基于法规的柴油发动机颗粒物数量排放测试研究EI北大核心CSCD

采用满足欧Ⅵ颗粒数量(PN)测试要求的AVL489颗粒计数器,对3台不同机型的柴油机进行了ESC,ETC和WHTC循环试验,并测量了PN排放情况。结果表明:在不同机型和不同试验循环下,PM(颗粒物质量)和PN排放的相关性较高;DOC+POC后处理可有效降低PN排放;热起动WHTC循环的PN排放比冷起动高,但差异很小;PN排放随转速的升高和负荷的加大而增高。     

基于发动机在环的重型柴油车实际道路细小颗粒物排放特性研究

本文中选取了一台7.8L的重型柴油机,在发动机台架上运行WHSC(世界统一稳态循环)、冷热态WHTC(世界统一瞬态循环),并通过发动机在环的方法在发动机台架上运行重型柴油车实际道路(PEMS)循环,采用能够同时测量PN10(10 nm以上颗粒物数量)和PN23(23 nm以上颗粒物数量)的颗粒计数器等设备测量了细小颗粒...     

基于法规的柴油发动机颗粒物数量排放测试研究

采用满足欧Ⅵ颗粒数量(PN)测试要求的AVL489颗粒计数器,对3台不同机型的柴油机进行了ESC,ETC和WHTC循环试验,并测量了PN排放情况。结果表明:在不同机型和不同试验循环下,PM(颗粒物质量)和PN排放的相关性较高;DOC+POC后处理可有效降低PN排放;热起动WHTC循环的PN排放比冷起动高,但差异很小;PN排放随转速的升高和负荷的加大而增高。     

缸内直喷汽油机颗粒排放的热物理特性研究

为了研究缸内直喷汽油机颗粒的热物理特性,基于某发动机试验台架设计了二级热稀释系统。采用EEPS3090粒谱仪对不同稀释比、加热温度、蒸发温度下的颗粒粒径分布和浓度进行了试验研究。试验结果表明:不同稀释比下颗粒数量浓度随粒径的增大呈现对数正态双峰分布,不同加热温度和蒸发温度下颗粒数量浓度随粒径增大呈现三峰分布;较大稀释比对核态数量总浓度影响较大,加热温度高于200℃后颗粒数量浓度趋于稳定,蒸发温度对积聚态颗粒有较大影响。     

基于WLTC测试循环的颗粒数量排放特性及其与发动机工况的关联性研究

对WLTC测试循环整车的颗粒物数量排放分析结果表明低速段排放占比高,尤其在前50 s的起动阶段,瞬态排放达到WLTC循环的最大峰值;在50～1 800 s阶段,颗粒物数量排放随工况变化趋于稳定。基于颗粒物数量排放分布特性,提出了基于台架开环实时控制系统的WLTC循环前50 s瞬态工况模拟以及基于聚类分析得到11个工况点对WLTC 50～1 800 s台架稳态模拟的测试方法。结果表明:台架模拟前50 s试验工况及控制参数与整车一致性较好,颗粒物数量排放与整车结果偏差为4. 2%,基于聚类分析50～1 800 s得到11个工况点的颗粒物数量排放结果相对整车试验偏差为8. 7%。与整车实测结果一致,满足工程开发评估要求。     

重型国六发动机细颗粒物排放研究

随着排放法规的不断升级,对于10nm以上颗粒物排放进行管控的需求持续增强。为探究23nm以上颗粒物数量（PN23）和10nm以上颗粒物数量（PN10）排放特性差异,本文选用一款符合国六标准的重型柴油发动机,在发动机台架上运行重型车实际道路车载法排放试验循环（PEMS）,冷热态WHTC循环和WHSC循环,使用颗粒物计数器对试验中PN23和PN10同时进行采样测量。结果表明,PN10和PN23的瞬态排放规律基本一致;各次试验中PN10比排放结果均显著高于PN23,但对于不同测试循环,PN10和PN23排放差异有所不同;虽然PN10比排放结果显著高于PN23,但其结果仍可满足国六排放法规要求,在法规限值不加严的前提下,现有DPF技术可以应对由PN23向PN10的切换。     

