基于PEMS的重型柴油车道路排放特性研究

基于PEMS车载排放测试系统,对一辆安装DOC+CDPF的重型柴油货运车进行了三次不同行驶里程下的道路排放跟踪测试。试验结果表明:从低速工况到高速工况,原车的CO、THC、PM排放因子呈下降趋势,而NO_x、PN则呈上升趋势。加装DOC+CDPF后,CO、THC、PM、PN减排率基本随车速的增大逐渐升高,而DOC+CDPF对NO_x排放影响不大。随着车辆行驶里程的增加,DOC+CDPF对CO、NO_x的减排性能逐渐减弱,减排率在第1次试验时有最大值,分别为59.8%,9.7%;DOC+CDPF对THC、PN、PM的减排性能则先增强后减弱,减排率在第2次试验时有最大值,分别为53.5%,99%,87.3%。     

预喷对柴油机燃烧与排放的影响

在一台4缸柴油机上研究预喷策略(预喷率和预喷间隔)对燃烧与排放特性的影响。研究结果表明:与单次喷射相比,采用预喷策略后,最大压力升高率和NO_x排放降低,soot、THC和CO排放升高,热效率提高;增大预喷率,预喷放热率峰值、soot、THC和CO排放升高,NO_x排放降低;增大预喷间隔,热效率和soot排放降低,最大压力升高率、THC和CO排放升高;改变预喷间隔对NO_x排放无明显影响;在小负荷工况下,与单次喷射相比,采用大预喷率和小预喷间隔策略能同时实现柴油机较高热效率和较低NO_x排放。     

富氧进气汽油发动机的燃烧和排放特性

通过进气氧体积分数分别为21％、23％和25％,实现了汽油发动机富氧燃烧.研究了在不同氧体积分数下汽油发动机的缸压、瞬时放热率和循环波动率变化的燃烧特性以及THC、CO、NOx的排放特性.研究结果表明:随着氧体积分数的增加,气缸压力增加,最大缸压相位提前,压力升高率增大,瞬时放热率增加,放热峰值相位提前,缸内循环波动率明显减小,发动机燃烧稳定性增加;同时THC、CO排放降低,但是NOx排放增加,排气温度呈上升趋势.因此,提高富氧浓度在改善发动机燃烧与排放特性中具有重要作用和应用潜力.     

轻型车排放油耗测试影响因素试验研究

对符合国V排放标准要求的某轻型汽油轿车进行了不同测试条件下的排放和油耗对比试验,结果表明:GB 18352.5-2013Ⅰ型试验循环中,随着浸车温度降低,NEDC、UDC和EUDC试验循环下的THC、CO和NMHC排放变化趋势相同,而燃油消耗量有增加趋势。随着燃油箱油量的增加或驱动轮胎压的增大,NEDC和UDC试验循环下的THC、CO和NMHC排放量减少,NO_x排放量略有增加;燃油消耗量略有增大。     

汽油车GPF耐久排放特性的试验研究

依照国六标准GB18352.6-2016,对一辆装备GPF的国六轻型直喷汽油车,采用标准道路循环(SRC)在整车耐久转鼓上运行16万km耐久试验,每间隔1万km里程进行国六I型排放试验。结果表明:随耐久里程增加,PN/PM排放明显降低,其他排放污染物略有上升,CO_2变化不明显。跑行至5万km时,PN排放比0km时下降了两个数量级,并在后续的耐久跑行中趋于稳定。在WLTC排放测试循环的4个速度段中,低速段(Low)对PN排放的贡献权重最大。     

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。     

国V柴油对车用柴油机排放影响的试验研究

采用AVL全流采样(CVS)系统,在3台国Ⅳ重型柴油机上进行了国Ⅳ、国Ⅴ柴油油品对排放影响的对比试验,试验使用ESC,ETC以及ELR测试循环。3台发动机均采用增压中冷+SCR技术路线,供油系统包括高压共轨和电控单体泵系统,排量范围为3.8～11.9 L。研究发现,无论是ESC循环还是ETC循环,国Ⅴ柴油相对于国Ⅳ柴油,均可以降低重型柴油机的PM和CO排放,但对NO_x,THC和ELR烟度没有明显影响。     

