Investigation and Simulation of CNG Bus Emissions Based on Real-World Emission Measurement

The regulated gaseous emissions from 2 China-V compressed natural gas (CNG) buses and 2 China-V diesel buses were investigated using a portable emissions measurement system (PEMS) under real road driving conditions. Compared to diesel buses, CNG buses emit less NOx pollutants, but more HC and CO pollutants based on the test results obtained in this paper. In order to evaluate the pollutant emission status of CNG buses in Beijing, an instantaneous emission model as a function of vehicle speed and vehicle specific power (VSP) was developed and validated based on emission data taken from one CNG bus. The input of the instantaneous emission model consists of driving cycle, vehicle parameters, road conditions, ambient conditions and accessory use, all of which were used to calculate the instantaneous vehicle specific power (VSP). For the core model, a group of pollutant emission maps represented as functions of vehicle speed and VSP were used to calculate the second by second emission rates. Finally, the instantaneous emission rates, emission factors and fuel consumption over the selected driving cycle could be obtained as the model outputs. The predicted results for the emissions and fuel consumption of the CNG bus were very close to the tested emission data. The prediction errors for emission factors and fuel consumption varied in the range of -1.62% to -5.8%.     

基于BP神经网络的车辆碳排放测算研究

研究轻型车辆碳排放测算方法,分析车辆碳排放与运行工况关系。基于车辆实际行驶污染物排放(Real Drive Emission, RDE)车载测试数据,以CO2当量CO2e代表碳排放,分析得出碳排放速率随车速、比功率(Vehicle Specific Power, VSP)增大而上升;运用BP (Back Propagation)神经网络算法建立车辆碳排放与车速、加速度、比功率多参数间非线性关系测算模型,计算得出世界轻型车测试循环(World Light Vehicle Test Cycle,WLTC)、新欧洲行驶循环(New European Driving Cycle, NEDC)和中国轻型商用车行驶工况(China Light-duty Vehicle Test Cycle-commercial Car,CLTC-C)3种台架测试循环工况下的碳排放因子。比较发现3种台架测试循环工况下的碳排放因子均高于实际道路行驶碳排放因子,其中WLTC下碳排放因子最高,其次是NEDC,再是CLTC-C,原因是加速度越大、车速越高的测试工况导致碳排放增加。     

国Ⅳ柴油公交车在实际道路上的排放特征

应用车载式尾气排放测试设备对北京国Ⅳ排放标准的柴油公交车在实际道路上的尾气排放特征进行实测研究,测试时间为10 645 s,行驶里程达51.3 km,共获得10 645组有效数据,测试数据能反映车辆在实际道路上的排放特征.车辆在实际道路上尾气排放NOx、CO、总碳氢化合物(total carbureted hydrogen,THC)和颗粒物(particulate matter,PM)的排放因子分别为(11.02±1.46)、(1.44±0.12)、(0.038±0.01)和(0.053±0.03)g/km.车辆的油耗、排放状况与车辆的行驶状态等因素有密切关系:车速越快,加速度越大,油耗速率越高;NOx排放随工况点分布与油耗速率的分布趋势基本相似;CO排放速率在低速和减速工况下较低,车速超过30 km/h及加速区域排放升高;THC高排放主要集中在车速低于30 km/h的加速区域。     

农用运输车实际道路油耗特征研究

利用SEMTECH-DS车载测试系统,选择3辆农用运输车进行实际道路车载测试,获得测试车辆速度和CO2、CO、NOx、HC等气态污染物逐秒排放数据.基于碳平衡原理计算得到测试车辆油耗因子,测试车辆平均百公里油耗为2.84 L,CO2、CO、NOx和HC基于油耗平均排放因子分别为3 022.7 g·kg^-1、127.6g·kg^-1、58.1g·kg^-1和11.4 g·kg^-1.对工况与油耗之间的关联进行解析,结果表明：油耗速率随速度、加速度的增加而升高;百公里油耗随速度增加总体呈下降趋势,随加速度增加而升高;加速运行模式下的油耗速率和百公里油耗最高,匀速次之;油耗速率与VSP呈现很好的相关规律.     

