常温下发动机冷热启动工况排放特性实验研究

燃油汽车冷、热启动时污染物排放量大,研究启动排放特性对进一步控制污染物排放具有重要意义。本文基于发动机台架和汽车车载排放测试系统（portable emissions measurement system ,PEMS）,测量4台柴油和2台汽油发动机的冷、热启动排放,分析和对比颗粒物数量浓度（particulate number, PN）及气体污染物的排放特性。研究发现:柴油机冷、热启动的PN排放特性相似,但冷启动时PN出现明显浓度峰,且浓度大于热启动浓度;柴油机冷启动排放的CO和THC明显大于热启动排放量,但冷启动的NO_x排放量却低于热启动排放量;汽油机冷、热启动时也形成PN排放峰,但与柴油机不同,汽油机的PN排放形成峰值后渐渐下降,而柴油机则逐渐趋于稳定;汽油机的CO和THC排放在冷、热启动工况排放规律相似,且排放浓度相当,但冷启动排放的NO_x却明显高于热启动的排放量。     

甲醇/柴油双燃料发动机超低排放集成控制试验研究

在一台非道路共轨柴油机上增设一套甲醇喷射系统,实现了甲醇/柴油双燃料燃烧模式,在非道路国Ⅳ排放法规稳态八工况(NRSC)测试条件下,利用尾气分析仪和FTIR对比研究了纯柴油模式和双燃料模式的排放特性,并系统分析了DOC+DPF+SCR后处理系统对双燃料发动机尾气排放的转化效率。试验结果表明：甲醇/柴油双燃料燃烧模式的NO_x和Soot排放明显低于纯柴油模式,而CO、HC、甲醇和甲醛排放却高于纯柴油模式;经过后处理系统后,对CO和HC排放的转化效率高于99%,同时NO_x和Soot的平均降幅分别为84%和90%,而双燃料模式的甲醇和甲醛排放能够被高效氧化,平均净化效率在90%以上。NRSC测试结果表明双燃料发动机加装DOC+DPF+SCR后CO、HC、NO_x和PM比排放指标均低于非道路国Ⅳ和欧Ⅴ排放法规限值。     

实际道路工况下“油改气”双燃料出租车的排放特征

为研究和评估传统汽油出租车开展“油改气”对排放的影响,在唐山市选择2辆典型的国Ⅳ和国Ⅴ阶段“油改气”双燃料出租车作为测试车辆,利用车载排放测试系统(PEMS)SEMTECH-DS和ELPI开展实际道路气态污染物(CO、CO₂、NO_x)和颗粒物数量(PN)排放测试,研究分析“油改气”双燃料出租车在不同道路类型和速度工况下污染物排放特征及差异。结果表明：相比汽油燃料,以天然气为燃料时2辆测试车辆CO、CO₂和PN综合排放因子分别降低31.0%～88.6%、19.8%～23.8%和79.3%～85.7%,而NO_x综合平均排放因子分别提高4.4和1.7倍。其中CO₂、PN以及国Ⅳ测试车辆CO在不同道路类型/速度区间的排放因子均明显降低,而国Ⅴ测试车辆CO除在市区道路/低速区间(车速<50 km/h)排放因子降低外,在郊区和车速>50 km/h中高速度区间内却相对升高。“油改气”双燃料有效降低各粒径段PN排放,在粒径9 nm处PN峰值浓度下降了79.7%～82.5%。在两种燃...     

220 t/h水煤浆锅炉NOx排放特性的研究

为了解水煤浆锅炉NO_x排放规律和降低NO_x的排放,对一台220 t/h水煤浆锅炉进行了一系列实验研究.提出了优化浆温和雾化蒸汽压力、适当降低预热空气温度和优化吹灰次数和时间等优化运行方式来实现水煤浆燃烧的低NO_x排放.结果显示燃料型NO_x是水煤浆燃烧过程中NO_x生成的主要来源,锅炉负荷、过量空气系数、温度、吹灰以及水煤浆特性等都对NO_x的生成有复杂的影响,在不影响燃烧的情况下,低氧量运行有利于降低NO_x排放质量浓度.     

车用三元催化转化器快速老化试验研究

根据国内外三元催化转化器老化评价方法,建立了车用催化器快速老化试验装置,并对试验装置进行优化。试验数据表明,三元催化转化器经过100 h老化后CO、HC、NOx的起燃温度分别升高42℃、40℃、30℃,对催化器起燃不利,HC的转化效率显著降低,催化器老化后空燃比特性曲线的高效窗口几乎不复存在,催化器性能趋向恶化。     

工业级多孔介质低氮燃烧器试验研究

通过多孔介质燃烧器的燃烧试验研究低氮燃烧器的稳燃范围,探究在不同功率（50~100 kW）和当量比（0.6~1.0）下燃烧器的氮氧化物（NO_x）和一氧化碳（CO）的生成特性,探讨多孔介质直径对燃烧器燃烧产物的影响.结果表明,燃烧器稳燃上限和稳燃下限均随当量比的增大而增大,并且稳燃上限的增幅大于稳燃下限;天然气在多孔介质内燃烧时生成的氮氧化物主要为NO,其排放质量浓度随燃烧器功率和燃烧当量比的增大而增大.在试验工况范围内,氮氧化物排放质量浓度低于30 mg/m³,工业级多孔介质燃烧器具有低氮排放特性;CO排放质量浓度随当量比的增大先降低后升高,在当量比小于0.9时,CO排放质量浓度低于56 mg/m³;为了同时实现较低的NO_x和CO排放,燃烧器运行的当量比范围应控制在0.7~0.8.研究的2种多孔介质直径对燃烧器的NO_x和CO排放质量浓度没有明显影响.     

