轻型汽油车稳态工况下的尾气排放特征

选取不同排放标准的127辆轻型汽油客车和10辆轻型汽油货车为研究对象,利用便携式车载测试系统(portable emission measurement system, PEMS)结合台架稳态工况(acceleration simulation mode, ASM),探究了不同工况与车辆参数对轻型汽油车气态污染物二氧化碳(CO_2)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_x)、碳氢化合物(HC)和甲烷(CH_4)排放的影响.结果表明,轻型汽油车气态污染物在怠速工况下的排放率较低,仅为加速工况和匀速工况的22.9%和25.8%.污染物排放特征与工况密切相关,CO_2和NO_x在加速工况时的排放率小于匀速工况,而CO、HC和CH_4在加速工况时的排放率却大于匀速工况.在低速稳态下,轻型汽油客车和轻型汽油货车CO_2、CO、NO_x、HC和CH_4的排放因子分别为383.20、 2.98、 1.60、 0.14和0.03 g·km~(-1)和360.66、 2.64、 1.61、 0.005 5和0.002 7 g·km~(-1).排放标准的加严带来了明显减排效果,CO、NO_x、HC和CH_4的排放因子从国Ⅰ～国Ⅴ分别下降了87.5%、 97.3%、 97.9%和86.4%.车龄、行驶里程和基准质量与车辆污染物的排放存在非线性关系,发动机排量与机动车的尾气污染物的排放呈正相关.     

不同负荷CNG/汽油两用燃料电控发动机排放物对环境影响研究

CNG/汽油两用燃料发动机的开发是交通运输领域解决能源危机和环境污染的问题最为便捷和有效的途径.基于一台4RB2电控汽油机加装顺序喷射天然气系统,在完成动力性标定的基础上,开展了发动机在不同负荷CNG/汽油两种燃烧模式下,能量消耗和NOx、HC、CO等有害排放物对环境影响研究.结果发现,各测试负荷工况下,发动机燃用CNG的能耗比燃用汽油的低,NOx、HC、CO三种有害排放物亦优于汽油燃烧模式,说明了CNG作为点燃式发动机燃料对保护环境的优越性.     

基于PEMS试验的混合动力轿车与传统汽油轿车的排放对比研究

利用车载测试系统(PEMS),对混合动力轿车及传统汽油轿车进行城市典型道路工况下的排放测试试验,对比分析试验车辆速度和比功率区间下的排放特性。试验结果表明,混合动力轿车CO、HC和NOx排放速率及其排放因子呈现相似的变化规律,车速低于20 km/h时,发动机处于关闭状态尾气排放为零;低于50 km/h时,发动机排气温度过低,三元催化器不工作,排放速率及排放因子随车速的升高而显著增大;车速达到50~55 km/h后,三元催化器开始工作,污染物浓度急剧下降;传统车与混动动力车的3种污染物的排放速率随VSP的变化规律相似;混合动力轿车CO、HC和NOx的平均排放因子相比传统汽油轿车有明显的优势,分别为传统汽油车的23.3%、2.92%和66.9%。     

北京市机动车尾气排放因子研究

通过调研北京市机动车车型构成、车辆行驶工况、环境温度、油品品质等基础数据,利用COPERTⅣ模型计算了机动车尾气中CO、NOx、HC和PM的排放因子.应用车载测试系统对典型轻型汽油客车和柴油货车的实际道路排放因子进行测量,并将测量结果与模型计算结果对比,结果发现国Ⅳ标准下,轻型汽油客车的CO排放因子的实测数据是模型数据的0.96倍,NOx的实测数据是模型数据的0.64倍,HC的实测数据是模型数据的4.89倍.对于国Ⅲ排放标准的柴油货车,轻型、中型和重型货车的CO排放因子,实测数据分别是模型数据的1.61、1.07和1.76倍,NOx排放因子的实测数据是模型数据的1.04、1.21和1.18倍,HC排放因子的实测数据是模型数据的3.75、1.84和1.47倍,PM排放因子则为模型数据是实测数据的1.31、3.42和6.42倍.     

基于PEMS的LNG公交大巴排放特性研究

LNG车辆有效缓解了能源紧缺和环境污染,成为目前发展最快的车辆之一。利用PEMS对LNG车排放进行了测试,根据测试结果分析得出:LNG车CO和NOx与车速有较强相关性,而HC与车速的相关性较差。同样CO和NOx的加速度排放特性较规律,而HC加速度排放特性规律性较弱。同时对三种燃料车辆的排放进行对比分析,得出相对传统柴油车和混合动力车,LNG车HC排放明显大于另外两种车型,而CO排放小于传统柴油车,三种车辆NOx排放较为接近。     

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.     

