大型城市客车加速模拟工况排放特性的实验研究

通过对258辆大型城市客车进行加速模拟工况排放测试,研究了城市客车的排放特性,比较了压缩天然气(CNG)车辆与汽油车辆的排放特性,分析了车辆车龄与排放的关系、发动机燃油供给方式与排放的关系,以及车辆总质量与排放的关系。研究结果表明：燃用CNG的车辆其CO、NOx排放较汽油低许多,尤其是CO,但HC排放较汽油高;电喷车辆的CO、NOx排放比化油器车低,但HC排放值高于化油器车;车龄增长,车辆的CO、NOx排放值增大,但HC变化不明显;车辆总质量增加,排放呈下降趋势。     

重庆市轻型车尾气排放的污染特征及防治对策

采用怠速法对重庆市主城区的600辆轻型车进行检测,对不同品牌、不同车龄的轻型车尾气排放的HC、CO浓度和超标率进行统计分析.结果表明,车龄越长的轻型车,其HC、CO浓度相对越高,超标率随着车龄的延长而相对提高.通过对车龄和HC、CO、超标率的相关性分析表明,车龄与HC、CO、超标率均呈极显著的线性正相关.统计结果表明,随着车龄的延长,重庆市轻型车的劣化趋势明显,应加强对车辆的维护和保养,降低污染物排放.     

轻型机动车尾气排放测试研究

通过在底盘测功机上进行轻型机动车的稳态负荷工况测试和瞬态负荷工况测试,进一步研究轻型机动车尾气排放污染物浓度、发动机输出功率、机动车行驶速度的相关性。并提出了通过计算排放变化率／加速度比例系数来确定稳态工况与瞬态工况的相关关系的方法,这对于I／M检测制度有很重要的技术意义。     

基于实际道路测试的大型客车排放特征研究

应用车载排放测试系统(PEMS)对天津市4辆大型客车(国Ⅲ、国Ⅳ、国Ⅴ柴油车和国Ⅴ液化天然气车)进行了实际道路尾气排放测试。结果表明,3辆柴油车CO、NOx、总碳氢化合物(THC)和颗粒物(PM)的平均排放因子分别为3.435、6.431、0.131、0.324g/km,天然气车CO、NOx、THC和PM的排放因子分别为1.240、17.451、6.535、0.003g/km。总体看来,3辆柴油车的污染物排放速率随着排放标准的提高而降低,与其相比,天然气车的CO和PM排放速率相对较低,而NOx和THC排放速率较高;4辆大型客车各污染物排放速率在加速工况下排放速率最高,怠速工况下排放速率最低。随着国Ⅳ柴油车行驶速度从0~20km/h提高到80~100km/h,尾气温度逐渐上升,选择性催化还原装置对NOx的削减率可从41.8%升高到64.5%。     

实际工况下内河航行船舶NO_x排放测试与分析

为获得NO_x的排放特征,利用便携式排放测试系统(PEMS)对7艘京杭运河中航行的内河船舶进行了实际工况下的排放测试。测量结果表明:进、离港工况下NO和NO_2的浓度波动明显,而在巡航工况下NO浓度保持稳定且处于较高的排放水平。巡航工况下NO的基于时间的平均排放因子分别是进港和离港工况排放因子的3.22倍和1.74倍。而NO_2离港工况下的平均排放因子分别是巡航工况和进港工况下的平均排放因子1.18倍和1.96倍。受到航行距离的影响,进港工况下NO和NO_2基于距离的平均排放因子高于其他2个工况下的排放因子。当发动机处于高转速时,NO的排放因子最高,而NO_2则在中转速下的排放因子最高。     

