重型柴油车车载排放实测与加载影响研究

采用车载排放测试仪,对2辆重型柴油卡车在空载和加载条件下进行实际道路车载排放测试.通过分析获得了油耗与排放速率的速度-加速度及其工况点的分布,发现高油耗与高排放工况点主要集中在高速加速区域,加载时油耗与排放高值随工况点分布更广;车辆在(30±2.5)km·h^-1等速及加速行驶时受加载影响最大,此时加载油耗与排放约是空载的1.6～3.2倍左右;由实测结果发现,卡车Ⅰ和卡车Ⅱ加载时油耗及CO、HC、NO_x排放因子分别是空载的1.6倍、3.5倍、1.1倍、1.5倍以及1.2倍、1.0倍、0.9倍和1.5倍,加载对油耗与NO_x排放影响最为明显,对HC影响最小,CO影响取决于车辆保养水平;卡车Ⅱ较卡车Ⅰ车型更大,发动机功率更高,相同荷载时受加载影响较小,说明重型车在发动机负荷可承受的范围内合理装载,有助于避免油耗与排放恶化,提高燃油经济性和排放水平.     

在用柴油车NOx排放的测量方法

基于国家标准GB 3847—2005规定的在用柴油车加载减速（lug-down）法,对在用柴油车NO_x排放浓度进行了测试。结果表明,利用标准规定的lug-down法对在用柴油车NO_x排放浓度进行检测,污染物浓度波动较大,再加上仪器响应时间不够,不易被测试,lug-down法不能得到稳定的NO_x排放浓度。经过调整方案设计并进行发动机台架测试,确定额定转速100%和80%作为在用柴油车环保定期检验测试工况。对设定的3个方案进行测试后,认为方案三即设定100%和80%额定转速2个工况,每个工况各12 s方案较为合理,可作为在用柴油车NO_x排放浓度环保测试的工况。     

重型柴油车实际道路排放与行驶工况的相关性研究

采用SEMTECH-D车载排放测试仪测量了东风柴油卡车在城市实际道路工况以及等速和加速工况下的油耗及污染物排放状况.测试结果显示,测试卡车实际道路综合百公里油耗为17.8 L,NOx、CO和HC排放因子分别为3.96、8.86和2.15g·km-1.其中主干道路况相对较差,油耗与排放因子较高,是所有测试道路平均水平的1.3～1.8倍左右.研究结果表明,重型车油耗及污染物排放与各行驶工况下的速度、加速度均密切相关,车辆在高速加速行驶状态下易产生高排放.车辆在30～50 km·h-1速度区间内等速行驶时,油耗与排放因子最为经济且环境友好.车辆在加速行驶时,油耗与NOx、CO排放因子可达到城市实际道路平均水平的2.0、2.2、1.4倍,急加速时达到2.8、2.1、14倍.应用比功率概念可准确描述车辆在各运行工况下的排放水平,但在重型车上缺乏实验依据,有待进一步研究.     

