WLTC和CLTC-P循环工况及其排放污染物和油耗分析

当前中国轻型车排放和油耗认证循环工况正处于NEDC(New European Driving Cycle,新欧洲驾驶循环)和WLTC(Worldwide Light-duty Test Cycle,全球统一轻型车辆测试循环)并行、CLTC(China Light-duty Vehicle Test Cycle,中国轻型汽车行驶工况)逐步导入的特殊时期。对WLTC和CLTC-P(China Light-duty Vehicle Test Cycle-Passenger,中国乘用车行驶工况)进行分析,对比两种不同驾驶工况的特点,并选取同一辆车进行WLTC和CLTC-P排放污染物和油耗测试,对两种循环下排放和油耗测试结果进行比较,分析不同工况下整车排放和油耗特性,为后续整车开发和标定提供工程参考。     

轻型汽车实际道路行驶与实验室工况污染物排放对比研究

选择6辆满足国Ⅳ、国Ⅴ排放标准的轻型汽油车和柴油车进行了在WLTC和NEDC循环工况下的试验室排放试验,并对其中的4辆车按照RDE测试规程进行了实际道路排放测试。结果表明:在实际道路行驶条件下,汽油车CO和柴油车NO_x排放严重超过标准限值,高排放主要出现在车速大于60km/h的郊区和高速公路段,瞬时排放量会随着车速和加速度的升高而增大;部分汽油车在WLTC工况的超高速段中出现了很高的CO排放,而WLTC工况THC的排放则小于NEDC工况;4辆汽油车在NEDC工况和WLTC工况下PN排放都超过标准限值,而柴油车的PN排放和所有车辆的PM排放都小于标准限值。建议国Ⅵ车型开发时应重点关注汽油车的CO,PN排放以及柴油车的NO_x排放。     

不同工况下汽车制动磨损颗粒物排放特征研究

选取某车型后制动器总成，利用乘用车制动器惯性试验台和颗粒物监测采集设备进行制动磨损颗粒物排放测试。在四种循环测试工况下进行制动磨损颗粒物的收集，并对磨损颗粒物的排放因子、粒径质量分布特征和数量分布特征进行分析。结果显示，不管是PM2.5还是PM10,NEDC循环测试工况下磨损颗粒物的排放因子最小，WLTP-Brake循环测试工况下磨损颗粒物的排放因子最大。粒径质量分布特征方面，粒径在2.5～5.0μm范围内的颗粒物质量占比较高，NEDC工况下细颗粒产生较多，在10 nm～0.1μm粒径范围内的颗粒物质量占比明显高于其他三种工况。粒径数量分布特征方面，四种工况下粒径小于0.07μm的颗粒物数量占总颗粒物排放数量的绝大多数，WLTC和WLTP-Brake循环测试工况下超过98%,NEDC和CLTC-P工况下超过了92%。     

插电式混合动力汽车低SOC能量流试验研究

为制定最优的能量分配策略,对某款插电式混合动力汽车在不同运行工况下的能量流进行分析。通过试验测试了低SOC状态下整车部件能量传递的相关参数,包括:温度、压力、转矩、转速和流量等,之后计算和分析整车的能量分布,并对比了NEDC和WLTC工况下整车能量流向和能量回收率。结果表明,在电池处于低SOC时,WLTC工况下的发动机平均油耗是NEDC工况平均油耗的1.6倍左右;且两种工况下车辆行驶所消耗的能量绝大部分来自于发动机;另外,WLTC工况行驶能量低于NEDC工况,其差值不足1%,但WLTC工况的能量回收率低于NEDC工况,其差值达2.31%。     

WLTC标准车速曲线对车辆油耗影响的研究

汽车公司进行轻型车油耗试验时，车辆都是在底盘测功机上运行WLTC循环工况，然后根据排放中的CO2、CO和HC流量通过碳平衡法计算汽车的油耗。WLTC循环运行时间为1 800 s，每1 s都有规定的标准车速，车辆将依据WLTC标准车速曲线行驶，但每个驾驶员完成的WLTC循环速度曲线与标准车速曲线会存在差异，速度差异还将造成不同驾驶员完成WLTC运行的车辆油耗也存在一定的差异。文章总结了造成不同驾驶员油耗差异的主要原因，并给出了评价不同驾驶员油耗结果的多个量化指标，还参考标准总结出了标准车速曲线的油耗修正方法。     

