重型国六柴油发动机N2O排放水平研究

本文以某重型国六车用铜基SCR增压柴油发动机为研究对象，搭建排放测试系统，在《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》[1]的不同工况测试循环下，研究了标准工况下N₂O的排放水平及特性。研究表明：发动机原始排放中N₂O的排放几乎为零，但是在后处理的作用下N₂O的排放会极大提升，且SCR对于N₂O的形成影响最大；在标准排放循环中，由于尿素喷射的影响，在过渡工况下N₂O的生成量较大，且N₂O的排放水平在各含氮污染物占比较高。     

轻型汽油车NH3排放研究

研究了某1.5T SUV车不同排放测试循环（WLTC与CLTC）和催化剂不同状态（新鲜和老化）对NH3排放的影响。通过试验研究表明：发动机原始NH3排放量很低,而经过第一块三元催化剂后,NH3排放量大幅增加。催化剂老化后OSC降低,内部空燃比波动幅度大,经过老化催化剂的NH3排放相对新鲜催化剂的NH3排放有所增加。催化剂状态、排放测试循环和发动机空燃比等对NH3排放有明显影响,这些对于催化剂设计和标定优化均有指导意义。     

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。     

基于发动机在环的驾驶风格对C-WTVC油耗排放影响

随着标准法规对整车油耗标准的加严,在开发前期,很难评估发动机台架开发是否满足整车油耗排放法规的限值要求,同时由于整车上不同模式的驾驶风格对排放和油耗的影响无法被单独剥离进行评估,因此,在此背景下基于中国重型商用车瞬态循环工况,通过发动机在环系统进行台架模拟试验,从车速和发动机转速的模拟跟随结果来看,整车工况能够被准确复现出来,油耗结果 EIL系统与整车转毂对比循环加权油耗偏差1.63%,NOx原排循环结果偏差0.91%,从精度结果上证明可通过发动机在环的测试方法进行整车的模拟验证。基于以上研究结果分别测试了动力性与经济性两种驾驶风格对油门踏板的修正（0～50%油门踏板对应扭矩输出动力性修正比经济性修正扭矩增加6%～8%）对中国重型商用车瞬态循环结果的影响相对原始数据,动力性风格修正,循环加权油耗上升0.34%,加速度平均值上升0.48%,NOx原排循环结果上升1.65%,经济性风格修正,循环加权油耗降低1.2%,加速度平均值降低0.24%,NOx原排循环结果降低5.26%,所以在开发过程中需要考虑到不同驾驶风格模式对法规限值的覆盖性。     

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。     

城市出租车排放特性的试验研究

通过试验方法对城市出租车在稳态ASM测试工况、IG195瞬态测试工况、双怠速以及怠速测试工况4种工况下的排放特性进行了研究,比较不同的测试方法对排放测试结果的影响,分析车龄与排放的关系及发动机供油方式与排放的关系,研究排放因子与车龄的关系。     

基于不同标准工况的甲醇发动机排放特性测试研究

以一台6缸甲醇发动机为对象,依据3个标准中的不同工况测试其排放性能。结果表明:甲醇发动机在WHTC循环工况下排放污染物综合水平最优。     

评价重型车用柴油机排放的13工况测试循环和欧洲稳态测试循环的对比

基于同一组增压中冷重型车用柴油机排放试验数据，采用拟合插值的方法得到了13工况循环和欧洲稳态循环两种不同测试循环的比排放数据。利用分担率和加权比排放数据分析了上述两种测试循环的不同点。指出了在实行欧Ⅲ排放法规后对车用柴油机进行排放优化的策略。     

WLTC工况下颗粒物排放特性研究及优化

以全球轻型汽车测试循环(WLTC)为基础,研究了不同阶段颗粒物数量的分布特性,对发动机原始颗粒物排放进行优化,并在整车WLTC排放测试中进行了验证和进一步优化。结果表明:喷油时刻、喷油压力、喷油比例、喷油次数等因素对涡轮增压直喷(GDIT)发动机的颗粒物排放产生影响;通过发动机原始排放优化,以及在不同工况下使用多次喷射等策略能够大幅降低颗粒物排放量,满足排放法规限值要求;随着行驶里程的增加,WLTC测试颗粒物排放呈下降趋势。     