CNG/汽油两用燃料发动机排放试验研究

汽油机燃用CNG燃料的排放状况是广受关注的问题。参照GB18352的试验运转循环工况的规定，在发动机台架上对汽油机燃用CNG的排放污染物进行测试，并利用燃烧分析仪对气缸内燃烧状况进行辅助监测。通过分析CNG发动机在各工况下排放规律表明：调整点火提前角对CO、THC和NOn排放的影响趋势是不同的；若过分注重燃料经济性的CNG稀薄燃烧工况，尽管发动机所排放的CO很低，但THC和NO排放极高。根据GB18352．1-2001中在2001年和2004年分别开始实施的排放限值对CO和HC＋NOx实行不同的削减比例，在开发CNG发动机电控系统时应重点从降低THC和NO排放的角度制定电控策略。     

负荷对柴油/PODE混合燃料燃烧及排放的影响

为满足柴油机国Ⅵ排放法规,在一台四缸水冷直喷式柴油机上进行试验,使用柴油与聚甲氧基二甲醚(PODE)混合燃料,探究不同负荷下混合燃料燃烧及排放特性。结果表明：负荷增大,缸内压力升高,滞燃期减短,而燃烧持续期延长,当量燃油消耗率先下降后上升。排放物方面,NO_x、碳烟和PAHs排放量逐渐上升,HC排放则持续降低,CO排放和1,3-丁二烯排放趋势为先减少后增加。掺混PODE可以进一步增大缸压峰值,放热率峰值升高且更早出现,滞燃期和燃烧持续期略有缩减,当量燃油消耗率上升,而有效热效率降低,加入PODE可以有效降低CO、HC、碳烟和PAHs的排放,但NO_x排放有所上升,对于1,3-丁二烯的影响则是先减少后增加。     

用九工况法测量车用汽油机排放时工况的分担率

对车用汽油机按“九工况法”进行了排放测量 ,并对各工况下的 3种有害排气污染物CO ,HC和NOX 的分担率进行了分析 ,指出了各排放测定工况对整机排放试验结果的影响程度 ,明确了改善该类汽油机排放水平的重点研究工况。     

深圳市非道路移动机械排放清单研究

为进一步改善空气质量,提升宜居水平,非道路移动机械排放控制已成为环境治理的重要领域.本研究通过对中国深圳市非道路移动机械的实地调查和数据调研,分析深圳市非道路移动机械各特征参数,建立深圳市非道路移动机械排放清单.结果表明,2017年深圳市非道路移动机械NO_x、细颗粒物(PM_2.5)、可吸入颗粒物(PM₁₀)、HC、CO、黑碳、有机碳及挥发性有机化合物等8类污染物的排放量分别为6 162.0、419.7、442.3、983.9、4 170.7、209.7、64.4及920.2 t.在所有非道路移动机械类型中,挖掘机排放占比最高,达到28.06%;NO_x排放量占比最高,占总排放的46.04%.定量分析NO_x排放清单的不确定性,在95%置信区间的平均值范围为(4 940.1,7 661.2)t,不确定性范围为[-21.1%,22.6%].研究结果可为非道路移动机械排放控制及制定减排措施提供参考和依据,对未来排放清单的建立提供指导.     

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。     

不同辛烷值汽油对增压直喷汽油机影响的研究

通过台架试验,在涡轮增压缸内直喷（T—GDI）汽油机上研究辛烷值对车用汽油机动力性、经济性和排放的影响。试验结果表明：高辛烷值汽油能够提高汽油机的动力性,97号汽油在2000r／min时的外特性指示平均有效压力相对于95号汽油升幅达4．07％;在试验工况下,燃用高辛烷值汽油能够改善发动机的燃油经济性,中等负荷时油耗率降幅较大,而低负荷和高负荷时油耗率的降幅都较小,转速为2000r／min,制动平均有效压力为0．9MPa时油耗率最大降幅达2：8％;燃用高辛烷值汽油对降低THC、CO和NOx排放不利,97号汽油与95号汽油相比,大负荷时CO和THC的排放明显增加,NOx排放受转速和负荷共同影响,97号汽油与95号汽油相比,中高转速时随着负荷的增大,NOx的排放明显增加。     

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。     

减振器试验台参数选择和负载特性研究

汽车悬架减振器电液伺服试验台是进行汽车减振器性能试验的关键基础设备。作者通过对路面不平度的统计特性分析,提出了试验台各主要性能参数选择的理论和方法,计算出了试验台主要的性能参数,并对试验台的负载特性进行了分析,分析的结果为试验台的设计及液压元件的选择提供了理论依据。     

A New Type of Automotive Braking Actuator for Decentralized Electro-hydraulic Braking System

This paper presents a new type of automotive braking actuator for a kind of brake-by-wire system called decentralized electro-hydraulic braking system （DEHB） to replace the traditional automobile braking system. The actuator of this system is driven by an electrical motor instead of the conventional vacuum booster to make the brake pressure be linearity controlled quickly. Therefore, the system has the advantages of quick response speed, good control performance and simple structure. Firstly, an overview of the actuator and the whole DEHB system is shown. Secondly, the possibility of this new kind of actuator working for the system is ensured based on some braking theories. Thirdly, the appropriate dynamic simulations are done to get some results to show the relations of different parameters and the effect of braking. Eventually, the proper parameters are determined to build a test bench which shows that DEHB system can achieve the maximum pressure of 13 MPa within 100 ms after parametric optimization, and meanwhile, the actuator is able to reduce pressure quickly after maintaining high pressure. All of the bench test results can meet with the design requirements and real demand of vehicle and this actuator may improve vehicle braking effect in the future. Besides, this actuator can be widely applied to the regenerative braking system because of its linear braking performance.