WLTC与NEDC比较及对汽车油耗的影响浅析

欧盟切换至全球轻型汽车测试循环(Worldwide Light-duty Test Cycle,WLTC)已指日可待,利用排放标准和WLTC官网数据,绘制出WLTC和NEDC两种循环速度和加速度分布图,对循环特征值包括相对正加速度RPA进行了对比。从NEDC到WLTC,冷启动影响减弱,停车时间比例缩短,更接近于经济行驶速度,手动统一换挡要求改变等,都有利于节油。同时,行驶波动性增大,速度与加速度覆盖范围更宽,又不利于节油。单纯NEDC和WLTC循环切换带来的油耗变化很可能较为有限,这在二则者的国外初步试验数据中得到了佐证。     

混合动力汽车再生制动对能耗的影响

基于某地面耦合型油电混合动力汽车,研究再生制动对整车能耗的影响,为进一步开发混合动力汽车的制动能量管理策略奠定基础。通过新欧洲驾驶循环(New European Driving Cycle,NEDC)工况再生制动过程分析,研究发动机启停控制、电池荷电状态(State of Charge,SOC)对再生制动回收能量的影响,采用单次NEDC循环工况再生制动能量回收效率来评估再生制动控制策略对整车能量消耗的影响。测试结果表明,再生制动过程发动机的启停控制主要受电池SOC的影响,电池SOC越低,发动机启动时刻越提前,停机时刻越延迟,再生制动回收的能量越多,单次循环工况制动能量回收率越高。     

增程式乘用车转商用车发电策略优化

阐述了增程式乘用车转商用车在现阶段法规情况下面临的工况燃油耗问题。经过测试分析,发现原因为在商用车执行的新欧洲行驶循环（NEDC）工况下,车速相比乘用车执行的全球统一轻型车辆测试循环（WLTC）工况更低;在应用车速限制功率策略的情况下,增程器低效率点占比更大,导致工况的平均燃油耗升高。为此,可通过提升车速限制的发电功率,实现降低商用车执行 NEDC 工况的燃油耗。     

轻型CNG车颗粒物排放特性研究

对同一台轻型两用燃料（C N G和汽油）车使用同一批次基准天然气和基准汽油,在底盘测功机上进行NEDC ,FTP75和WLTC循环对比试验,使用CVS定容取样系统和ELPI设备分析颗粒物等排放。研究发现：3种循环中,试验车辆燃用CNG和汽油,排放颗粒物在 Dp ＝40 nm和 Dp ＝330 nm附近均出现峰值,Dp ＝40 nm处汽油峰值远高于CNG ,Dp ＝330 nm处CNG峰值略高于汽油;CNG的PN和PM的排放率随车速的升高而增大,在较低的匀速工况下增长幅度较小,高速工况下增长幅度较大;CNG在NEDC循环中排放的核态和聚集态颗粒物各占50％左右,FTP75和WLTC循环中排放的聚集态颗粒物占比高于NEDC ;CNG在NEDC循环中单位里程颗粒数和颗粒总数最多,FTP75和WLTC循环中单位里程颗粒数基本相同;WLTC循环中排放的颗粒物质量总量最多,FTP75和NEDC循环中排放的颗粒物质量总量基本相同;FTP75和WLTC循环中单位里程排放的颗粒物质量基本相同,约为N EDC循环的2倍。     

国六标准转鼓滑行法的排放和油耗分析

国六标准中滑行法底盘测功机阻力设定在国五标准迭代法基础上增加了固定运转法,不同滑行法可能导致整车排放和油耗试验中转鼓加载力不同,进而影响整车排放和油耗结果。针对两种驱动形式车辆,分别采用两种滑行方法（固定运转法、迭代法）进行WLTC (Worldwide Light-Duty Test Cycle,全球统一轻型车辆测试循环)工况常温冷启动气体污染物排放和油耗试验,对比结果差异,为后续整车转鼓试验的开发提供参考。     

基于增益功率燃油系数的HEV能量管理策略

为了优化等效燃油最小能量管理策略的节油效果，以适用于工程批量应用为导向，制定基于增益功率燃油系数的混合动力汽车(HEV)能量管理策略。基于瞬时优化原理，提出基于增益功率燃油系数的工作模式决策机制，根据电机发电或电动引起的发动机功率与燃油消耗率的变化关系，分别给出电机充电和放电模式下增益功率燃油系数的计算方法。考虑发动机扭矩瞬态快速变化对油耗的影响和电机及电池包充放电效率特性，提出发动机高效区域扭矩滞回控制方法，建立基于增益功率燃油系数的能量管理策略算法架构。基于MATLAB/Simulink搭建控制策略软件模型，通过转鼓试验台进行实车试验验证。研究结果表明：相对于等效燃油最小能量管理策略，基于增益功率燃油系数的能量管理策略提升了节油率和舒适性，在全球轻型汽车测试循环(WLTC)工况下的百公里油耗降低了约4.8%，发动机的启停次数降低了约53%；相对于有效燃油消耗率(BSFC)最优工作点控制方法，发动机高效区域滞回控制方法降低百公里油耗约1.8%；与采用基于动态规划的全局优化能量管理策略的仿真结果对比，在不能提前预知工况的条件下，制定的能量管理策略在WLTC工况与新标欧洲测试循环(NEDC)工况下的油耗与理论最优值差距均较小。     