WMTC排放测试循环行驶特征的研究

利用所建立的评价准则数体系,研究了WMTC测试循环的行驶特征及其与FTP、ECE等排放测试循环的差异。研究结果表明,与我国现行的ECEⅡ和即将实行的ECEⅢ测试循环相比,WMTC测试循环怠速比例和稳态工况比例低,瞬态工况比例高,因此对摩托车的排放控制提出了更为苛刻的要求。为满足WMTC测试循环的限值要求,摩托车在速度-加速度平面上各峰值处所对应的工况点,必须以排放最低作为发动机控制策略的目标函数。     

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。     

北京道路工况下公交车PM和NO_x排放特性试验研究

利用综合性车载排放测试系统完成北京典型柴油公交车在道路工况下排放特性的试验研究。结果表明,匀速行驶工况下的NOx排放率与车速呈正线性相关;平均车速为13.3km/h的低速拥堵工况的NOx排放因子是平均车速为41.1km/h的高速畅通工况的近两倍;研究表明,在低速加速的起步过程和低负荷工况下出现较严重的PM排放,须针对这两种工况优化发动机的燃烧品质。     

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。     

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。     

整车转鼓循环与发动机台架排放试验关联度分析

分析了轻型车的排放转鼓循环试验和发动机台架试验之间的差异,进行了BJ1033轻型车转鼓试验和它装配的2.5 L排量4缸增压中冷柴油机台架试验,探讨了整车和发动机的CO,HC,NOx排放随时间和工况的变化关系。提出了整车排放分担率的指标,用整车分担率和发动机分担率表征各整车运行工况和发动机工况对排放的贡献。建立了整车运行工况与发动机台架试验工况之间的联系,运用灰色关联理论,分析了整车排放试验十五工况与发动机排放台架试验十三工况之间的关联度。结果表明:整车循环中,长时间的中高车速及加速工况下的排放分担率大;发动机台架试验中,中高转速、中高负荷工况点的排放分担率大;发动机怠速和高速低负荷点与整车循环排放关联度最高。     

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%。     

3L柴油机冷起动技术评价

日益严格的排放法规要求现代柴油机后处理系统在起动后不久就必须变热并开始控制排放。介绍了几种新的专注于降低后处理激活温度的技术,但柴油机系统仍然需要向排气提供热能以便进行冷起动。研究评价了几种发动机技术,注重改善发动机系统向后处理系统提供热能,同时尽可能减小对燃油经济性和排放产生影响。研究在1台配有定制双回路废气再循环系统的现代共轨3L柴油机上进行。根据速度/负荷工况采用各种燃烧策略对该发动机低氮氧化物排放进行了标定。在本评价过程中,显示出具有强大潜力的技术包括涡轮旁通系统、排气门提前开启、停缸技术和发动机延迟起动技术。这些技术的性能通过1个发动机测试单元进行了比较,该测试单元通过编程模拟了FTP-75试验循环的第一部分。     

基于PEMS的混合动力客车发动机启动/停止对排放影响的研究

在中国典型城市公交循环工况下,采用车载排放测试技术,以纯柴油模式的怠速排放水平作为比较基准,对某一大型混合动力客车发动机的启动/停止(S/S)对排放特性的影响进行了研究.试验结果表明:从排放总量上看,混合动力汽车的HC、CO、NO_x、CO_2和PM的排放量都比纯柴油模式低;而混合动力模式S/S阶段的HC、CO和NO_x的排放量要比纯柴油模式怠速排放量低;但是PM排放量相反,混合动力发动机在启动和停止时都出现排放峰值;从控制PM排放量来说,该混合动力客车停机时间应长于7s.     

出租车PEMS与VMAS排放测试比较

以1辆LPG出租车为研究对象,研究PEMS排放测试与VMAS排放测试的差异性与相关性,在转鼓试验台上按IG195简易瞬态工况运行,分别采用VMAS与PEMS排放测试系统进行CO,HC与NOx排放测试.对排放速率、排放因子测试结果进行对比分析,发现两种测试方法下对应工况排放值的变化趋势相同;两者测试原理不同,PEMS测得...     

采用EGR与SCR降低柴油机排放的对比试验研究

采用EGR+DPF和SCR两种降低排放的方式,对某重型年用柴油机进行了稳态循环工况和瞬态循环工况试验研究.结果表明,对于降低NOx排放,无论稳态循环工况还是瞬态循环工况,采用EGR尾气处理方式均优于SCR处理方式;对于降低PM的排放,在稳态循环工况中,EGR处理方式优于SCR处理方式,而在瞬态循环工况中,SCR处理方式优于EGR处理方式.