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。     

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。     

AMA和SRC工况下轻型车催化器温度对比分析

选择了1辆进行轻型车排放控制装置耐久性试验的车辆,在底盘测功机上按照AMA(里程累积循环)和SRC(标准道路循环)工况分别运行,采集了测试车辆的催化器温度和车速数据,研究分析了两种不同耐久工况下的催化器温度分布特征和瞬时变化特征。研究表明:AMA工况下,温度主要分布在460~640℃之间,催化器平均温度为549.34℃;SRC工况下温度分布在两组比较集中的温度区间,31.6%的温度点分布在440~560℃的低温区间,63.5%的温度点分布在600~740℃的高温区间内,平均值为605.4℃,高于AMA工况下平均温度。AMA工况下催化器温度变化呈现高低温反复变化特征,而SRC工况下温度反复变化过程不明显。对于子循环下催化器温度变化,AMA工况呈现出左峰始终小于右峰的规律,SRC工况则取决于催化器温度整体处在上升还是下降阶段。     

汽油机富氧燃烧特性试验研究

在1台4G18汽油机上进行富氧燃烧试验,进气中O2体积分数分别为21%,23%和25%,研究了不同富氧燃烧条件下的缸内压力、瞬时放热率及THC,CO和NOx排放.研究结果表明:在汽油机中低负荷典型工况下,随着进气中O2体积分数的增加,燃烧与排放均有改善,燃烧相位提前,缸内压力峰值和瞬时放热率峰值均增大,THC,CO排放...     

单缸EGR发动机压缩比优化及涡轮增压器匹配研究

在1台气道喷射单缸EGR发动机上,独立控制EGR缸喷油及点火,实现燃料改质,研究了不同压缩比对发动机性能的影响,此外还匹配了不同涡轮增压器,用于改善外特性扭矩。试验结果表明:单缸EGR能有效改善发动机的燃油经济性,NOx和CO排放性能均所改善,但THC排放恶化,动力性能下降;提高压缩比能有效提高发动机的热效率,降低燃油消耗,但过高压缩比使发动机爆震倾向严重,限制发动机外特性扭矩;通过匹配小涡轮增压器低速扭矩有所改善。     

EGR柴油机瞬态性能优化研究

以降低瞬态过程烟度和NO_x排放为目标,在一台高压共轨电控重型柴油机上进行了EGR对柴油机恒转速增扭矩5s典型瞬态过程燃烧和排放性能影响的优化研究。结果表明:瞬态过程中固定EGR阀开度造成EGR率"超调"、烟度剧增;与"全程轨压"策略相比,"分段轨压"有利于改善小负荷工况的燃烧热氛围,提高瞬态起始负荷并耦合"分段轨压"可以有效降低瞬态过程烟度峰值;EGR阀的开闭对瞬态性能影响最大,瞬态过程1.5s关阀、4s开阀的策略可以实现较好的烟度和NO_x排放折中,消光烟度峰值为9.2%,NO_x峰值稍有增加但增幅不大。     

气相射流点火天然气发动机的燃烧及排放特性

射流点火是实现稳定的稀薄燃烧,大幅度提升发动机热效率的有效技术途径。该文利用设计的一种射流点火器,对气相射流点火(GJI)的燃烧开展研究,揭示了主动式射流点火(射流室内有补充燃料)和被动式射流点火(射流室内无补充燃料)的燃烧和排放特性。结果表明:相比于被动式射流点火,主动式射流点火将过量空气系数拓展至2.0,热效率提升1.5%;进一步引入废气再循环(EGR)后,热效率提升至44.5%。主动式射流点火时,最高热效率点NOx排放较被动式射流点火下降低66%,THC及CO排放的增加使燃烧效率降低3%;引入EGR后,NOx进一步降低79%,燃烧效率保持稳定在96%。     

