轻型柴油车实际行驶排放特性的研究

根据欧盟最新制定的实际行驶排放RDE试验规程,使用便携式车载排放测试系统对两辆分别满足欧Ⅳ和欧Ⅵ排放标准的柴油轿车进行了实际行驶排放试验。结果表明:车辆RDE试验NO_x排放因子是实验室认证循环NEDC的6.8~7.7倍,且NEDC,FTP75与WLTC循环和RDE试验中的NO_x符合性因子(0.71~7.09)均大于CO符合性因子(0.11~0.63);NO_x瞬时排放率随加速度的增大而升高;市郊和高速公路工况下,NO_x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。因此在制定RDE法规时,应重点关注轻型柴油车的NO_x排放。     

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。     

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。     

插电式混合动力汽车低SOC能量流试验研究

为制定最优的能量分配策略,对某款插电式混合动力汽车在不同运行工况下的能量流进行分析。通过试验测试了低SOC状态下整车部件能量传递的相关参数,包括:温度、压力、转矩、转速和流量等,之后计算和分析整车的能量分布,并对比了NEDC和WLTC工况下整车能量流向和能量回收率。结果表明,在电池处于低SOC时,WLTC工况下的发动机平均油耗是NEDC工况平均油耗的1.6倍左右;且两种工况下车辆行驶所消耗的能量绝大部分来自于发动机;另外,WLTC工况行驶能量低于NEDC工况,其差值不足1%,但WLTC工况的能量回收率低于NEDC工况,其差值达2.31%。     

WLTC和CLTC-P循环工况及其排放污染物和油耗分析

当前中国轻型车排放和油耗认证循环工况正处于NEDC(New European Driving Cycle,新欧洲驾驶循环)和WLTC(Worldwide Light-duty Test Cycle,全球统一轻型车辆测试循环)并行、CLTC(China Light-duty Vehicle Test Cycle,中国轻型汽车行驶工况)逐步导入的特殊时期。对WLTC和CLTC-P(China Light-duty Vehicle Test Cycle-Passenger,中国乘用车行驶工况)进行分析,对比两种不同驾驶工况的特点,并选取同一辆车进行WLTC和CLTC-P排放污染物和油耗测试,对两种循环下排放和油耗测试结果进行比较,分析不同工况下整车排放和油耗特性,为后续整车开发和标定提供工程参考。     

冷却系统热管理测试分析

在一辆搭载1.5T增压直喷汽油机和6速自动变速箱的B级车上,针对冷却系统进行了热管理改制与效果测试,取得了至少2%的NEDC循环油耗降低。研究结果表明:燃油消耗率降低最主要的原因是发动机快速暖机,其中机体壁温的快速升高比冷却液快速升温更为重要;冷却液对发动机润滑油的加热对于降低燃油消耗率作用低于预期,发动机润滑油的升温主要依靠机体壁面传热;冷却液对发动机变速箱油的加热作用明显,但受限于NEDC循环时间,节油贡献较小,在更长的WLTC循环或实际驾驶循环中,节油贡献会更大。     

轻型CNG车颗粒物排放特性研究

对同一台轻型两用燃料（C N G和汽油）车使用同一批次基准天然气和基准汽油,在底盘测功机上进行NEDC ,FTP75和WLTC循环对比试验,使用CVS定容取样系统和ELPI设备分析颗粒物等排放。研究发现：3种循环中,试验车辆燃用CNG和汽油,排放颗粒物在 Dp ＝40 nm和 Dp ＝330 nm附近均出现峰值,Dp ＝40 nm处汽油峰值远高于CNG ,Dp ＝330 nm处CNG峰值略高于汽油;CNG的PN和PM的排放率随车速的升高而增大,在较低的匀速工况下增长幅度较小,高速工况下增长幅度较大;CNG在NEDC循环中排放的核态和聚集态颗粒物各占50％左右,FTP75和WLTC循环中排放的聚集态颗粒物占比高于NEDC ;CNG在NEDC循环中单位里程颗粒数和颗粒总数最多,FTP75和WLTC循环中单位里程颗粒数基本相同;WLTC循环中排放的颗粒物质量总量最多,FTP75和NEDC循环中排放的颗粒物质量总量基本相同;FTP75和WLTC循环中单位里程排放的颗粒物质量基本相同,约为N EDC循环的2倍。     

