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驾驶模式对轻型汽油车pn排放影响试验研究

车用发动机 2019年第4期 27-33页

作者：彭美春黎育雷李继龙张伟伦广东工业大学机电工程学院

根据GB18352.6-2016中的RDE试验要求,对一轻型汽油车开展车载排放试验,设计了正常运行、急加减速运行两种驾驶模式,分别测取车速、排气温度、pn与CO2排放等数据,并进行数据处理。行程动力学检验分析表明,急加减速驾驶模式的驾驶激烈程... 详细信息

根据GB18352.6-2016中的RDE试验要求,对一轻型汽油车开展车载排放试验,设计了正常运行、急加减速运行两种驾驶模式,分别测取车速、排气温度、pn与CO2排放等数据,并进行数据处理。行程动力学检验分析表明,急加减速驾驶模式的驾驶激烈程度明显高于正常模式,但两种驾驶模式下的行程动力学特性均在有效范围内,CO2窗口的正常性与完整性均符合要求。研究发现,pn排放浓度与排放因子均与车速有较强的正相关性,急加减速驾驶行为下pn排放浓度和排放因子均明显高于正常驾驶模式。统计得出测试车辆的pn排放因子在正常驾驶模式时为3.16×10^10个/km,急加减速驾驶模式为9.05×10^10个/km。相比WLTC工况下国Ⅵ排放限值,正常驾驶、急加减速驾驶模式下RDE试验的pn符合性因子分别为0.05和0.15,低于国ⅥRDE符合性因子标准限值2.1。

关键词：汽油车 pn排放实际道路排放驾驶模式行程动力学

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轻型汽油车道路运行pn排放特性试验研究

轻型汽油车道路运行PN排放特性试验研究

作者：黎育雷广东工业大学

学位级别：硕士

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(Particle Numbers,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(Real Driving Emission,RDE)车载测试方法,以及数据... 详细信息

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(Particle Numbers,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(Real Driving Emission,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·a[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·a[95]和RPA影响较大。使用CO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CO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/s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3.16×10#/km和9.05×10#/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8.74×10#/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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快速预判整车pn排放的试验分析方法

内燃机与动力装置 2020年第4期37卷 22-27页

作者：姬忠锐杨文娟王镇潍柴动力股份有限公司山东潍坊261061 盛瑞传动股份有限公司山东潍坊262100

针对重型商用车国六排放标准中整车实际道路粒子数量(particle number,pn)的排放限值及测量方法难以适用于日常车辆的抽检和快速摸底的问题,借鉴大数据思想,研究pn排放低于限值、处于限值边界、严重超出限值3种情况下pn的瞬态排放水平... 详细信息

针对重型商用车国六排放标准中整车实际道路粒子数量(particle number,pn)的排放限值及测量方法难以适用于日常车辆的抽检和快速摸底的问题,借鉴大数据思想,研究pn排放低于限值、处于限值边界、严重超出限值3种情况下pn的瞬态排放水平及规律,并在瞬态排放水平与国六标准限值之间建立经验公式;提出模糊边界的整车排放试验分析方法和单位归一法。经验证,本文中提出的经验公式和方法,能够快速预判整车pn排放水平,提高抽检效率,可以为设计开发满足pn排放标准的整车、柴油机颗粒补集器故障模式分析、整车非标准循环的试验研究等提供必要参考和依据。

关键词：便携式排放测试系统 pn排放模糊边界整车运行工况整车排放

直喷汽油机燃油喷射时刻对经济性与pn排放的影响

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小型内燃机与车辆技术 2021年第4期50卷 1-6页

作者：邓志坤耿培林邹雄辉刘乐王力辉中国汽车技术研究中心有限公司天津300300

在一款装备直喷涡轮增压汽油机的国六车型的开发过程中,针对发动机在WLTC循环中有些工况pn排放高的现象,对这些工况进行了台架扫点。通过优化SOI,降低了发动机的pn排放。试验结果表明,过早的喷油,由喷雾和活塞碰撞形成的油膜会导致pn排... 详细信息