CMEM用于我国柴油公交车排放计算

为了研究柴油公交车节能减排方法,寻找油耗与排放之间的关系,建立适用于我国柴油公交车的排放模型,以国外广泛使用的综合排放模型(Comprehensive modal emission model,CMEM)中柴油车排放模型为基础,通过对我国柴油公交车与CMEM中的标准柴油卡车的异同点比较,对模型的速度参数、加速度参数、质量参数、传动效率参数等进行修改后,建立适用于我国柴油公交车的排放模型．最后,通过与哈尔滨市某公交线路上公交车实测数据比较,发现所建立的模型计算出的模拟数据与实测数据相差不大,证明所建立改进的CMEM模型可以用于我国公交车排放的模拟计算．     

熔融沉积成型3D打印拉丝缺陷的正交实验研究

为了及时解决打印过程中的拉丝异常工况,提出基于振动信号的熔融沉积成型(FDM)3D打印拉丝缺陷正交分析方法. 开展单因素试验,对加速度振动传感器采集的信号进行时域分析,提取相关峭度、峰值因子和脉冲因子特征值,确定喷头温度、回抽距离、回抽速率和空驶速率4个打印参数与零件拉丝缺陷的关系. 在单因素试验的基础上进行四因素三水平正交试验,以提取的振动信号时域特征值为评价指标,通过极差与方差分析对试验数据进行分析. 试验结果表明,利用该方法可以对拉丝缺陷进行识别,其中在使用材料为PLA的情况下,回抽距离和喷头温度对零件拉丝缺陷的影响显著,空驶速率和回抽速率影响不显著,当喷头温度为190 ℃、回抽速率为50 mm/s、回抽距离为12 mm、空驶速度为50 mm/s时,打印模型的拉丝情况最好.     

基于交通指数的机动车污染物排放分析方法研究 ——以北京为例

为了科学有效地支持城市化机动化进程中交通治污治堵一体化工作,研究建立了交通指数与基于车辆比功率(vehicle specific power,VSP)的机动车污染物排放相关联的分析方法,通过分析交通指数与微观车辆行程速度分布的一致性规律,利用海量逐秒运行工况数据和车辆排放特征数据,建立了机动车辆在实际道路上运行速度与排放强度之间的关系,并以北京市为例,研究发现交通指数与小客车氮氧化物排放强度在道路类型、工作日周末、上下午等因素下具有明显的正相关关系,影响程度由大到小分别是道路类型、工作日周末、上下午.     

插电式串联混合动力汽车的经济性与排放性

基于不同的循环工况（市区测试循环,新欧洲测试循环,特大市区测试循环,中国典型城市乘用车快速道路循环与普通道路循环）,利用CRUISE软件进行仿真计算,比较了插电式串联混合动力汽车与原型车的经济性和排放性,考查了串联PHEV的节油效果和减排效果。计算结果表明,在不同循环工况下,串联PHEV最低的百公里油耗仅为2.1L,比...     

用发动机台架试验研究轻型车排放

研究了用发动机稳态台架模拟试验评价轻型车整车排放性能的可行性。以南京依维柯A30 1 0轻型面包车为例进行了汽车动力性模拟计算 ,得出了可用发动机台架稳态 1 2工况排放试验代替整车市区 1 5工况加市郊 1 3工况测试循环。实验证明怠速工况和中低速、中低负荷工况的加权系数达 0 9以上 ,是轻型车发动机排放控制的重点工况。     

可提高安全性及乘坐舒适性并考虑到驾驶员命令值变更的速度模式实时生成法的研究

由电机驱动的电动汽车适合于速度控制,这说明通过应用速度模式可提高通常及紧急情况下的乘坐舒适性及安全性.本文提出了一种考虑到驾驶员命令值变更的SMART速度模式实时生成器(RSSPG).在加速度及加速度的时间导数约束条件下,RSSPG可实现迅速的加减速.另外,可通过调整RSSPG的参数C来对应驾驶员个人喜好的驾驶风格.使用MATLAB进行模拟的结果,证明了RSSPG的有效性.     