加载停滞时间对柴油机瞬态性能的影响

为了改善柴油机瞬态加载过程中燃烧与排放性能恶化的问题,在一台增压中冷柴油机上,利用瞬态测控系统,试验研究了先快后慢的多段加载策略,探索不同的加载停滞时间对柴油机θCA10,θCA50,烟度和CO,NOx等排放物的影响规律。试验结果表明:与匀速加载策略相比,加载停滞时间越长,排放性能越好,烟度和CO峰值最大分别降低20.8%和38.32%,但NOx略有增加;在第二段加载过程中θCA10和θCA50延后程度降低;加载过程后期缸内空燃比下降趋势更加缓和。     

海拔对轻型柴油车实际驾驶排放的影响

在青海省选择海拔为1 900m,2 200m,2 400m和3 000m的4个环境点,对一辆轻型柴油车按照实际驾驶排放(RDE)测试要求进行试验,并利用移动平均窗口法处理数据,得到车辆实际驾驶排放数据。对车辆的排放结果进行了评估,并分析了海拔对排放的影响。结果表明:随着海拔的增加,CO与PN排放先增加后减小,在2 400m时出现最大值,NOx排放先减小后增加,在2 400m处出现最小值;4个海拔点CO与PN排放值均低于法规限值,NOx排放值均高于法规限值,符合性系数分别为7.44,7.11,6.44,8。     

紧耦型SC R催化器混合段的性能研究

应用Fluent软件对紧耦型SCR催化器两种混合段方案进行压力损失、温度场、速度场分析,在发动机台架上进行两种混合段方案的转化效率试验、压力损失试验、排放循环试验、氨泄漏试验.分析与试验结果表明:单层管混合结构的速度均匀性为0.97,压力损失为9.32 kPa,均好于双层管混合结构,后者的速度均匀性为0.948,压力损失为10.82 kPa;两种混合段方案的温度场分析结果一致,且瞬态排放循环WHTC结果都能满足国家要求,但低温工况时,双层管结构SCR的转化效率和氨泄漏情况明显好于单层管结构SCR,瞬态排放循环WHTC过程中双层管混合结构的氨泄漏体积分数峰值为29.5×10-6,平均值为4.2×10-6,而单层管混合结构的氨泄漏体积分数峰值高达263×10-6,平均值为15.8×10-6.     

瞬态工况下汽车有害排放物分析

为达到模拟汽车在实际道路上行驶的瞬态工况,文章利用底盘测功机,在不同工况下给汽车加载不同的负荷,并进行测试。通过对瞬态工况下排放试验测试数据的处理和分析,得出了汽车尾气排放中CO,HC,NOx在不同速度和加速度变化时的变化趋势与规律。测试结果表明,在行驶速度较低时,尾气中CO和HC的排放量较大,NOx的排放较小;行驶速度较高时,CO和HC的排放量较小,而NOx的排放较大。     

生物柴油排放特性试验研究

组建了由德国申克动态测功机组成的发动机试验台,利用该试验台对生物柴油的排放特性进行了研究,结合GB 17691—2005排放限值,对生物柴油的排放特性进行了评价。研究结果表明,生物柴油发动机的排气污染物中CO降低了10.4%,HC降低了50.5%,烟度降低65.9%,但是NOx排放量有所升高,幅度为12.9%;除了NOx,生物柴油的其他排气污染物都满足第Ⅴ阶段的要求。推迟供油可以有效降低生物柴油的NOx排放。     

掺氢比对氢-甲醇发动机稀薄燃烧及排放影响

为探究掺氢比对氢-甲醇发动机稀薄燃烧性能的影响，在一台1.8 L涡轮增压缸内直喷汽油机 （GDI） 改装的氢-甲醇发动机上，开展了不同燃空当量比和不同掺氢比条件下的甲醇发动机掺氢燃烧和排放试验研究。结果表明，在稀燃条件下，增大掺氢比能提高发动机缸内最高燃烧压力及放热率峰值，且燃烧相位提前，燃烧持续期缩短。在稀燃情况下适当掺氢有助于改善循环变动，混合气越稀改善效果越好，但随燃空比和掺氢量增大时，循环变动却有恶化的趋势。当燃空当量比大于 0.71 时，增大掺氢比能改善 HC 排放；当燃空当量比大于 0.83 时，掺氢能改善 NOx排放，但 CO 排放恶化；当燃空当量比小于0.83时，增大掺氢比导致NOx排放恶化但CO排放降低。