低温环境中乙醇汽油和普通汽油的冷凝水与污染物排放

对低温环境中乙醇汽油和普通汽油的冷凝水、CO、HC、NOx和CO2排放特性进行了研究,并对5种排放物的形成机理和排放趋势进行了分析。ECE工况(-20、-10和0℃)和怠速工况(-30、-20、-10和0℃)下,乙醇汽油和普通汽油的冷凝水排放量主要受含氢量、车辆构造和外界环境的共同影响。ECE工况中冷凝水的总体排放趋势是随着温度降低而增加,乙醇汽油的总排水量持平或略低于普通汽油。-10℃时乙醇汽油的高含氧量能促进燃烧速度和燃烧效率,减少CO和HC排放,增加NOx排放;0℃时低温环境和乙醇的高汽化潜热会影响可燃混合气形成和燃烧速度,降低缸壁温度,增加CO和HC排放。     

负载对实际道路重型柴油车排放的影响研究

利用车载测试系统对重型柴油货车空载、50％负载和100％负载不同负载情况下在实际道路的排放进行测试,基于测试数据分析负载对重型柴油货车排放CO、HC、NOx和微小颗粒物(PM)等4种污染物的影响.不同速度区间和行驶模式下负载对排放的影响分析表明,在有负载时,大多数工况下4种污染物排放呈现增加趋势,但各速度区间和行驶模式下的增幅不尽相同,部分工况出现下降.空载时测试柴油车基于新欧洲行驶循环测试(NEDC)工况的标准化CO、HC、NOx和PM排放因子分别为3.38、0.39、6.27、0.39 g/km.对于柴油车重点污染物NOx和PM而言,与空载相比,50％负载时分别增加43％和59％,100％负载时分别增加62％和44％.     

车用柴油机燃用生物柴油的排放特性

为了研究生物柴油对发动机排放污染物的影响,采用台架实验研究了直喷自然吸气式4缸柴油机使用纯柴油B0、混合燃料B10、B20和B30以及纯生物柴油B100的污染物排放特性,通过进行不同转速和扭矩工况台架实验,分析发动机负荷和转速对柴油机排放污染物的影响。实验结果表明,在所有实验工况下,使用生物柴油能减少柴油机THC、CO和PM排放,增加NOx排放,随着混合燃油中生物柴油掺混比例的升高,THC、CO、PM和NOx排放的变幅逐渐增大,THC和CO的排放不断降低,而NOx和PM的排放变化呈现trade-off关系,相同掺混比例下,PM降低的幅度都大于NOx增加的幅度。     

纳米氧化铈对汽油发动机尾气污染物排放的影响

通过非水微乳液法制备了纳米氧化铈，并将之添加到90^#汽油中，研究了纳米氧化铈对汽油动力性能、尾气污染物CO、HC、PM、NOx排放的影响。结果表明：非水微乳液法制备的纳米氧化铈粒径在30～50nm之间，粒径分布较窄；添加浓度为100mg／L时，不会对汽油的动力性能产生明显影响，但可以明显降低90。汽油尾气中的CO、HC、PM、NOx排放。其中，800r／min的正常怠速下可以降低CO排放19．39％、HE排放19．92％、NOx排放51．19％、PM排放25％；在2000r／min的高怠速下可降低CO排放16．17％、NOx排放46．92％、PM排放16．67％。     

混合动力轿车城市典型道路排放特性

基于车载式排放测试系统(PEMS),对混合动力轿车进行典型城市道路行驶工况下的排放测试,对比分析实验车辆速度、加速度和比功率区间下的排放特性。混合动力轿车在车速低于50 km/h时,发动机处于关闭状态无排放,温度也下降,会降低NOx排放。主干道上NOx排放最少,快速路上NOx排放较高,高速公路上NOx排放最多。车速超过50km/h时发动机再起动,产生CO和HC排放峰值。主干道上CO和HC排放峰值最频繁,总平均排放因子最高;快速路上排放峰值稀少,总平均排放因子居中;高速公路上没有很大的排放峰值,总平均排放因子最低。     

基于短时实际行驶工况的机动车微观排放模型

使用车载排放测试系统(PEMS)采集轻型电喷汽油车道路实际污染物排放率数据,并利用GPS系统获得测试车辆测试过程的实际行驶工况。定义一段较短时间内的车速变化历程为短时实际行驶工况,以短时实际行驶工况表示车辆运行状态并将其各时刻的速度作为排放模型的参数,用BP神经网络的方法建立了机动车微观排放模型。模型运行结果表明,二氧化碳(CO_2)、氮氧化合物(NO_x)、一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)等污染物的排放率预测总体误差分别在4%、2%、5%、5%以下,检验了通过短时实际行驶工况各时刻速度计算机动车污染物排放率的方法的可行性。     