基于大数据的乘用车油耗与续驶里程研究

基于全球乘用车整备质量、燃油箱容积和燃油消耗量数据的统计分析,推算出"NEDC工况"下的续驶里程;再通过众测油耗的统计分析,推算出乘用车满油箱燃料的实际续驶里程范围;对乘用车的供油系统设计及电动乘用车的续驶里程对标燃油车提供依据。     

怠速转速对整车燃油经济性的影响

用理论与试验相结合的方法对整车降低怠速转速后的节油效果进行了研究,结果表明怠速转速降低50r/min,怠速油耗降低6%左右。在城市道路行驶怠速工况较多,降低怠速转速后整车节油效果较好,但是NEDC测试循环怠速工况时间短且怠速油耗量小,加之测试与设备误差等原因,很难直接测试出降低怠速的节油效果,为此提出了采用NEDC工况拆解法来计算降低怠速转速后的油耗与节油效果。     

基于NEDC工况的发动机能量利用率分析方法

发动机能量利用率是一种分析和评价燃油经济性匹配水平的方法。首先计算出NEDC工况试验时为克服行驶阻力所做的功,再通过NEDC工况试验得出实际油耗,并将油耗转化为完全燃烧所释放的能量。将克服行驶阻力所做功除以完全燃烧释放的能量便是该车型NEDC工况试验时的能量利用率。能量利用率可用于判断开发车型与竞争车型经济性匹配水平的优劣,也可用于判断不同级别车型经济性匹配水平的优劣。     

基于NEDC循环油耗敏感性的发动机关键工况研究

正确评估NEDC循环油耗是整车性能开发、匹配的重要环节,为研究影响整车NEDC油耗的发动机关键工况,以NEDC循坏工况特点为基础,借助CRUISE计算平台,制定发动机关键工况判断策略,以某国产车型为研究对象,研究关键工况对整车油耗影响的敏感性。结果表明,发动机关键工况油耗相同,其他区域油耗不同的情况下,NEDC油耗基本一致,最大误差仅为1．39％,发动机关键工况统一调整5％时,NEDC油耗最大变动幅度达到1．82％,单独调整关键工况油耗5％时,NEDC油耗最大变动幅度达到0．54％。     

内燃机涡轮增压多工况匹配研究

提出以车用循环工况总油耗最小为目标的内燃机涡轮增压多工况匹配方法,基于NEDC驾驶循环,采用该方法对某车用1.8 L涡轮增压汽油机进行了涡轮增压多工况匹配的仿真研究。结果表明,涡轮增压多工况匹配可使该发动机最大扭矩提高3%,NEDC驾驶循环平均有效燃油消耗率降低2%。     

燃油含硫量对柴油机微粒排放影响的研究

选择两台涡轮增压柴油机,一台在发动机试验台上进行ECE R-49试验,另一台4缸、直喷共轨、2 L排量的柴油机装车在汽车底盘测功器上进行NEDC试验,研究了含S量对柴油机PM排放的影响。结果表明,柴油中的含S量对柴油机PM排放有很大影响,减少柴油含S量能直接降低柴油机的PM排放。     

乙醇汽油对车辆颗粒物排放的影响

在符合国Ⅰ、国Ⅲ、国Ⅴ标准的3辆试验车上,分别燃用国Ⅴ汽油、低芳烃E10、低烯烃E10 3种燃料,进行了NEDC和WLTC工况下的常温冷起动排放试验,重点对颗粒物(PM)排放量和粒子数量(PN)进行分析。结果表明:在两种工况下,燃用乙醇汽油相比普通汽油能大幅降低车辆的PM排放,低芳烃E10对国Ⅰ和国Ⅲ车辆PM降低效果最明显,分别下降19%和35%,低烯烃E10对国Ⅴ车辆PM降低效果最好,下降46%;在WLTC工况下燃用乙醇汽油能大幅降低车辆PN排放,其中低芳烃E10平均降低43%,低烯烃E10平均降低32%。