缸内直喷汽油机的HC排放特性分析及未来排放法规对其的挑战性

在介绍缸内直接喷射汽油机基本燃烧机理及各工况运行特点的基础上 ,重点分析了缸内直喷汽油机的HC排放机理 ,同时基于对比试验 ,分析比较了在FTP 75测试循环下缸内直喷汽油机与进气道喷射汽油机的HC排放特性 .分析表明 ,为了满足未来严格的排放法规的要求 ,缸内直喷汽油机仍面临着巨大的挑战 .此外还分析了造成缸内直喷汽油机HC排放高的原因 ,并提出了控制措施 .     

基于乘客感受的沥青路面平整度评价方法

从道路使用者的角度对乘车舒适性与路面平整度之间的关系进行研究.以乘客的心电指标RMSSD(rootmean square of the squared differences of successive n-n intervals)为主要评价依据,选取平整度范围为1.06～5.53 m/km的12条沥青路面进行室外乘车试验.实验数据表明:不同速度下RMSSD随平整度的变化有明显的变化规律,同时结合主观打分法和振动加速度评价法,提出基于乘客舒适性的平整度临界值.     

EGR和VNT的匹配对增压柴油机排放的影响

通过可变喷嘴增压器(VNT)和废气再循环(EGR)系统的匹配试验,考察了VNT对发动机排气和进气的压差以及EGR率的影响规律,研究了降低四缸增压柴油机的排放问题。试验结果表明,EGR系统能在不改变柴油机动力性、经济性和烟度排放的基础上,使柴油机NOx排放量降低20%~47%。VNT通过调节废气涡轮增压器涡前压气后的压差,可将EGR率提高2%~12%。     

佛山市机动车交通特征研究

采用GPS车载测试系统和视频采集技术对佛山市城区和郊区的交通流量与行驶工况进行了测试.基于测试数据,对佛山市的交通特征、城区不同道路类型的机动车行驶特征进行了深入分析,采用特征参数法合成佛山市城区和郊区高速的行驶工况,并与欧洲标准工况进行了对比.结果表明：佛山市城区主干路、次干路和居民路平均每小时的车流量分别为3 667辆、2 418辆和822辆;郊区高速、国道和省道平均每小时的车流量分别为1 192辆3、024辆和1 583辆.城区机动车平均速度为20.54 km/h.佛山实际工况平均速度、加／减速度与NEDC相差17.26%~55.91%.     

城市客运交通碳排放水平估算及低碳途径——以天津市为例

从生命周期的角度,对城市客运交通各种出行方式进行碳排放计量.在明确了碳排放计量标准的基础上,以小汽车出行方式为例,对确定分析系统的边界、进行清单分析以及建立计算模型3个步骤进行了说明,分析了小汽车出行方式生命周期内温室气体的排放情况及其演化过程.此外,对比了自行车、电动自行车、常规公交、地铁、出租车以及小汽车出行方式之间温室气体单位里程的排放情况.提出了城市低碳交通发展途径,结合问卷调查和多项Logit模型对行政管理政策和定价收费政策进行了定量研究.     

杭州市区机动车危险气态污染物排放的模型计算

通过对杭州市区机动车保有量及其构成、车辆登记分布和累积行驶里程的调查分析，获得了杭州市区机动车的基本运营特征参数.采用修正的MOBILE6.2 模型计算了杭州市区2003年机动车排放的危险气态污染物（苯、1,3-丁二烯、甲醛、乙醛和丙烯醛）的排放因子.并在此基础上计算了杭州市区机动车危险气态污染物的排放清单和分车型的排放分担率.结果表明，杭州市区机动车危险气态污染物的综合排放因子很高，汽油车、摩托车、重型柴油车的
排放因子分别是美国同期水平的1.3～6.9、1.7～4.4和3倍，2003年杭州市区机动车危险气态污染物苯、1,3-丁二烯、甲醛、乙醛和丙烯醛总量分别为810.0、116.7、412.2、123.8和18.0 t.研究还表明，车速对此类污染物的排放影响很大，当平均车速大于30 km/h时，排放因子明显减小.     