基于WLTC工况的电动汽车能量流测试与分析

为研究电动汽车的能量流,首先对比了WLTC工况与NEDC工况,证明了WLTC工况更能反映整车行驶过程中的能耗特性,然后基于WLTC工况,依据电能部分的能量流测试方案,综合考虑车辆行驶过程中机械能、电能的流动方向和大小,建立纯电动汽车行驶过程中的能量流数学模型,最后,根据模型中各系统或零部件输入与输出的瞬时值与累计值计算其能量传递效率,从而从整车级、系统级、零部件级全面评价测试车辆能耗特性。     

增程式乘用车转商用车发电策略优化

阐述了增程式乘用车转商用车在现阶段法规情况下面临的工况燃油耗问题。经过测试分析,发现原因为在商用车执行的新欧洲行驶循环（NEDC）工况下,车速相比乘用车执行的全球统一轻型车辆测试循环（WLTC）工况更低;在应用车速限制功率策略的情况下,增程器低效率点占比更大,导致工况的平均燃油耗升高。为此,可通过提升车速限制的发电功率,实现降低商用车执行 NEDC 工况的燃油耗。     

轻型乘用车在中国的怠速起停循环外油耗测试评价

对3款典型怠速起停轻型乘用车,试验并分析了其实际节油潜力和排放。在实验室和实际道路上,在多种测试循环下,测量了功能ON与功能OFF的油耗。结果显示:在两种代表中国城市道路行驶状况循环下,各车节油表现显著,均优于新欧洲驾驶循环(NEDC)的结果。在中国几个城市道路上开展的车辆油耗对比实证试验节油表现,也优于NEDC循环下的结果。比较多个循环下怠速起停功能ON与OFF,ON排放结果与OFF排放结果大致相当。借鉴美国循环外测试评价方法和欧盟Ecoinnovation测试评价方法,并结合中国的交通、气温特点来构划的中国怠速起停循环外奖励测试方法,可以测出中国实际道路上额外节油潜力。     

怠速转速对整车燃油经济性的影响

用理论与试验相结合的方法对整车降低怠速转速后的节油效果进行了研究,结果表明怠速转速降低50r/min,怠速油耗降低6%左右。在城市道路行驶怠速工况较多,降低怠速转速后整车节油效果较好,但是NEDC测试循环怠速工况时间短且怠速油耗量小,加之测试与设备误差等原因,很难直接测试出降低怠速的节油效果,为此提出了采用NEDC工况拆解法来计算降低怠速转速后的油耗与节油效果。     

WLTC滑行阻力曲线处理方法

目前全球环境污染愈加严重,我国也面临着严峻的保护环境压力。近年来,各国都把降低汽车油耗及排放作为改善环境的突破口。我国之前采用的NEDC油耗测试方法由于模拟环境相对简单,与道路行驶实际油耗偏差较大而为人诟病。为了使测试方法更加接近实际工况,我国采用了新的全球轻型汽车测试循环WLTC,该测试循环对各汽车企业的油耗分析和控制能力提出了新的要求。     

WLTC标准车速曲线对车辆油耗影响的研究

汽车公司进行轻型车油耗试验时，车辆都是在底盘测功机上运行WLTC循环工况，然后根据排放中的CO2、CO和HC流量通过碳平衡法计算汽车的油耗。WLTC循环运行时间为1 800 s，每1 s都有规定的标准车速，车辆将依据WLTC标准车速曲线行驶，但每个驾驶员完成的WLTC循环速度曲线与标准车速曲线会存在差异，速度差异还将造成不同驾驶员完成WLTC运行的车辆油耗也存在一定的差异。文章总结了造成不同驾驶员油耗差异的主要原因，并给出了评价不同驾驶员油耗结果的多个量化指标，还参考标准总结出了标准车速曲线的油耗修正方法。     

