不同负载条件下国Ⅱ重型柴油货车的实际道路排放特征

重型柴油车排放已经成为中国城市与区域大气污染的重要来源。为研究负载条件对重型柴油车实际道路排放的影响,利用车载排放测试(PEMS)方法对2辆国Ⅱ重型柴油货车开展实际道路排放测试,分析不同负载(空载、半载和满载)条件下的尾气污染物排放特征。基于机动车比功率(VSP)方法分析了不同速度区间的气态污染物(NOx、CO和总碳氢化合物(THC))排放特征,同时通过滤膜采样方法对尾气PM2.5及其碳质组分(有机碳(OC)和元素碳(EC))进行了定量分析。结果显示,2辆国Ⅱ重型柴油货车气态污染物排放因子与负载呈现显著的正相关关系,半载和满载时NOx、CO和THC排放因子相对于空载分别升高18%～41%、6%～67%、37%～125%。但2辆重型柴油货车的PM2.5排放因子并未随负载增加而呈现相同的变化规律。在PM2.5中碳质组分排放约占61%～97%(质量分数),其中EC排放因子随负载的增加而增大。     

负载对实际道路重型柴油车排放的影响研究

利用车载测试系统对重型柴油货车空载、50％负载和100％负载不同负载情况下在实际道路的排放进行测试,基于测试数据分析负载对重型柴油货车排放CO、HC、NOx和微小颗粒物(PM)等4种污染物的影响.不同速度区间和行驶模式下负载对排放的影响分析表明,在有负载时,大多数工况下4种污染物排放呈现增加趋势,但各速度区间和行驶模式下的增幅不尽相同,部分工况出现下降.空载时测试柴油车基于新欧洲行驶循环测试(NEDC)工况的标准化CO、HC、NOx和PM排放因子分别为3.38、0.39、6.27、0.39 g/km.对于柴油车重点污染物NOx和PM而言,与空载相比,50％负载时分别增加43％和59％,100％负载时分别增加62％和44％.     

乙醇汽油对减少机动车污染排放的机理研究与分析

以93#国Ⅲ乙醇汽油(E10)、93#国Ⅲ普通汽油和93#国Ⅳ普通汽油为实验对象,对GB18352.3-2005中要求限定的CO、HC和NOx,以及颗粒物(PM)和CO2等主要污染物的排放进行了测量和对比研究,并对CO、HC、PM、NOx、CO2和苯系物等污染物的形成原因和减排机理进行了分析.和93#国Ⅲ普通汽油相比,93 #国Ⅲ乙醇汽油(E10)排放的尾气中:CO降低了19.7％,HC降低了16.4％;和93#国Ⅳ普通汽油相比,93#国Ⅲ乙醇汽油(E10)排放的尾气中:CO降低了1.8％,HC降低了12.9％,CO2降低了2.4％.研究表明,乙醇汽油在减少CO、HC、NOx、颗粒物和苯系物等有毒物质排放方面具有显著功效,使用乙醇汽油可以减少环境污染物的排放,显著改善空气质量.     

车用柴油机燃用生物柴油的排放特性

为了研究生物柴油对发动机排放污染物的影响,采用台架实验研究了直喷自然吸气式4缸柴油机使用纯柴油B0、混合燃料B10、B20和B30以及纯生物柴油B100的污染物排放特性,通过进行不同转速和扭矩工况台架实验,分析发动机负荷和转速对柴油机排放污染物的影响。实验结果表明,在所有实验工况下,使用生物柴油能减少柴油机THC、CO和PM排放,增加NOx排放,随着混合燃油中生物柴油掺混比例的升高,THC、CO、PM和NOx排放的变幅逐渐增大,THC和CO的排放不断降低,而NOx和PM的排放变化呈现trade-off关系,相同掺混比例下,PM降低的幅度都大于NOx增加的幅度。     

基于COPERT 4模型的杭州市机动车排气污染特征研究

以2015年为基准年,利用COPERT 4模型计算了杭州市分车型分排放标准下的机动车排气污染物(CO、碳氢化合物(HC)、NO_x、PM_(2.5))的排放因子,并估算了各污染物排放量及分车型分排放标准下的各污染物分担率。结果表明,随着排放标准的提升,机动车排气污染物排放因子总体呈现下降的趋势。汽油车的CO和HC排放因子高于柴油车,而柴油车的NO_x和PM_(2.5)排放因子高于汽油车;天然气车的各污染物排放因子基本接近汽油车,而汽油电混动车的各污染物排放因子则明显低于其他动力车;各污染物排放因子随车型的增大(重)而增大。2015年杭州市机动车排气污染物CO、NO_x、HC和PM_(2.5)排放量分别为48 923.0、44 713.7、7 014.7、837.9t,其中汽油车CO和HC分担率较高主要是因为小型汽油客车CO和HC分担率高,并且其保有量占比也高,应重点控制小型汽油客车的保有量;柴油车NOx和PM_(2.5)分担率较高主要是因为重型柴油货车NO_x和PM_(2.5)分担率高,但其保有量占比不高,应重点控制重型柴油货车的排放因子。     