在一款装备直喷涡轮增压汽油机的国六车型的开发过程中,针对发动机在WLTC循环中有些工况pn排放高的现象,对这些工况进行了台架扫点。通过优化SOI,降低了发动机的pn排放。试验结果表明,过早的喷油,由喷雾和活塞碰撞形成的油膜会导致pn排放显著升高。为了避免pn排放升高,应适当推迟SOI。在低负荷条件下,SOI设定在295°CA BTDC和290°CA BTDC,更有利于降低pn排放。在中等转速区域,将SOI设置为300°CA BTDC或更提前,更有利于降低pn排放。在高转速区域,如有必要,可以使SOI稍微提前。SOI对燃油消耗率的影响在低转速时最为明显,在中高负荷和高转速工况则不明显。

关键词：直喷发动机喷油时刻燃油消耗率 pn排放

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国六轻型柴油机pn排放试验研究

内燃机与配件 2023年第20期 1-4页

作者：宋军太王明明张勇房瑞雪潍柴动力股份有限公司山东潍坊261061

为探究国六柴油机pn排放的影响因素,本文以某国六轻型柴油机为研究对象,研究万有工况pn原排的分布特点,以及主喷提前角、轨压、预喷、近后喷、EGR率、进气节流阀开度等参数对单一工况pn原排和WHSC循环pn排放的影响;同时还研究了pn排放和... 详细信息

为探究国六柴油机pn排放的影响因素,本文以某国六轻型柴油机为研究对象,研究万有工况pn原排的分布特点,以及主喷提前角、轨压、预喷、近后喷、EGR率、进气节流阀开度等参数对单一工况pn原排和WHSC循环pn排放的影响;同时还研究了pn排放和NOx排放之间的相关性。研究结果表明:(1)万有工况,随着转速增大,pn排放整体上呈上升的趋势,随着扭矩的升高,pn排放呈降低的趋势;(2)主喷提前角、轨压、EGR率对pn排放的影响较显著;而预喷间隔角、预后喷油量对pn排放影响较小;(3)pn比排放与NOx比排放存在此消彼长的Trade-off关系,并且存在一个拐点,当NOx比排放低于拐点后,pn比排放会大幅度上升。(4)对于WHSC循环,增加主喷提前角与轨压可以较大程度降低pn排放,但NOx排放会增加明显。

关键词： pn排放柴油机 EGR NOx

气门开启缸内喷射对改善PFI发动机pn排放研究

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车辆与动力技术 2023年第1期 21-24页

作者：刘卫昌长安福特汽车有限公司动力系统产品开发部重庆400010

由于燃烧的一些不稳定因素,进气道喷射的汽油发动机都是在进气门开启之前进行然受喷射,然而通过系统性的研究和分析发现在一定条件下,利用进气门打开后进行缸内燃油喷射技术却可以改善pn的排放,这个发现具有一定的独创性和前瞻性,同时... 详细信息

由于燃烧的一些不稳定因素,进气道喷射的汽油发动机都是在进气门开启之前进行然受喷射,然而通过系统性的研究和分析发现在一定条件下,利用进气门打开后进行缸内燃油喷射技术却可以改善pn的排放,这个发现具有一定的独创性和前瞻性,同时研究了不同时刻喷射对pn排放的具体影响,用具体的pn排放数据论证了该技术改善pn(颗粒的数量)排放的可行性和有效性.