基于车载的天津市不同交通流特征下机动车排放率精细分析

利用OBS2200车载测试系统,对天津市的道路行驶车辆进行测试,在3种不同交通流特征（交通高峰期、低峰期和平峰期）下获得了道路车载排放污染物（HC、CO、NOx和CO2）的逐秒数据,结果显示,高峰期HC和CO平均排放率（0.027±0.018 g/s和0.330±0.196 g/s）明显高于低峰期和平峰期,大约分别是低峰期的5.4倍和4.3倍,平峰期的3.9倍和9.2倍。低峰期NOx和CO2平均排放率（0.006±0.006 g/s和1.904±0.960 g/s）稍高于高峰期和平峰期。加速工况下4种排放物的平均排放率：0.022±0.019 g/s、0.243±0.234 g/s、0.007±0.007 g/s和1.766±0.946 g/s,大约分别是减速工况下4种排放物平均排放率的1.1倍、1.4倍、2.3倍和1.9倍。随着加速度增大4种排放物的排放率逐渐增大。     

柴油机尾气中微粒粒径分布特征的实验研究

柴油机尾气中的微粒粒径大小分布范围广泛,不同直径的微粒所占的比例以及对环境和人身健康造成的危害各不相同,因此对微粒粒径特征进行研究更具有实际意义。本研究分别采用滤膜称重法和光散射法对厦工XG951Ⅲ装载机配置的国Ⅲ柴油发动机怠速工况下的尾气进行测试,研究了微粒的质量浓度分布、数量浓度分布以及质量浓度与数量浓度分布的关系。研究结果表明,从微粒质量上看,可吸入微粒(PM10)占微粒总量(TSP)的74.0%,可入肺微粒(PM2.5)占可吸入微粒的48.1%;2.5μm以下粒径范围内的微粒质量浓度是2.5~10μm粒径范围内微粒质量浓度的将近3倍,是10~100μm粒径范围内微粒质量浓度的52倍;2.5~10μm粒径范围的微粒质量浓度是10~100μm粒径范围内微粒质量浓度的18倍。数量上,在不同的数量级上,微粒数量浓度随粒径变化差距很明显,尤其是1μm以下的微粒较多。另外,质量浓度的粒径分布滞后于数量浓度。因此PM2.5排放标准中应考虑以个数浓度代替质量浓度为标准。     

深圳市混合动力巴士污染物排放特性的实验研究

利用高精度的车载排放测试仪,对使用同种发动机的普通柴油巴士和混合动力巴士进行城市典型道路工况下的排放测试,对比2种车型的污染物排放特征。通过对2种车型基于不同车速及比功率下的排放特性分析,发现混合动力巴士有效减少了CO和颗粒物(PM)的排放,CO、PM的排放量分别为普通柴油巴士的42.4%、28.7%;然而由于混合动力巴士的匹配控制系统相对复杂,车身总质量较大,导致其NO_x、碳氢化合物(HC)排放明显高于普通柴油巴士,NO_x、HC排放量分别为普通巴士的167.5%、931.4%。     

深圳市在用柴油公交车排放研究

以公交车为例,利用OBS-2200和ELPI(electrical low pressure impactor)对深圳市重型柴油车(high-duty diesel vehicles,HDDVs)进行了3次在实际道路上的车载排放测试.根据测试数据计算了NOx和PM排放因子及百公里油耗,并分析了不同道路、不同工况对NOx...     