大型城市客车加速模拟工况排放特性的实验研究

通过对258辆大型城市客车进行加速模拟工况排放测试,研究了城市客车的排放特性,比较了压缩天然气(CNG)车辆与汽油车辆的排放特性,分析了车辆车龄与排放的关系、发动机燃油供给方式与排放的关系,以及车辆总质量与排放的关系。研究结果表明：燃用CNG的车辆其CO、NOx排放较汽油低许多,尤其是CO,但HC排放较汽油高;电喷车辆的CO、NOx排放比化油器车低,但HC排放值高于化油器车;车龄增长,车辆的CO、NOx排放值增大,但HC变化不明显;车辆总质量增加,排放呈下降趋势。     

基于MOVES模型的西安市机动车排放清单研究

利用本地化修正的MOVES模型结合实地调研数据,测算了西安市机动车排放清单,并对各种污染物的排放分担率进行了分析。结果表明:2012年西安市机动车的PM_(2.5)、PM_(10)、NO_x、总碳氢化合物(THC)、CO、挥发性有机物(VOCs)、NH_3和SO_2排放总量分别为1 890.48、2 668.89、40 847.75、19 413.30、217 103.04、15 244.86、539.76、2 087.50 t;中型货车和重型货车是PM_(2.5)、PM_(10)和NOx的主要贡献者,小型客车和摩托车是THC、CO和VOCs的主要贡献者,小型客车是NH_3的主要贡献者,小型客车与重型货车对SO_2的排放分担率均较高;柴油车对PM_(2.5)、PM_(10)、NO_x和SO_2的排放分担率高于汽油车,而汽油车对THC、CO、VOCs和NH_3的分担率则高于柴油车;CO在冬季排放最多,其余污染物的排放均在夏季最多,但污染物的季节变化总体上不明显。     

隧道实验测定南京市机动车PM_（10）排放因子

选取南京城市隧道进行机动车PM10平均排放因子的测试研究。采用质量平衡模型和多元线性回归方法计算了4种车型PM10的综合排放因子。结果表明：隧道内机动车PM10平均排放因子为0.347±0.100 g/（km·辆）;大型车的PM10排放因子远高于其他车型的排放因子,其次是中型车和摩托车,小型车最小,其综合排放因子分别为1.440 g/（km·辆）、0.850 g/（km·辆）、0.790 g/（km·辆）和0.320 g/（km.辆）;在车速相似的情况下,本隧道实验所测机动车的PM10排放因子与国内隧道实验结果相仿,却远大于国外隧道实验结果。     

基于国Ⅵ标准的重型柴油车气态污染物排放控制技术

基于车载尾气检测设备(portable emission measurement system,PEMS),研究了国Ⅵ重型车气态污染物的排放特征;基于单位燃油消耗排放因子、单位行驶里程排放因子、单位时间排放因子,分析了NO_x、HC、CO污染物随路况的变化规律。实验结果表明,NO_x、HC、CO气态污染物较国V重型柴油车下降幅度较大,3种气态污染物分别下降88%、98%、62.7%。采用功基窗口法对数据进行整理分析,NO_x测量结果为460 mg·(kWh)~(-1),CO测量结果为192 mg·(kWh)~(-1),HC测量结果为37.5 mg·(kWh)~(-1),该重型柴油车可以满足国Ⅵ车载法规的要求。研究结果可为国Ⅵ重型车排放标准制定及其在环境污染控制领域的应用提供参考。     

隧道实验测定南京市机动车PM10排放因子

选取南京城市隧道进行机动车PM10平均排放因子的测试研究.采用质量平衡模型和多元线性回归方法计算了4种车型PM10的综合排放因子.结果表明:隧道内机动车PM10平均排放因子为0.347±0.100 g/(km·辆);大型车的PM10排放因子远高于其他车型的排放因子,其次是中型车和摩托车,小型车最小,其综合排放因子分别为1.440 g/(km·辆)、0.850 g/(km·辆)、0.790 g/(km·辆)和0.320 g/(km·辆);在车速相似的情况下,本隧道实验所测机动车的PM10排放因子与国内隧道实验结果相仿,却远大于国外隧道实验结果.     