不同排放标准下大型柴油客车实测排放因子与MOBILE6预测值的对比分析

在利用先进的车载尾气检测技术（PEMS）收集了我国大型柴油客车尾气的实时排放数据的基础上,分析了不同排放标准下车辆（国Ⅰ、国Ⅱ、国Ⅲ）的CO、HC、NOx和PM排放因子与速度的关系;使用MOBILE6模型,经过模型参数校正,预测了相应车辆的排放因子,并与不同排放标准下的车辆排放实测值进行对比,从而验证了MOBILE6模型对我国大型柴油客车尾气排放预测的适用性。     

利用IVE模型建立成都市轻型汽油客车排放清单

城市机动车污染物排放清单的建立是控制机动车污染的关键.本研究以2012年为基准年,通过对成都市轻型汽油客车技术水平分布、活动水平和保有量等数据的调查,将IVE模型本地化,计算了成都市2012年轻型汽油客车VOCs、PM、NOx、CO的排放清单,并分析了清单的不确定性.结果表明:成都市2012年轻型汽油客车排放的VOCs、PM、NOx和CO分别为2.23×104t、1.6×102t、1.26×104t和2.03×105t;轻型汽油客车中黄标车VOCs、PM、NOx、CO的排放量分别占排放总量的27.5%、18.1%、37.2%和42.5%,表明黄标车是轻型汽油客车污染物排放的主要来源;排放清单的不确定性主要来自于排放因子,VOCs、PM、NOx和CO清单的不确定性分别为-31.67%~32.35%、-54.75%~55.09%、-6.56%~6.76%和-12.22%~12.51%.     

中国机动车污染物排放因子及其修正方法研究

中国机动车污染物排放已成为影响空气质量的重要源。机动车污染的研究中,排放因子的确定是关键。根据机动车使用状况,车用燃料硫含量和行驶状况,运用MOBILE6．2的方法和原理确定了中国各类型机动车HC、CO、NOx的综合排放因子。小型汽油客车国0阶段CO、HC、NOx的综合排放因子分别为34．29g／km、3．45g／km和0．856g／km;国Ⅰ阶段CO、HC、NOx的综合排放因子分别为2．80g／km、0．25g/km和0．40g／km;国Ⅱ阶段CO、HC、NOx的综合排放因子分别为1．39g／km、0．16g／km和0．09g／km。     

机动车排放污染的速度-加速度耦合影响分析

利用OBS-2200车载测试系统,分别在高峰期、平峰期和低峰期的天津市典型路段进行了车载测试,并获得了碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)等车辆排放的污染物的逐秒数据.结果显示在这3个时段内,车辆的加速度大都集中在-1.5~1.5m/s2,速度大都集中在0~70km/h,并且HC、CO和NOx的最高排放率为0.0673、0.706和0.0178g/s,都集中在高速(速度(v)>30km/h, 加速度(a)>0.5m/s2)工况范围内.通过拟合发现,HC、CO和NOx的排放率与比功率(Vehicle Specific Power,简称VSP)之间的拟合决定系数分别为0.71、0.86和0.85,相关性较高,说明VSP可以作为评价车辆排放率的一个重要参考性指标.     

中国机动车污染物排放系数研究

中国机动车污染物排放已成为影响空气质量的重要来源。基于控制技术的机动车污染排放系数研究有助于排放控制。根据机动车使用状况,车用燃料硫含量,行驶状况和活动水平,运用MOBILE6.2的方法和原理确定了中国各类型机动车HC、CO、NOx的排放系数。小型汽油客车国0阶段CO、HC、NOx分别为78．18t/v、7．89t/v和1．95t／v;国Ⅰ阶段CO、HC、Nox分则为7．16t／v、0．64t/v和1．02t／v;国Ⅱ阶段CO、HC、NOx分则为0．64t／v、0．45t/v和0．25t／v。     

红河州机动车污染物排放特征研究

基于《道路机动车大气污染物排放清单编制技术指南》建立了红河州2019年机动车排放清单。结果表明:2019年红河州CO、HC、NOx、PM2. 5、PM10和SO2排放总量分别为29494、11908、13259、273、301和138t/a。机动车污染物分担率差别显著,小型汽油载客车、轻型汽油载货车和摩托车是CO的主要排放来源,小型汽油载客车和摩托车对HC排放贡献最大,对NOx、PM2. 5和PM10贡献最大的是大型柴油载货车。汽油车是CO和HC机动车污染物排放的主要贡献源,其排放量分别占排放总量的82. 01%和96. 64%,柴油车是NOx、PM2. 5和PM10的主要贡献源。     

不同掺混比例甲醇汽油车的排放特性

采用《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》(GB 18352.3─2005)规定的Ⅰ型试验方法,对汽油车和不同掺混比例的甲醇燃料车在原催化器和新催化器条件下的瞬态常规污染物排放特性进行了研究. 结果表明:甲醇燃料汽车CO和HC排放较汽油车低,其NO_x的排放通常高于汽油车,且随甲醇比例的提高而增加,使用针对甲醇燃料开发的新催化器后,3种常规污染物排放均明显降低;甲醇燃料汽车CO的排放多数出现在第1个195工况,HC的瞬态排放规律与CO相近,NO_x几乎在每个急加速阶段和城郊运行工况(EUDC)循环中均出现峰值.      