重型发动机氨排放特性的台架试验研究

在发动机台架上进行了ESC、ETC和WHTC循环的排放测试,使用可调谐激光二极管气体分析仪测量了10台重型发动机催化器后的氨排放水平。研究结果表明,以理论空燃比燃烧的气体机在WHTC循环三效催化器达到起燃温度后有氨排放产生,市郊工况中的高速加浓工况有助于氨排放的产生。对于使用SCR技术的柴油机,其氨排放与NO_x排放是互逆的,柴油机的氨排放水平远低于NO_x排放。柴油机在冷态WHTC循环的氨排放低于热态,氨排放峰值出现在市郊工况。     

颗粒物沉积对不同cDPF过滤效率的影响

针对某13L国六柴油机,选用四种不同材质、不同涂层的cDPF方案进行台架WHTC、WHSC循环试验,研究颗粒物沉积对PN过滤效率的影响。结果表明：灰分涂层cDPF对PN的过滤效率最高,颗粒物沉积对其过滤效率无明显提升;颗粒物沉积能有效提高WHTC循环SiC材质、堇青石材质cDPF的PN过滤效率,对WHSC循环无明显改善。     

基于预判控制的部分流颗粒稀释采样系统研究

为了满足重型柴油机国Ⅵ排放法规的新要求,对部分流颗粒稀释系统采用预判控制,并进行WHTC瞬态试验循环,同时与在线控制模式及全流稀释取样系统的结果进行比较。结果表明,基于预判控制的部分流系统能够进行精确的比例取样,与在线控制模式相比,采样误差减小了64.2%,且将采样流量和排气流量之间的相关系数提高到0.95以上。以全流稀释取样系统结果为基准,颗粒PM的测试精度提高了42.4%。     

大型柴油机DPF被动再生特性的试验研究

通过台架试验研究了不同废气再循环（EGR）率及不同排气节流阀开度对柴油机颗粒过滤器（DPF）被动再生的影响规律,对比了在世界协作瞬态循环（WHTC）工况前900s瞬态工况下开关EGR阀对DPF耐久特性的影响,并研究了驻车再生的效果。试验结果表明,EGR率及排气节流阀开度通过影响排气温度及排气NO2浓度影响DPF被动再生速度;正常WHTC工况前900s耐久循环下DPF碳载量不断增大,关闭EGR阀后进行WHTC工况前900s耐久循环后,DPF碳载量不断减少;驻车再生能够有效降低DPF碳载量。     

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。     

基于温耗比的重型柴油发动机排气热管理试验研究

对缸内燃烧喷射参数、进气节流阀和电控放气阀提升排气温度的规律进行研究，提出温耗比的概念用于表征经济性和排气温度提升效率，针对全球统一瞬态试验循环（WHTC）工况下冷态污染物排放量高的问题，通过分析提温幅度与加热时长的关系，优化了热管理控制策略。试验结果表明：优化后在油耗保持基本不变的前提下，冷态WHTC工况下的涡轮后平均排气温度提升了13℃，尿素喷射提前了63 s,NOx比排放量降低了32%;10%负载的车载排放检测系统（PEMS）测试中，在满足国家第六阶段污染物排放标准的基础上，涡轮后平均排气温度提升了17.8℃，台架PEMS试验油耗降低了3.7%。     

柴油机可调两级增压系统仿真分析及试验验证

为了研究柴油机可调两级增压系统,采用 GT-POWER 软件对 WP7 型柴油机可调两级增压系统进行一维建模和仿真分析,分别对稳态工况和动态工况下的仿真计算结果进行验证。结果表明：对于稳态工况,不同负荷条件下循环气缸压力、燃烧放热率的计算结果和试验结果有着非常好的一致性,其中气缸压力计算值与试验值的最大绝对误差为 0.157 MPa,最大相对误差为 1.07%,比燃油耗和进气压力的计算值和试验值也非常吻合,整个负荷范围内比油耗计算值与试验值的最大相对误差为 1.26%,进气压力计算值与试验值的最大相对误差为 1.21%;对于动态工况,扭矩、转速和增压压力变化曲线的计算值和试验值均能吻合得较好,变化趋势基本一致,增压压力计算值和试验值的最大绝对误差约为 14.1 kPa,最大相对误差为 4.85%。该柴油机可调两级增压系统仿真模型具有较高的计算精度。     