对柴油车排气烟度检验采样方法的认识

本文对柴油车排气烟度检验的采样方法进行了分析，提出了对采样嘴的改进意见，并指出采样时采样嘴应正对烟气流采样，同时应进行等速采样。     

为柴油车排气烟度检验采样方法的认识

本文对柴油车排气烟度检验的采样方法进行了分析，提出了对采样嘴的改进意见，并指出采样时采样嘴应正对烟气流采样，同时应进行等速采样。     

不同行驶工况下轻型柴油车瞬时排放的CMEM模拟对比研究

近年来,我国机动车保有量迅猛增加,标准的行驶工况已难以准确反映机动车在实际道路上的行驶状况。采用CMEM模型研究不同标准工况下车辆排放的差异,旨在为城市交通环境管理与规划提供技术支持。以轻型柴油车为研究对象,给出了模型关于柴油机的结构和主要输入参数,并将模拟得到的车辆在实际道路上的瞬时排放结果与实测数据进行了验证。检验结果表明,THC、CO、NOx排放量的相对误差分别为14.2%、3.7%、32.7%,其相关系数分别达到0.73、0.72、0.87,表明CMEM模型能够较好地反映车辆在实际道路上排放的瞬时变化。对车辆在日本10-15工况、欧洲ECE工况、美国FTP城区工况及中国上海城市主干道路况上的排放和燃油经济性进行了计算。CMEM模拟结果发现,污染物排放水平随着车速的提高而下降,特别是超低速段（0～10 km/h）向低速段（10～20 km/h）过渡时,污染物排放水平的变化显著。车辆的加速过程在污染物排放过程中起主导性作用,其对污染物排放的贡献率在30%以上,个别甚至超过了70%。中国上海城市主干道工况的怠速过程对THC和CO的贡献率分别接近40%和30%,其CO排放因子分别是欧、美、日的1.3、1.5、1.4倍;THC排放因子分别是欧、美、日的1.5、2.1、1.9倍;NOx排放因子分别是欧、美、日的1.2、1.3、1.3倍。模拟车辆在中国上海城市主干道上的燃油经济性最差,仅为9.56 km/L。国外行驶工况不能真实地反映我国机动车在实际道路上的行驶状况。     

关于中国在用汽车排污控制的若干问题——柴油车部分

文章结合《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》（GB3847—2005）修订中的重大问题阐述中国在用柴油车排气烟度控制方面的新要求。主要包括：国10以来在用重型柴油车自由加速法的排气烟度限值、国2和国3柴油发动机的排气烟度水平、排放符合GB18352的压燃式轻型在用车的排气烟度限值、制造厂新生产汽车的烟度检验标准、在用柴油车加载减速工况检测法简介、制定加载减速工况法烟度限值的基本原则和方法、供地方参考的排放限值等。     

C—240发动机烟度排放测试

本文主要对Ｃ—２４０发动机和配用国产元件的喷油泵在同一台发动机进行烟度排放测试对比．     

不同行驶工况下轻型柴油车瞬时排放的CMEM模拟研究

以轻型柴油车为研究对象,给出了轻型柴油车瞬时排放计算模型的结构和主要输入参数,并将车辆在实际道路上的瞬时排放计算结果与实测数据作了对比验证.结果表明,THC、CO以及NO_x排放的相对误差分别为14.2%、 3.7%和32.7%,相关系数分别达到0.73、 0.72和0.87,表明CMEM模型能够较好地反映车辆在实际道路上排放的瞬时变化.对车辆在日本10-15工况、欧洲ECE工况、美国FTP城区工况及上海城市主干道路况上的排放和燃油经济性进行了模拟计算.CMEM模拟结果发现,污染物排放水平随着车速的提高而下降;特别是超低速段0～10 km·h^-1向10～20 km·h^-1过渡时,污染物排放水平变化显著.车辆的加速过程在污染物排放过程中起主导作用,其对污染物排放的贡献在30%以上,个别甚至超过70%.上海城市主干道工况的怠速过程对THC和CO的贡献率分别接近40%和30%,CO、THC、NO_x排放因子分别是欧美日的1.3、 1.5、 1.4倍,1.5、 2.1、 1.9倍以及1.2、 1.3、 1.3倍.模拟车辆在上海城市主干道上的燃油经济性最差,仅9.56 km·L^-1.国外行驶工况不能真实地反映我国机动车在实际道路上的行驶状况.     

中国重型柴油车后处理技术研究进展

我国柴油车（尤其是重型柴油车）污染问题突出,亟须重点控制.为此,对我国重型柴油车后处理技术的主要研究进展进行了综述与展望.结果显示:我国自柴油车国Ⅳ标准实施以来,后处理技术已经成为柴油车尾气污染控制的必备技术.目前发展出的主要后处理技术包括用于控制CO和HC排放的柴油机氧化催化剂（DOC）、用于控制PM排放的柴油颗粒捕集器（DPF）、用于控制NO_x排放的选择性催化还原技术（SCR）.我国国Ⅳ和国Ⅴ阶段主要采用SCR技术路线控制重型柴油车污染排放,而国Ⅵ阶段严苛的标准要求为柴油车污染物排放控制带来巨大挑战,需要将多种后处理技术进行耦合,并且需要将后处理系统与发动机系统进行融合.除柴油车新车外,我国在用柴油车也需要有针对性地开展污染治理,主要涉及NO_x和PM高效协同减排技术和排放在线监管技术.      

