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轻型汽油车道路运行PN排放特性试验研究

黎育雷

轻型汽油车道路运行PN排放特性试验研究

黎育雷1
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作者信息

  • 1. 广东工业大学
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摘要

GB18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》增加了汽油车颗粒物数量(ParticleNumbers,PN)排放检测项目与要求。该标准还规定了轻型汽油车实际道路运行排放(RealDrivingEmission,RDE)车载测试方法,以及数据处理规范与要求。鉴于该标准对于PN的车载排放测试路况、工况条件、驾驶行为的激烈程度等规定较为宽泛,有必要深入探究其与PN排放特性的关系,研究结果可为科学实施RDE试验、客观评价车辆PN排放水平提供参考。 本文主要探究驾驶行为激烈程度、测试路段顺序等对轻型汽油车实际运行PN排放浓度的影响。以一辆在用国V汽油车为研究对象,参照GB18352.6-2016规定的RDE试验方法,选取广州市一条满足试验要求的市区、市郊和高速测试线路,设计了正常驾驶行为、激进驾驶行为两种驾驶方案,以及正反两种路段测试次序,共三种测试方案开展RDE测试,分别获得6087s、6269s和5974s的测试数据。对运行工况、PN排放测试结果进行分析,对比不同的RDE试验行程特征参数的异同,研究排气温度、车速与加速度等因素对PN排放影响的规律,并使用移动平均移动窗口法评价该试验车辆在实际道路行驶的颗粒物排放水平。主要研究内容与结果如下: (1)进行行程动力学分析,统计得出车辆行驶动力学参数v·apos-[95]值和RPA值,结果表明三种测试方案下的测试行程均有效。但激进与正常驾驶行为的RDE试验差异明显,急加减速对v·apos-[95]和RPA影响较大。 使用CO2特性曲线检验试验窗口的正常性与完整性,发现三种测试方案下RDE试验均满足标准要求,但激进驾驶行为下的CO2窗口普遍分布在正常驾驶行为的窗口上方。 (2)分析车速、加速度对排放影响,发现在[0,60)km/h行驶车速区间内PN排放浓度相对较低,行驶车速变化对PN排放浓度影响不大,且在该车速区间PN的排放浓度受加速度的变化影响也较小。在[60,120)km/h行驶车速区间内,PN排放浓度随行驶车速的增加呈增大的趋势,且在该车速区间内当加速度为(-0.5,0]m/s2时PN排放浓度最高。 分析排气温度对PN排放的影响,发现排气温度低于140℃时,PN排放浓度均较低。在(140,200]℃排气温度区间内,PN排放浓度随着排气温度的增加呈增大的趋势。在(200,260]℃区间内,由于三元催化器的净化作用,PN排放浓度会随排气温度升高而降低。排气温度高于260℃后,激进驾驶行为下的PN排放浓度随排温升高有所增加,但正常驾驶行为的下PN排放浓度继续下降。 (3)使用移动平均窗口法对PN排放因子进行统计,结果显示正常驾驶行为、激进驾驶行为RDE试验的PN总行程平均排放因子分别为3.16×1010#/km和9.05×1010#/km,驾驶行为对PN排放结果影响较大。正常驾驶行为反向试验路况顺序下的PN排放因子为8.74×1010#/km,表明反向路段行驶PN排放结果与正向路段行驶存在差异。 将三种RDE测试方案下测得的PN平均排放因子与WLTC工况的排放限值比较,发现符合性因子均不超过0.15,远低于标准规定的符合性因子低于2.1的要求,表明被测车辆RDE试验PN排放符合标准限值要求。

关键词

轻型汽油车/RDE试验/PN排放/驾驶行为/移动平均窗口法

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授予学位

硕士

学科专业

机械工程

导师

彭美春

学位年度

2019

学位授予单位

广东工业大学

语种

中文

中图分类号

X7
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