摘要
随着我国汽车工业的迅猛发展，机动车保有量逐年上升，汽车数量的激增带来了严重的尾气污染问题。机动车尾气严重威胁人民群众的身心健康。尾气中的氮氧化物(NOX)是形成光化学烟雾的主要原因；尾气排放的颗粒物(PM)在被人体吸入后，会沉积在支气管与肺部，引发多种呼吸系统疾病。研究机动车尾气污染物的排放特征，评估尾气后处理装置的效用，可以为控制与减少尾气排放提供理论依据和科学指导。而重型柴油车是氮氧化物(NOX)与颗粒物(PM)的主要排放贡献者。因此，本文聚焦重型柴油车尾气中NOX和PM的排放问题，对重型柴油车是否加装后处理装置进行对比实验，重点探究后处理装置对颗粒物的去除效果以及颗粒捕集器DPF(Diesel Particulate Filter)的效用。 本研究利用便携式排放测试系统(PEMS，Portable Emission Measurement System)，对4辆国Ⅴ重型柴油车进行道路实测，从行驶工况与后处理装置两个方面，重点探究车辆尾气中NOX与PM的排放特征。同时对颗粒捕集器DPF的效用进行评估，分析DPF的颗粒物去除效率，对比改造前后的颗粒物平均粒径，建立DPF改造后的颗粒物排放清单。 实验结果表明：重型柴油车NOX的排放与车速呈负相关性。NOX在市区道路的平均排放最高，市郊道路排放居中，高速公路排放最低。颗粒物的排放同样与车速呈负相关性，在不同道路的排放量显示为：市区道路＞市郊道路＞高速公路。在加减速频繁的工况下，NOX与PM的瞬时排放峰值均明显增大。通过对比是否加装后处理装置发现，对于车况信息相似的实验车辆，加装了后处理装置SCR与DPF的重型柴油车，其NOX与PM的排放分别减少了91.5%与95.3%。DPF的效用评估表明，无论何种工况下，DPF对PN的去除效率均大于PM的去除效率。PM在加速工况下的去除效率98.2%高于怠速工况下的去除效率93.8%。加速工况下的颗粒物平均直径为82.5nm，大于怠速工况下的颗粒物直径59.5nm。按照深圳市DPF改造方案，对200辆在用重型柴油车进行了DPF加装，排放清单结果表明，改造后的重型柴油车每年排放PM2.5为0.12吨，每年可减少排放PM2.5达3.04吨。
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