一种城市典型道路工况研究

正工况循环是用来测量车辆污染物排放量、燃油消耗量等技术指标的重要手段,目前各国采用的排放标准主要是引用欧洲或美国的排放测试方法,然而车辆在实际道路行驶过程中,受到区域、时间等外部因素的影响,排放法规中所引用的测试工况循环往往不能很好的体现特定区域内的车辆行驶特征。"在构建工况时,通过在不同的道路上采集车辆的实际行驶状况数据,用一系列特征参数对车辆的运动学片段进行描述,在采用主成份分析和聚类分析的方法构建完成的工况循环。"     

柴油乘用车上海市典型道路行驶特征及气态污染物排放特性

利用车载排放测试设备对某柴油乘用车进行了上海市典型道路的车载排放测试,分析了车辆在各典型道路上的行驶特征及车辆的THC、CO、NO x、CO2排放特性。结果表明,该柴油乘用车实际道路行驶工况具有平均车速度低、加(减)速度时间比大等特点,其加速(减)速的行驶时间和行驶里程分别占整个行驶时间的63.6%和行驶里程的83.2%;THC、CO、NO x、CO2排放率随车辆行驶速度、加速度的增加而增大,当车速超过90 km/h时,NO x和CO2的单位时间排放率急剧增加。     

台架模拟非道路移动机械车载法排放试验的方法研究

为了缩短非道路移动机械车载法排放测试的开发周期,本文提出了一种相对简单高效的方法.通过采集非道路移动机械一段时间内的实际作业工况,将其转化为满足标准要求的一组转速和扭矩值,根据这组数据在发动机台架上编制自动循环程序来模拟非道路移动机械实际作业过程中的发动机工况,同时测量该过程中排气污染物,可以计算得到发动机台架模拟的车...     

LNG-电混合动力公交车发动机实际运行工况分析

重型汽车实际运行排放与发动机排放型式核准台架测试结果间的差异主要在于二者的测试工况不同。以广州市在用的一款LNG-电混合动力公交车为研究对象,在公交线路上开展整车实际道路测试,通过PEMS,CAN总线实时采集测试车辆车速、发动机转速和扭矩等数据,统计分析该车辆发动机实际工况的分布特征,并与ETC工况和WHTC工况进行比较分析。结果表明,因受动力控制策略、限速、公交车运行规律等影响,该混合动力公交车发动机实际运行工况主要分布在中小转速区,在中小扭矩区时间占比较大,不同于排放型式核准发动机台架测试瞬态工况ETC主要分布在中高转速与中高扭矩区,也不同于WHTC工况主要分布在中等转速区、在中等与偏小的扭矩区分布较均匀。相比于ETC工况,WHTC工况在发动机平均转速、平均功率和怠速比例等工况特征参数与该公交车发动机实际运行工况较为接近。     

基于典型工况的混动汽车能量流测评与优化

基于典型循环工况,开展了混动汽车能量流测评与分析,研究了针对实际道路运行工况降低能耗的优化方法。首先,对比了循环工况下的整车能量流各效率特征参数;其次,按照不同的运行工况分段区间,得到了WLTC循环工况下发动机、发电机、驱动电机的输入输出功率和运行模式特征;最后,提出了基于工况特征参数挑选代表实际道路运行的典型循环工况实现能耗优化的方法。结果表明：发动机循环综合热效率最高达到了36.79%,市区循环的制动能量回收效率达到了87.04%;高速工况下整车综合效率29.72%,是车辆最节能的工况;针对代表实际道路运行的WLTC-LM典型循环工况进行了全局优化,基于仿真验证,整车百公里能耗降低了3.98%。     

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/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...     

基于马尔可夫链的车辆规划行驶工况构建方法研究

为准确反映车辆在实际道路上的行驶运动特征，提出马尔可夫链融合在线地图信息的车辆行驶工况构建方法。对实际采集的车辆行驶数据进行清洗、分段，通过主成分分析（PCA）法和K均值（K-Means）聚类法对数据进行聚类分析，建立了基于马尔可夫链的典型工况片段库。将在线地图规划路径的道路信息融入片段库，构建了车辆行驶工况。以某款纯电动车为研究对象进行了仿真分析，仿真结果表明：与在线地图基础规划工况相比，采用基于马尔可夫链片段库构建的在线地图规划行驶工况，车辆能耗更接近实际道路工况，特征参数平均误差仅为4.29%，能耗误差仅为4.09%。     

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。     

不同运行模式及测试循环下重型混合动力汽车排放特性试验研究

以一台重型混合动力自卸车为研究对象，采用底盘测功机和便携式排放测试系统（PEMS）开展了不同运行模式（纯发动机模式和混合动力模式）和不同测试循环（C-WTVC和CHTC）下车辆排放特性试验研究，结合工况特征参数分析了车辆的排放表现。结果表明：相同的测试循环时，试验车辆混合动力模式下NOx排放量较纯发动机模式高，而CO排放量较纯发动机模式低；相同的运行模式时，纯发动机模式下，CHTC工况NOx排放量较C-WTVC工况高，而混合动力模式下，C-WTVC工况NOx排放量较CHTC工况高，纯发动机模式下，CO排放集中于低速小负荷工况，而混合动力模式下，CO排放集中于高速大负荷工况。     