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。     

工况驾驶规范性及客观评价指标相关性的试验研究

通过引入驾驶评价指标和制动压力的控制及其要求规范了驾驶行为，为提高测试的准确性以及可重复性提供了保障。利用8名具有多年底盘测功机驾驶经验的驾驶员及两台轻型汽油车，在底盘测功机上开展了大量的新欧洲驾驶循环测试 （New European Driving Cycle，NEDC） 和全球轻型车统一循环测试 （Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle，WLTC），并以10 Hz为采样频率连续记录数据进行综合计算，得到驾驶评价指标结果。通过相关性分析，认定驾驶风格对油门扰动性的影响在 NEDC工况下比在 WLTC工况下的更大，主因是驾驶员在稳定工况下拥有更多的自由度。对于NEDC工况，可以通过设定IWR及EER限值来实现规范驾驶；对于WLTC工况，可以通过设定IWR和RMSSE限值来实现规范驾驶。此外，通过限制工况驾驶过程中的最大制动压力还为规范驾驶提供了有效途径。不仅为降低不同驾驶员对燃料消耗量测试的影响提供了参考，在我国汽车领域实现“双碳”目标的背景下，也为乘用车碳排放大数据采集的准确性提供了借鉴。     

空调对轻型乘用车油耗影响的试验研究

为研究车内空调对轻型乘用车油耗的影响,根据国家标准对6辆乘用车进行NEDC循环下的试验研究,并基于国家标准对空调能耗的评价方法研究了汽车空调能耗与车厢容积的关系,最后对比了NEDC、WLTC和CLTC循环下汽车空调对整车油耗的影响。结果表明:汽车空调开启时整车平均油耗增幅为28%,主要集中在怠速段和低速段;空调系统、动力系统一致时,空调油耗增幅与车厢容积可按线性关系表示;CLTC循环下,空调高负荷工作时间长,空调油耗增幅最大,更适合评价空调系统能耗和其节能技术效果。     

动态跳跃点火(DSF)停缸技术节油效果

动态跳跃点火(DSF)为一项全可变停缸技术,发动机的每一个气缸都可以动态地执行停缸操作。其控制逻辑对停缸作出适当搭配,在兼顾NVH的同时,赋予了发动机更广泛的停缸范围,停缸缸数增加,节油能力优于传统停缸技术。基于车辆实测解析评估,一款1.4T轿车改装DSF在中国工况CLTC_P下的节油效果近于怠速起停的收益,例如7%左右。DSF在不同工况下节油效果有差别,数据显示NEDC循环下节油率略优于CLTC_P循环。DSF可以与48 V技术、智能控制技术、米勒循环发动机及均质稀燃发动机技术相配合,达成综合节油,这些组合为汽车厂家满足第五阶段油耗目标值提供了技术选项。     

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。     

柴油轿车模态排放特性研究

对装载柴油机的轿车模态排放特性进行了试验研究,分析了柴油轿车NEDC循环HC、CO、NOx和CO2的模态排放特性.结果表明,在NEDC循环中,ECE城区行驶循环第1个循环的HC和CO排放量较高,分别占NEDC循环HC和CO总排放量的60%和89%;EUDC循环排放的NOx和CO2排放量较高,分别占NEDC循环NOx和CO2总排放量的52%和47.7%.     

试验工况切换对纯电动汽车续驶里程的影响及优化

过去国家标准使用的新标欧洲循环测试（NEDC）循环工况存在与实际行驶条件不符、测试周期长、计算方式单一等问题。《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法 第1部分：轻型汽车》（GB/T 18386.1—2021）中的工况切换（NEDC至中国轻型车测试周期（CLTC））和测试方法的更新大大推进了我国纯电动汽车续驶里程的测试和评价方法。文章基于缩短法,结合新能源汽车补贴政策,以纯电动汽车为研究对象,重点研究NEDC和CLTC工况下纯电动汽车续驶里程的差异,并分析其影响因素,提出优化策略。结果表明：在对20款纯电动车型的测试中,中国轻型车乘用车试验周期（CLTC-P）循环下测得的续驶里程平均略高于NEDC续驶里程,工况变更导致续驶里程平均增加2.2%。影响续驶里程的因素主要有滚动阻力、空气阻力和电机消耗。