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。     

缸内直喷汽油车WLTC颗粒物排放试验研究

对某国Ⅴ排放水平缸内直喷汽油车进行WLTC排放试验,并对颗粒物质量、数量、粒径分布和组分进行研究。结果表明,该车颗粒物质量排放为1.8 mg/km,固态颗粒物数量排放满足国Ⅵ过渡限值,起动、加速工况固态颗粒物及总颗粒物数量排放增大,减速工况、热机起动时减小;颗粒物以100 nm以下的超细颗粒物为主,呈双峰分布形态,在10 nm、60 nm附近取颗粒物数量排放峰值;颗粒物可溶性有机组分主要为脂肪酸。     

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。     

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。     

直喷汽油车市区工况低温排气污染物及颗粒物排放研究

对汽油车在低温情况下市区工况尾气污染物和颗粒物排放进行测试,并与常温下市区排放进行比较,得到低温对尾气污染物和颗粒污染物排放的影响,得出结论:在低温市区工况,车辆尾气排放和颗粒物排放呈倍增加,冬季减少车辆在市区的短途出行及采取其他清洁出行措施是改善城市空气质量的有效手段。     

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。     

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.     

测试循环对国五轻型汽油车低温排放的影响研究

本文中使用国V汽油在底盘测功机上对4辆不同技术路线的直喷、非直喷轻型汽油车进行了测试循环对低温尾气排放影响的试验研究,测试循环包括欧洲的ECE、美国的FTP75和最新的世界统一循环WLTC。重点研究了循环对汽油车在低温环境下CO,THC/NMHC和NOx排放及油耗的影响,并对车辆冷起动瞬态排放进行了分析。结果表明,循环对汽油车低温CO,THC/NMHC和NOx排放影响明显,针对不同技术路线车辆总体上这几种污染物排放从高到低依次为ECEWLTC3FTP75,说明相同限值下,欧V和国V循环低温排放控制较严,美标循环较为宽松。研究还发现,70%以上低温排放主要产生在车辆冷起动后的100s内,且第一个怠速时间和第一个加速度是影响整个循环排放量的主要因素。     

汽油车排气颗粒物中多环芳香烃的实验研究

使用气相色谱质谱联用仪对4辆满足国Ⅳ排放标准的汽油车排气颗粒物中的16种多环芳烃进行实验研究.研究结果表明:汽油车中4环PAHs含量最大,2环PAHs含量最小;排放量最大的2种PAHs为荧蒽和芘;从不同PAHs的毒性当量因子来看,汽油车尾气的毒性高于柴油机尾气,而缸内直喷汽油车尾气的毒性高于气道喷射汽油车.     

日本将实行全球最严格的尾气排放规定

为降低乘用车、卡车及公共汽车等新车排放的NOx（氮氧化物）及PM（粒子状物质）,日本国土交通省加强了尾气排放规定,制定了全球最为严格的规定——“后新长期规定”,将于2009年10月起实行。在柴油车方面,规定将NOx降低40％～65％、将PM降低53％～64％,基本上与汽油车达到相同水平。汽油车方面,对于可能排放PM的、带NOx吸附还原催化剂的直喷发动机汽车,     

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。     

机动车污染物排放测量结果稳定性分析

采用尾气稀释后气袋取样分析的方法,对选取的31辆不同类型满足国Ⅳ排放的样车按照N EDC工况均进行两次排放试验,然后对试验样车的3种常规污染物排放结果在两次试验中的变化量进行了分析。结果表明：3种常规污染物中T HC的变化最小最为稳定,平均偏差约7％;NOx 测量结果变化最大;测量结果在ECE工况下比EUDC工况下的变化小;缸内直喷汽油机排放结果的稳定性比进气道喷射汽油机的好;另外车辆是否安装催化器对污染物结果的稳定性也存在一定的影响。     

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。     

机外净化技术对 GDI 发动机颗粒排放的影响

通过缸内直喷汽油机颗粒测量试验,研究了怠速工况、最大扭矩工况及常用工况下三效催化器（TWC）和汽油机用颗粒捕集器（GPF）对发动机尾气中颗粒数量浓度及质量浓度的处理效率。结果表明：在低转速小负荷工况,三效催化器与颗粒捕集器对颗粒具有较高的处理效率;随着转速与负荷的增加,两者的处理效率均下降,三效催化器对颗粒处理能力明显降低,而颗粒捕集器整体保持较高的捕集效率;当二者联合工作时,在常用行驶工况下对颗粒的捕集效率达到80％以上。在高转速大负荷工况,由于尾气空速增加,颗粒捕集器捕集效率下降导致整个后处理系统对颗粒的处理效率降低。     

EGR对轻型柴油机超细颗粒排放的影响

基于1台匹配废气再循环(EGR)系统的轻型柴油机,在中低负荷下研究了EGR对发动机超细颗粒排放的影响.研究发现:各工况下,随EGR率的增大,颗粒排放中核模态颗粒数量浓度在各粒径下有所减少,核模态颗粒排放数量速率和质量速率有减少趋势,且在最大扭矩转速的低负荷工况更加明显;积聚态颗粒数量浓度在各粒径下都增加,积聚态颗粒排放数量和质量速率也都增加,且中负荷时更加明显,而积聚态颗粒数量浓度峰值粒径基本没有改变.随EGR率的增大,总的超细颗粒排放数量速率在最大扭矩转速的低负荷工况减小,而其他工况都明显增加.由于积聚态颗粒总质量浓度占超细颗粒总质量浓度比例达99%,所以超细颗粒排放质量速率也都增加,几何平均粒径也都明显增大.在低负荷较低EGR率和中负荷较大EGR率时,过高的喷油压力都将使超细颗粒排放数量速率增加.     

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。     

机油和过量空气系数对GDI汽油机燃用甲醇汽油颗粒排放的影响

利用1台缸内直喷增压汽油机,在97号汽油和甲醇汽油中掺混体积分数为2%和4%的机油,探究机油以及不同过量空气系数对发动机颗粒排放特性的影响。试验研究表明:随着燃料中甲醇比例的增大,排气颗粒数浓度、总数浓度、质量浓度和总质量浓度均降低,机油消耗和过量空气系数对排放颗粒浓度的影响逐渐减弱;随着机油掺混体积分数的升高和过量空气系数的减小,排气颗粒浓度都明显上升;发动机的排气颗粒数浓度主要分布在核态区域,而质量浓度分布则不同,主要集中在积聚态和粗态区域。     

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。     

发动机稳态工况下的生物柴油排放性能仿真研究

通过GT-Power建立了单缸直喷柴油机模型,并利用其中的PID控制实现了稳定工况的控制。通过改变喷油提前角和喷孔长径比2个参数的对比,研究了生物柴油与柴油的排放性能。仿真结果表明,使用生物柴油时其NOx浓度与碳烟浓度均低于柴油,因而其排放性能优于柴油。     

简述国外低排放技术

低排放汽油车要求降低油机冷起动后的大量的排气污染物以及解决汽车的剧变工况如加减速时发动机空燃高响应、高精度控制问题。介绍了国外解决汽车冷起动后排放技术如稀薄燃烧、ＥＨＣ、ＨＣ吸附等的新发展以及汽车在过渡工况时发动机空燃比的精确控制技术。