污染物、甲醛和BTEX总量的排放最低。     

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.     

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。     

环境温度对缸内直喷汽油车颗粒物排放特性的影响

利用电子低压冲击仪(ELPI)对一台满足国Ⅴ排放标准的缸内直喷汽油车进行了颗粒物排放特性研究。试验按照NEDC测试循环在转鼓试验台上进行,分别测量车辆在-15℃,-7℃和25℃下的颗粒物排放。通过对试验结果的研究表明:3个温度下,颗粒物的数量浓度随温度的下降大幅上升,粒径分布范围逐渐变大,均在相同粒径下出现峰值;颗粒物体积浓度随粒径的增大而增大;数量浓度对表面积浓度的影响大于体积浓度,尤其在-15℃下,这种影响更加显著。通过对颗粒物的瞬态排放结果的分析发现:3个温度下,颗粒物的排放主要集中在NEDC循环前200s,数量浓度随车辆的加速而上升,随减速而下降;在-15℃下,在整个NEDC循环的加速工况均出现表面积浓度的排放峰值,且峰值之间较为接近。     

不同工况下汽车制动磨损颗粒物排放特征研究

选取某车型后制动器总成，利用乘用车制动器惯性试验台和颗粒物监测采集设备进行制动磨损颗粒物排放测试。在四种循环测试工况下进行制动磨损颗粒物的收集，并对磨损颗粒物的排放因子、粒径质量分布特征和数量分布特征进行分析。结果显示，不管是PM2.5还是PM10,NEDC循环测试工况下磨损颗粒物的排放因子最小，WLTP-Brake循环测试工况下磨损颗粒物的排放因子最大。粒径质量分布特征方面，粒径在2.5～5.0μm范围内的颗粒物质量占比较高，NEDC工况下细颗粒产生较多，在10 nm～0.1μm粒径范围内的颗粒物质量占比明显高于其他三种工况。粒径数量分布特征方面，四种工况下粒径小于0.07μm的颗粒物数量占总颗粒物排放数量的绝大多数，WLTC和WLTP-Brake循环测试工况下超过98%,NEDC和CLTC-P工况下超过了92%。     

循环测量工况下汽油车颗粒物排放试验研究

利用电子低压冲击仪对4辆采用不同技术的国Ⅳ排放汽油车进行了颗粒物分布特性的试验研究.试验按照国Ⅳ测试循环(NEDc)在转鼓试验台上进行,测量了冷启动下排气中颗粒物的特性分布.试验结果表明:汽油机排气中包含有大量的超细颗粒物,其中以0.02～0.5μm的粒子居多;颗粒物排放主要在NEDC循环的冷启动阶段和加速过程中产生;汽油直接喷射车辆颗粒物数量比气道汽油喷射的高.     

轻型汽油车N_2O排放特性研究

选择1辆满足国Ⅴ排放标准的轻型汽油车作为试验样车,应用全流稀释排放测试系统在FTP75和US06测试循环下,对车辆在不同测试工况下的N_2O排放水平、车辆N_2O排放的影响因素以及N_2O排放随着车辆里程增加的劣化情况进行了研究。研究结果表明:FTP75循环下的N_2O排放结果高于US06循环,前者是后者的4倍左右;在冷起动阶段,由于催化剂没有达到正常的工作温度,车辆会产生较多的N_2O排放,且随着燃油硫含量的增加,车辆的N_2O排放呈现上升的趋势;随着车辆里程的不断增加,车辆的N_2O排放存在一定程度的劣化。