汽油加生物添加剂对发动机废气排放的影响研究

通过发动机的台架试验,系统研究了将一种热带植物提取物作为添加剂加入到不同成分的汽油中对汽油机废气排放特性的影响．结果表明：对于93^#高清洁汽油和93^#成分汽油,除了未燃碳氢(HC)略有上升外,其他排放物如氮氧化物NOx、一氧化碳等有所减少,CO2排放有明显的改善．对于乙醇汽油,则HC和CO2略有上升．     

西安市机动车尾气排放特征分析

根据车辆类型及排放因子计算西安市机动车尾气污染物排放CO、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)及颗粒物(PM)的特征。结果显示,机动车排放污染物中一氧化碳含量远大于其他三者。CO和HC主要来自客车,尤其是小型客车,而颗粒物主要由重型货车排放;超过80%的CO和HC来自汽油车,而超过90%的PM排放来自柴油车;国Ⅰ前汽车在西安市汽车保有量中仅占3.48%,而四种污染物排放量在的比例分别为33.55%、29.68%、11.92%和21.43%。为减少机动车尾气污染物的排放,建议淘汰国Ⅰ前车辆,对柴油车尾气加强处理。     

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。     

掺甲醇汽油对国III汽油机排放性能影响

在一台整车试验满足国III排放法规要求的多点电喷汽油机上,采用甲醇掺入汽油的混合燃料（甲醇的体积分数分别为0%、15%和50%）进行台架试验,使用傅里叶变换红外光谱分析仪（FTIR）在线检测了常规车用三效催化转化器前后的常规和非常规排放.研究结果表明：怠速工况下,掺醇燃料对NOx排放基本没有影响,但CO和HC随掺醇比增加而普遍降低,非常规排放中乙醛排放有所降低,甲醇和甲醛则随掺醇比的增加有较大幅度升高,热怠速时经催化后掺醇燃料对各种排放均无影响,可被控制在极低的水平;其它工况下,随掺醇比增加,CO和HC减少,NOx在高掺醇比下低速低负荷和高速高负荷时有较为明显的改善,非常规排放甲醛和甲醇排放随掺醇比增大而急剧增加,乙醛排放则随之减少.经三效催化转化器作用,无论常规排放NOx、CO和HC,还是非常规排放甲醛、甲醇和乙醛基本上能够实现零排放.     

运用CMEM模型计算北京市机动车排放因子

采用由美国加州大学Riverside分校开发的综合模式排放模型(CMEM)分析和研究北京市机动车污染物的排放特征,以9辆代表北京市典型技术类型的轻型机动车为实验车辆,收集了运行CMEM模型所需要的数据和参数.通过CMEM模型Access 2.02版本计算,得到了在不同交通行驶状况下北京市4类典型轻型机动车的CO2,CO,HC,NOx单车排放因子及各车型综合排放因子.通过与同一车辆的在路实测排放因子比较发现,用CMEM模型计算的CO,HC和NOx与实测排放因子及排放特征有较好的一致性,因此适用于计算北京市机动车CO,HC和NOx排放因子.      

机动车比功率在高排污车辆鉴别中的应用

机动车尾气遥感监测是I/M制度的有益补充.以2004年广州市机动车尾气遥感监测实验为基础,对实验数据作了深入分析.结果表明,占全体车辆10%的高排污车辆所排放的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NOx)分别占当日该污染物总量的36.81%,41.80%和48.52%,证明了高排污车辆是造成机动车排放污染的最主要污染源.进一步引入机动车比功率概念研究了机动车比功率与污染物排放之间的关系,并对15次实验结果进行了对比研究.结果表明,在不同测量中,CO、HC和NOx的排放与机动车比功率区间分布具有较好的一致性.分布规律还表明,在遥感监测中,在机动车比功率区间高值部分,机动车的CO或者HC的高排放为瞬间高排放,此时,不能将其判别为高排污车辆.将此结论用于基于神经网络的高排污车辆鉴别模型中,使高排污车辆的正确判断率达到95%.     

燃烧室沉积物对点燃式发动机不同工况下排放的影响

第三代汽油清净剂在保持发动机喷嘴、进气阀清洁的同时,增加了燃烧室沉积物(CCD),这将增加部分污染物的排放. 通过M111发动机台架试验,测量了试验过程中CO,碳氢化合物(HC)和NO_x的排放,考察了燃烧室沉积物对不同工况下污染物排放的影响. 结果表明:燃烧室沉积物对NO_x的生成有明显的促进作用,也可能会增加CO排放;燃烧室沉积物对HC排放的影响较为复杂,一方面会增加高速工况下HC的排放,但其少量存在时可降低发动机在低速低负荷工况下的HC排放.