不同测试工况下在用车排放特性对比研究

通过试验方法对在用汽油车在稳态ASM工况、IG195瞬态工况下的排放特性进行研究，并与怠速／双怠速工况下的排放测试结果进行比较，分析车龄与排放、发动机燃油供给方式与排放的关系，以及探讨排放因子与车龄的关系。     

华东典型城市非道路移动机械排气烟度

在华东地区典型城市开展了超过900台非道路移动机械的排气烟度实测工作,结合测试机械的属性调查,分析汇总了现阶段各类机械的排气烟度范围(包括光吸收系数和林格曼黑度),并定量研究了机械出厂年限、机械功率、测试工况及油品差异对机械排气烟度的影响.结果表明,在自由加速工况下,实测非道路移动机械的排气烟度为(1. 02±0. 57) m~(-1),林格曼黑度等级为2. 10±0. 19(无量纲),各类机械超过国家标准GB 36886-2018中关于烟度I限值比例为12%～25%; 80%的机械启动烟度大于自由加速烟度,且各类机械启动烟度约为自由加速排气烟度的2倍;与普通柴油相比,使用车用柴油可少量削减机械排气烟度均值,可显著削减或抑制排气烟度高值.启动时喷油量瞬间增加过快与油品质量较差可直接影响非道路用柴油机的排气烟度.     

唐山市柴油车远程监控综合管控平台的开发及应用

柴油车排放是我国大气污染的重要来源之一,其排放量大且实际道路排放超标问题较严重,但缺少高效快捷的识别和定量技术.以柴油车精准管控以及重点行业运输需求调控为目的,该研究建立了以车辆车载诊断系统(OBD)、年检、路检路查、遥感等监控信息为主,车辆行驶轨迹和加油信息为辅的柴油车远程监控综合管控平台,实现高排放车辆识别溯源和重点企业运输监控.以唐山市柴油车秋冬季管控的应用示范为例,分析平台的应用效果.结果表明:①唐山市秋冬季及重污染应急响应期间46家重点企业运输管控平均执行力度均在65%以上.②OBD数据分析得出,监控车辆76%的行驶里程发生在唐山市内,且主要物流通道呈“两纵四横”的特征;高排放车辆在中高速和高扭矩工况下NO_x排放水平较高.③秋冬季对移动源的管控使46家重点企业秋冬季和重污染应急响应期间货车流量分别减少了15.9%和33.7%,交通流量减少显著.研究显示,柴油车远程监控综合管控平台可以有效监管企业秋冬季移动源政策实施,以及重型柴油货车运行和排放状况,为区域内重型柴油车动态化精准管控提供支持.      

轻型汽油车简易瞬态工况污染物排放检测系统设计

阐述了轻型汽油车简易瞬态工况污染物排放检测系统．该系统的性能指标和功能特点完全满足DB11／123—2000《轻型汽油车简易瞬态工况污染物排放标准》的要求。该系统基于污染物质量排放测试．具有测试方法简单、测试结果准确．排放判定方法科学的特点。对于有效控制．减少车辆污染物的排放．改善大气环境质量．具有重要的现实意义。     

在用汽油和柴油车排放颗粒物的粒径分布特征实测

分别选取国3～国5轻型汽油车9辆和重型柴油车15辆采用实验室底盘测功机和全流稀释定容采样系统(CVS)开展了汽柴油车尾气颗粒物排放因子实测和粒径分布比较,分析并比较了行驶工况和排放控制水平对汽柴油车尾气颗粒物排放因子和粒径分布的影响.结果表明,轻型汽油车和重型柴油车的颗粒数量单位燃料平均排放因子分别为(4.1±4.0)×10¹⁴ kg^-1和(5.7±4.3)×10¹⁵ kg^-1,重型柴油车颗粒数量排放因子是轻型汽油车的(14±7)倍.轻型汽油车超高速工况下颗粒物数量排放因子显著高于其他工况,颗粒数排放因子达到(5.1±5.0)×10¹³ km^-1,分别是低速、中速和中速工况的11.7、 14.1和7.3倍,重型柴油车高速工况颗粒数排放因子分别是低速和中速工况的2.5倍和1.4倍,且增长的颗粒物主要为核模态颗粒.国3～国5排放控制水平下汽油车颗粒物数量排放因子分别为(2.7±1.7)×10¹³、(2.6±1.3)×10¹³     

柴油车排气微粒后处理器的研究

通过同种典型微粒过滤器的比选试验,表明高效袋式消烟器微粒捕集效率最高.其结构简单,成本低,耐热性好,因此具有很好的推广价值.如果应用在公路隧道中,能降低隧道内能见度的影响,具有较大的开发前景.      