基于耐久老化车辆的实际道路行驶NOx排放控制方法研究

为满足国六排放法规中在用车辆16万km RDE(real driving emission)检查要求，对两辆耐久老化车辆展开苛刻的1℃环境下转毂激进RDE试验研究。通过调整发动机的控制策略，对试验中NO_x排放偏高的两个极端工况：冷起动后急加速及热机起步急加速至超高速阶段的运行参数进行优化，然后在多种组合下的转毂循环及实际道路行驶排放中对优化前后的策略进行了对比验证。结果表明：VVT、过量扫气系数、目标空燃比及老化催化器窗口控制分别对耐久老化车辆的冷、热机超大负荷运行工况下NO_x排放量影响较大，合适的策略可使NO_x整体下降超40%；先基于耐久老化车辆开展转毂激进RDE开发，再进行实际道路行驶排放验证，是一种有效的RDE开发方法。     

采用进气门二次开启控制策略实现内部EGR的研究

本文中提出了一种应用电磁驱动配气机构,通过单进气门二次开启来实现发动机内部废气再循环以降低汽油机NO x排放的技术方案,并进行了建模与仿真分析。结果表明,在车用发动机工作的中低转速、部分负荷的典型工况下,在一定的EGR率范围内,采用该方案可使发动机的NO x排放和燃油经济性均比应用凸轮轴可变配气机构的原机有明显改善。     

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。     

车载排放测试技术研究

现行的国家汽车污染物排放测量大多采用实验室测量方法,轻型车通常是在底盘测功机上按一定的行驶工况测量排放值,重型车则将发动机置于发动机台架上进行工况点的测量。这种实验室测量方法可以有很高的重复性和精确度,但也有一定的局限性,如不能很方便地在没有实验室条件的地区获取排放数据、测量非道路和重型车辆、获取车辆比较难及测试费用昂贵等缺点。     

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。     

就冷启动排放标准谈SCR的低温排放

2012年8月7日环保部发布了制定国家环境保护标准《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车冷启动排气污染物排放限值及测量方法》的通知,拟定2013年开始实施.因为现在执行的标准GB17691-2005《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法》中的新车型式核准测试循环ETC对城市公交车(或城市车辆)的低速、低负荷工况不具备代表性,使得企业开发机型时基本没有考虑低速、低负荷的城市工况,导致城市车辆实际运行时尤其在低温工况时氮氧化物(NOx)排放严重超标,所以冷启动排放标准中可以考虑加入全球统一的重型发动机试验循环(World Harmonized Transient Cycle,WHTC),以完善标准GB17691-2005中ETC测试循环在低速、低负荷工况的缺陷.     

对应于整车行驶循环的发动机简化工况点确定方法的研究

基于汽车理论,计算出车辆道路行驶循环对应的发动机运行工况点散点.根据距离最短分区简化原理,得出发动机工况简化点.对这些简化点的油耗进行实测(或模拟计算),预测车辆道路行驶工况下的燃油经济性.实车试验验证了本方法的实用性和所开发计算程序的精度.通过发动机工况简化点油耗贡献率的排序,可指导发动机早期开发阶段中有侧重的优化.     

燃油多次喷射控制策略对单缸柴油机燃烧与排放特性的影响

基于高压共轨系统对一台单缸柴油机采用燃油预喷射控制策略时的燃烧特性与排放特性变化规律进行了研究。在保持循环油量不变的前提下,通过控制每循环燃油的喷射次数、预喷油量、预喷与主喷的间隔角,对发动机缸内燃烧压力、放热规律、压力升高率及排放变化规律进行了分析。试验结果表明：当预喷油量小于5 mg/循环时,发动机能够在维持炭烟颗粒不增加的同时降低NO x的排放,同时发动机的压升率也较无预喷工况有所降低;多次喷射燃烧过程对燃油消耗率的影响较小,较无预喷工况略有上升,但通过对预喷角度、预喷油量及间隔角的合理匹配,能够实现对燃油消耗率的进一步优化。     

北京地区实际行驶工况下柴油机负荷分布研究

通过某满足国Ⅲ排放标准的柴油车在北京地区高速行驶工况下ECU获取的发动机转速和油门开度数据,结合其台架试验时的速度特性数据,计算出实际行驶工况下负荷分布特征,并与ESC(13)试验工况特征进行对比。结果表明,实际道路行驶时发动机的负荷分布和ESC(13)试验工况差异较大,发动机并不能发挥其最佳的经济性和动力性。应对整车重新进行匹配或实施与北京地区实际道路行驶发动机负荷特征相一致的台架试验方法来减少排放。     

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。