新建隧道下穿运营公路引起的路面沉降控制基准

针对如何合理制定隧道建设引起的路面沉降控制基准的难题,以行车舒适性控制标准为出发点,同时考虑既有公路的不平整度和隧道建设引起的路面沉降槽形态特征,基于理论推导提出了一个较完整的解决方案. 首先,选择行车竖直方向上振动加速度为舒适性指标;其次,采用理想正弦函数加以刻画公路路面纵断面曲线,通过求导得到行车竖直方向振动加速度与既有公路的纵断面曲线特征参数的关系;再次,用Peck公式描述隧道建设引起的路面沉降槽形态特征,通过求导得到行车竖直方向上振动加速度与沉降槽形态参数的关系;然后,根据叠加原理可得到行车最大竖直方向上振动加速度的计算公式,该公式考虑了既有公路的不平整度和隧道建设引起的路面沉降的影响;最后,基于加速度值与人体主观感觉的关系,提出了路面沉降控制基准确定公式. 结果表明:行车舒适性与既有公路纵断面曲线的波长成正比,与振幅成反比;行车舒适性与路面沉降槽宽度系数成正比,与隧道中心线处路面最大沉降值成反比;行车舒适性与行车速度的平方成反比例. 通过适当降低行车速度是放宽沉降控制基准的有效方法.     

电动汽车动力性能的仿真研究

根据不同的驾驶工况，应用Mat1ab仿真软件，建立了电动汽车的动力系统模型，给出了车辆驱动轮上的输出转矩和输出功率的定性分析．结果表明，电动汽车的爬坡性能是决定电动汽车额定指标的主要因素；车辆加速度越大转矩越大加速度和速度共同决定了功率的大小．     

阿刀亥煤矿掘进巷道煤壁瓦斯涌出规律的研究

针对阿刀亥煤矿1203炮掘巷道,通过现场实测掘进巷道煤壁瓦斯涌出量,建立了掘进巷道煤壁瓦斯涌出强度随时间的变化规律方程,确定出掘进巷道煤壁瓦斯涌出量与巷道长度、掘进速度及煤壁暴露时间的关系,给出了煤壁瓦斯涌出枯竭极限时间、掘进巷道煤壁最大瓦斯涌出量以及掘进巷道煤壁达到最大瓦斯涌出量时巷道长度的计算方法.该研究结果,对于指导矿井的通风设计和采掘部署,采取有针对性的防治煤巷掘进瓦斯灾害措施,具有重要的理论意义和实用价值.     

汽油車顆粒物排放特性

在底盤測功機上按NEDC循環工況,使用輕型汽油車、輕型柴油車排放測試系統以及電子低壓沖擊儀(ELPI)對滿足國Ⅲ、國Ⅳ的氣道噴射和缸內直噴汽油車進行了冷起動和熱起動條件下的顆粒物排放特性研究。結果表明:國Ⅲ汽油車冷起動排出的顆粒物數目和粒徑比其他汽油車都高,而國Ⅳ直噴汽油車排出的顆粒物的表面積濃度和質量濃度最大。各種汽油車排放的粒子數濃度的數量級相同,均為106,熱起動下的顆粒物排放比冷起動減少40%。汽油車的粒徑濃度90%以上都分布在0.007～0.378μm,表面積濃度90%以上都分布在0.055～9.83μm,顆粒物質量濃度99%分布在0.091～9.83μm。ELPI計算和顆粒測試系統測量的結果都證明,氣道噴射汽油車在EUDC循環下顆粒物質量排放比ECE循環高。試驗結果也發現,ELPI計算的顆粒物質量與法規測試系統測量的顆粒物質量之間存在差異。