生物柴油对柴油机细颗粒物数量排放特性研究

论文选取一台满足现行国六排放标准的重型柴油机,使用B7柴油、B20柴油两种燃料,在发动机台架上进行污染物排放测试,重点对细颗粒物数量（PN）排放进行分析。结果表明,使用B7柴油和B20柴油,各国六循环的PN10比排放量较PN23高72%～132%,与用柴油为燃料时规律近似。随着该两种生物柴油体积比提高,各循环PN23和PN10基本呈下降趋势,但粒径10～23 nmPN排放占比依然较大。在冷态世界统一瞬态试验循环（WHTC）的启动阶段B20柴油较B7柴油的PN10更高,这可能与生物柴油密度和运动粘度均高于石化柴油有关,当使用生物柴油时需考虑对喷油器雾化进行进一步优化。     

取样条件对柴油机微粒排放测量的影响

基于ESC稳态排放试验循环,分析了取样流量、稀释比、稀释温度等取样条件对柴油机PM比排放量测试的影响。试验表明:取样流量的不稳定使每工况点通过取样滤纸稀释排气量偏多或偏少,以致微粒测量结果重复性较差;一、二级稀释通道稀释比的增加最终都导致微粒比排放量降低,一级稀释通道的稀释比通过改变微粒分布形式来改变微粒的比排放量,二级稀释通道的稀释比除了改变微粒的分布形式外,还减小了取样流量波动引入的不确定性;稀释温度在低于50℃时对微粒的比排放量影响不大。     

WHSC/WHTC与ESC/ETC测试循环的试验比较与研究

相比于之前广泛采用的ESC/ETC测试循环,WHSC/WHTC测试循环在工况设置方面有了很大改变,尤其突出了对低速低负荷工况的侧重。为了研究两种测试循环的不同,通过在发动机台架上分别运行两种测试循环并采集数据,分析它们对发动机排放指标的影响,比较两种测试循环的排气温度不同,重点研究了平均排温和升温过程,从而定量分析了它们在排温、排放等方面的不同。     

基于国六标准工况的车用柴油机N2O排放特性研究

以1台4缸国六车用柴油机为研究对象,搭建排放测试系统,进行了国六阶段WHSC循环和冷热态WHTC循环试验,研究了标准循环工况下N2O的排放特性.研究表明:原机排放中N2O排放极低,但使用后处理系统后N2O的排放量会大幅增加;WHSC循环中,从大负荷变化为小负荷时会形成N2O排放峰值,在怠速工况下N2O排放量很小;在WH...     

定容稀释采样系统背景污染物校正方法研究

简述了5种稀释系数(DF)的计算方法,基于定容稀释采样系统得到了某车用柴油机稳态测试循环的5组典型工况试验数据,计算分析了各工况的稀释系数,比较分析了4种基于污染物浓度的DF与基于流量的DFFlow差异及对CO2、HC校正结果与计算油耗的影响.结果表明,不同的DF计算方法得到不同的DF结果;CO2气体示踪法的DF与DF...     

DPF降怠速再生温度场及碳载量分析

基于柴油颗粒捕集器(DPF)降怠速再生特性，对比研究了碳化硅载体在不同碳载量下通过降怠速再生时的温度特性，得出了碳化硅载体的最大碳载量。试验采用HORIBA SPC-2300颗粒计数器和AVL 472部分流颗粒分析仪测量颗粒物数量(PN),通过对比降怠速再生后的PN与法规限值来判断DPF状态。试验结果表明：随着碳载量的增加，DPF的最高温度和最大温度梯度逐渐增大，而再生效率会随之提升，残余碳载量减少。降怠速再生时，碳化硅载体后端温度高于前端温度，中心温度高于四周边缘温度。碳载量11 g/L时DPF后端中心温度达到1 171℃,再生后进行法规认证循环，DPF对颗粒物的过滤效率显著降低，碳化硅载体出现裂纹，表明碳载量过大，已超过碳载量上限值。     

柴油机WHTC循环排气热管理之后处理技术研究

本文介绍了WHTC排放测试循环的背景,以一台3.8L柴油机为试验样机,对其运行WHTC循环以及现行国标GB17691-2005中的欧洲瞬态排放测试循环(ETC)的试验工况进行了后处理排气温度对比分析,造成WHTC循环NOX排放的主要原因就是发动机在循环过程中排气温度偏低,SCR后处理系统工作条件不佳。因此能够提高或保持后处理器的温度,选择更高效适用的后处理是我们研究的方向,本文基于后处理保温措施,后处理的选择对排放的影响进行分析。