轻型汽油车尾气PM2.5的排放特征

为研究轻型汽油车尾气PM_2.5的排放特征,利用整车测试台架和颗粒物稀释采样系统,对12辆轻型汽油车尾气的PM_2.5进行了采集,并进一步分析了PM_2.5排放因子及其碳质组分——OC(有机碳)和EC(元素碳)的排放特征;在此基础上,参考文献研究结果,计算了我国轻型汽油车分阶段PM_2.5排放因子,结合活动水平数据估算轻型汽油车PM_2.5排放量.结果表明:测试的国Ⅰ前~国Ⅳ轻型汽油车PM_2.5平均排放因子分别为(73.2±3.8)(50.5±45.4)(34.7±18.4)(22.6±10.3)和(1.0±0.2)mg/km,随排放阶段升级而显著降低.OC是轻型汽油车尾气PM_2.5中的主要碳质组分,在TC(总碳)中所占比例超过90%. 2012年我国轻型汽油车PM_2.5排放量为21 828.7 t,占机动车颗粒物排放总量的3.5%,其中仅占轻型汽油车保有量17%的国Ⅰ及以前车辆排放了约43%的PM_2.5. 研究显示,轻型汽油车尤其是国Ⅰ及国Ⅰ前车辆颗粒物排放不容忽视,在机动车颗粒物减排工作中应给予足够重视.      

WLTC循环下汽油车氨排放影响因素分析

为研究WLTC（worldwide light-duty test cycle,全球轻型汽车驾驶循环）循环下常规污染物和行驶工况对汽油车NH₃排放的影响,选定一辆满足国Ⅴ排放标准、配备TWC（three way catalyst,三元催化器）尾气后处理装置的轻型汽油车,测定其在WLTC循环下CO₂、CO、NO_x和NH₃的摩尔排放量.结果表明:CO、NO_x与NH₃排放的线性相关系数分别为0.626和0.321.NH₃高排放的出现除了伴有CO的高排放外,还需车辆具有高速和持续的正向加速度.用配备TWC尾气后处理装置前、后NO_x排放量的差值表示NO_x的转化量发现,NO_x的高转化量并不一定对应NH₃的高排放量,在循环后期大量产生的NO_x会抑制NH₃的排放.由于VSP（vehicle specific power,比功率）能综合反映行驶工况,研究行驶工况对NH₃排放的影响时主要分析VSP与NH₃之间的关系,通过VSP聚类方法将VSP划分为不同区间,得出当VSP Bin（vehicle specific power bin,比功率区间）大于0时,基于CO₂的NH₃排放基本呈随VSP Bin增大而增加的规律,并且基于CO₂的NH₃排放量最大值对应的VSP Bin为持续正向加速工况.研究显示,常规污染物中CO和NO_x对NH₃的排放会产生不同程度的影响,加速度作为行驶工况的表征参数之一会直接或通过影响CO和NO_x的排放间接影响NH₃的生成.      

重型柴油车区域达标法和窗口平均值法对中国典型路况的适应性

选择2台重型柴油车发动机,在测功机台架上复现其在中国典型道路工况下的运行过程,并测取发动机的外特性曲线、特征转速和ETC（European Transient Cycle,欧洲瞬态循环）做功量;在此基础上,基于美国和欧洲2种典型的重型在用车符合性检测方法,即NTE(Not To Exceed,区域达标)法和AWM(Averaging Window Method,窗口平均值法),对比研究了这2种方法对中国重型柴油车典型道路工况的适应性. 结果发现:NTE法对在重庆国道高速公路下运行的重型柴油车工况具有较好的覆盖性,但对北京通州的公交车运行工况的覆盖性较差;改变NTE事件的采样时间准则和控制区域定义,对NOx比排放的数值影响不大. AWM能够利用全部的道路工况数据,但是由于怠速工况的存在,使得用该方法计算出的平均NOx比排放值比NTE法得出的数值偏高;而基于ETC循环做功量的窗口平均NOx比排放值具有较为合理的离散度.