轻型汽油车颗粒物数浓度排放特征研究

应用全球统一轻型车排放测试循环(WLTC)工况对2种轻型汽油车(汽油直喷(GDI)车、进气道燃油喷射(PFI)车)进行尾气排放测试,分析其颗粒物数浓度(PN)、粒径分布及排放特征。结果表明:GDI测试车的PN平均排放因子为2.098×10~(13)～2.619×10~(13)个/km,远高于传统PFI测试车的7.486×10~(11)～3.174×10~(12)个/km。PFI测试车排放的PN 50%集中于粒径小于0.033μm的粒径段,GDI测试车排放的PN 50%集中于粒径小于0.010μm的粒径段。PFI测试车在40～80km/h的速度区间内,加速和减速状态下PN的排放速率高于匀速,GDI测试车在0～20、40～80km/h的速度区间内,加速状态下PN的排放速率高于匀速,在0～20km/h的速度区间内减速状态下PN的排放速率高于匀速。     

低温高湿环境下低浓度烟尘测试方法研究

燃煤电厂是颗粒物重要的排放源之一。"超低排放"后,部分工况下烟气处于低温高湿条件,对烟尘测试工作带来挑战,尤其是低浓度时。选择某典型低温高湿的测试环境,比对研究了《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T 16157—1996)和《固定污染源的排放在低浓度时颗粒物质(粉尘)的质量浓度的测定手工重量分析法》(ISO 12141:2002)两种烟尘测试方法,并依据国际标准化组织的"测量不确定度描述指南"(简称GUM)测量不确定度,评估了不同方法的测量不确定度。结果表明:低温高湿环境下,ISO 12141:2002测试数据的准确度、精密度均好于GB/T 16157—1996,同时ISO12141:2002测量不确定度明显低于GB/T 16157—1996;采用高等级天平、增加烟气采样体积和烟尘采样测试数量,可有效降低烟尘排放值测量不确定度。     

静电布袋复合式除尘器及其应用

介绍了静电布袋复合式除尘器的结构、材料及除尘原理;布袋除尘器在不同工况下的除尘效率、附加脱硫率、阻力和排放浓度等参数的测试结果;利用布袋除尘器改造静电除尘器时的改造方案、运行中应注意的问题.     

不同负载条件下国Ⅱ重型柴油货车的实际道路排放特征

重型柴油车排放已经成为中国城市与区域大气污染的重要来源。为研究负载条件对重型柴油车实际道路排放的影响,利用车载排放测试(PEMS)方法对2辆国Ⅱ重型柴油货车开展实际道路排放测试,分析不同负载(空载、半载和满载)条件下的尾气污染物排放特征。基于机动车比功率(VSP)方法分析了不同速度区间的气态污染物(NOx、CO和总碳氢化合物(THC))排放特征,同时通过滤膜采样方法对尾气PM2.5及其碳质组分(有机碳(OC)和元素碳(EC))进行了定量分析。结果显示,2辆国Ⅱ重型柴油货车气态污染物排放因子与负载呈现显著的正相关关系,半载和满载时NOx、CO和THC排放因子相对于空载分别升高18%～41%、6%～67%、37%～125%。但2辆重型柴油货车的PM2.5排放因子并未随负载增加而呈现相同的变化规律。在PM2.5中碳质组分排放约占61%～97%(质量分数),其中EC排放因子随负载的增加而增大。     

喷射量对预混合丁醇/柴油复合燃烧排放的影响

基于一台轻型高压共轨柴油机增加一套低压共轨系统实现气道定差压丁醇喷射,并控制进气温度不低于110℃以形成均质预混合气。研究了3 350 r·min~(-1)不同负荷条件下小比例丁醇喷射量对柴油机的气体排放物和颗粒物排放数量浓度、质量浓度及颗粒数量浓度粒径分布特性的影响。结果表明,在中小负荷范围内的HC和CO排放随丁醇喷射量几乎呈线性增加;在大负荷HC排放增加,但是CO排放略微减小。在小负荷工况soot质量比排放和NO_x排放随丁醇喷射量增大而降低,不存在折衷关系;在中大负荷工况soot质量比排放随丁醇喷射量增大而降低但NO_x排放随丁醇喷射量增大而升高。丁醇可明显降低各个负荷的大粒径颗粒物的数量浓度,但是会增加小粒径颗粒的数量浓度。丁醇可降低各个负荷下颗粒物的总数浓度。