关键词：进气门打开燃油喷射 pn排放喷射时刻

基于粒径分布的直喷汽油车颗粒物排放特性研究

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汽车工程 2022年第10期44卷 1609-1618页

作者：蒋晓寒谭建伟徐长建葛蕴珊郝利君王欣李家琛北京理工大学机械与车辆学院北京100081 重庆长安汽车股份有限公司重庆400023

以一辆配备了尾气颗粒物捕集器的国VI标准缸内直喷汽油车(gasoline direct injection vehicle,GDIV)为研究对象,使用颗粒物冷凝生长计数器(condensation particle counters,CPC)和电子低压冲击器(electrostatic low voltage impactor,ELPI+)两种仪器测量尾气中不同粒径范围的颗粒物数量(particle number,pn)排放浓度。在底盘测功机上进行世界轻型汽车测试循环(worldwide harmonized light vehicle test cycle,WLTC)冷起动试验,试验结果显示,在WLTC循环试验超高速段中ELPI+_29~2500 nm比CPC_23~2500 nm的测量结果高出1个数量级,ELPI+_6~29 nm超细颗粒物作为pn排放主体占比高达97.5%;在热起动条件下WLTC循环高速段和超高速段试验表明,发动机原排恶劣、汽油机颗粒捕集器的持续再生反应导致大量超细颗粒物排放。为降低汽车颗粒物排放对环境及人体健康的影响,需对车辆尾气颗粒物粒径分布进行深入研究,并对23 nm以下超细颗粒物进行更多的关注。

关键词：缸内直喷汽油车国Ⅵ 粒径分布 WLTC pn排放超细颗粒物

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某GDI发动机高轨压喷油器匹配与试验研究

小型内燃机与车辆技术 2019年第1期48卷 19-25,29页

作者：王福志北京汽车动力总成有限公司北京101106

为适应国六排放法规对pn颗粒数的严格要求,国内各大主机厂已经开展满足国六排放要求的发动机开发项目,高轨压35 MPa喷油器应用作为改善缸内燃烧的有效手段被广泛应用,主要介绍了35 MPa高轨压喷油器在发动机性能开发阶段的匹配与试验研... 详细信息

为适应国六排放法规对pn颗粒数的严格要求,国内各大主机厂已经开展满足国六排放要求的发动机开发项目,高轨压35 MPa喷油器应用作为改善缸内燃烧的有效手段被广泛应用,主要介绍了35 MPa高轨压喷油器在发动机性能开发阶段的匹配与试验研究。在模拟仿真部分,提出了一种简单的喷油器喷雾标定方法,通过试验对比喷油器雾化程度和贯穿距离吻合度较高,缸内流动计算分别对滚流比、湍动能和混合气浓度等影响着火的主要因素进行分析,初步判断不同喷油器的匹配结果。发动机台架试验表明,燃油喷射压力提高对高效燃烧区域油耗的改善并不明显,而pn的排放由于喷油压力的提高而降低,另一方面喷油器的喷射方向对pn排放的影响较大,角度分散或角度集中布置均不利于pn排放,同时燃油喷射压力提高对改善常用工况点机油稀释程度也有促进作用,试验结果对喷油器设计具有指导意义。

关键词： 35MPa喷油器初始破碎模型湿壁量 pn排放机油稀释

直喷汽油机颗粒物成因及满足EURO-Ⅵ排放限值技术路线

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上海汽车 2013年第6期 39-45页

作者：范钱旺尹琪上海汽车集团股份有限公司技术中心上海201804

主要分析了EURO-Ⅵ排放法规的特点,综述了直喷汽油机PM/pn形成机理,分析了喷油系统、燃烧系统、燃油以及控制策略等对颗粒物排放的影响。结合目前发动机现有技术给出满足EURO-Ⅵ排放法规限值的技术路线。该研究有助于升级至EURO-Ⅵ排放... 详细信息

主要分析了EURO-Ⅵ排放法规的特点,综述了直喷汽油机PM/pn形成机理,分析了喷油系统、燃烧系统、燃油以及控制策略等对颗粒物排放的影响。结合目前发动机现有技术给出满足EURO-Ⅵ排放法规限值的技术路线。该研究有助于升级至EURO-Ⅵ排放法规的直喷汽油机技术路线的确定。

关键词：直喷汽油机汽车 PM排放 pn排放