深圳市在用柴油公交车排放研究

以公交车为例,利用OBS-2200和ELPI(electrical low pressure impactor)对深圳市重型柴油车(high-duty diesel vehicles,HDDVs)进行了3次在实际道路上的车载排放测试.根据测试数据计算了NOx和PM排放因子及百公里油耗,并分析了不同道路、不同工况对NOx...     

北京市机动车排放遥感监测分析

机动车排放遥感监测反映实际道路行驶中的排放状况,对全面分析排放水平有很强的统计意义。北京市机动车排放遥感监测的CO、HC和NOx的平均浓度分别为1.94%、388×10-6和700×10-6。北京市机动车排放的CO、HC和NOx中50%分别来自于15.90%、13.98%、11.13%的高排放车,但某车辆对于一种污染物出现高排放并不意味着它对其他污染物也是高排放。根据遥感监测得到北京市轻型汽油车基于油耗的CO、HC和NOx平均尾气管排放因子分别为200.1g/L、11.05 g/L和6.68 g/L。     

纳米氧化铈对汽油发动机尾气污染物排放的影响

通过非水微乳液法制备了纳米氧化铈,并将之添加到90^#汽油中,研究了纳米氧化铈对汽油动力性能、尾气污染物CO、HC、PM、NOx排放的影响。结果表明：非水微乳液法制备的纳米氧化铈粒径在30～50nm之间,粒径分布较窄;添加浓度为100mg／L时,不会对汽油的动力性能产生明显影响,但可以明显降低90。汽油尾气中的CO、HC、PM、NOx排放。其中,800r／min的正常怠速下可以降低CO排放19．39％、HE排放19．92％、NOx排放51．19％、PM排放25％;在2000r／min的高怠速下可降低CO排放16．17％、NOx排放46．92％、PM排放16．67％。     

行驶速度对机动车尾气排放的影响

利用COPERTIV模型计算和车载尾气测量系统实测得到不同行驶速度下的机动车尾气排放因子,并分析不同车型不同排放标准等级车辆的行驶速度对排放的影响。调查研究北京市城区路网早高峰、平峰、晚高峰和夜间的车流量、车型构成、行驶速度,基于Arc GIS建立平均车速和行驶里程的网格分布数据库,并对比车速修正前后不同道路类型不同污染物的排放强度。结果表明,基于COPERT IV模型和车载测量系统计算的小客车NOx和HC排放因子随车速的变化趋势类似,均随车速的增加呈现U型分布;柴油公交车与柴油卡车NOx和HC排放因子随着车速的升高而减小。4个时间段平均车速大小排序为:夜间(44 km·h~(-1))晚高峰(34 km·h~(-1))平峰(32 km·h~(-1))早高峰(28 km·h~(-1))。车速修正后CO和HC的排放量上升,上升幅度分别为10.6%~11.8%和8.8%~9.2%,NOx和PM排放量下降,下降幅度分别为22.1%~23.3%和12.7%~13.5%。     

基于交通大数据的机动车尾气动态排放清单的研制*——以广州内环为例

为更直观地展示机动车尾气污染物的空间分布和时变情况,采用COPERT模型计算排放因子,结合基础速度分配模型得到的分车型车速计算的排放速率,再结合格林希尔治速度—流量模型得到的分车型流量计算的污染物排放量,最后将各路段、各种污染物的机动车排放量在地图上渲染出来,即完成了机动车尾气动态排放清单的研制,以便于分析机动车污染物的排放规律。以广州内环为例,对内环路动态排放清单进行详细分析,结果表明:在早高峰时段有9个路段污染物排放量高于其他路段,而同一路段一天内污染物排放量的变化基本符合交通流的变化趋势,CO、挥发性有机物、NOx和PM2.5排放量两两之间线性相关性强。     

轻型车燃用费托柴油的实际道路排放特征

利用便携式车载排放测试系统,对某款采用增压中冷和高压共轨技术的国Ⅳ轻型柴油车进行实际道路排放测试,研究其分别燃用石油基柴油、费托柴油和混合柴油(费托柴油与石油基柴油按一定比例混合而成)时,不同车速下的CO、THC、NO_x和CO_2排放特征和油耗变化情况。实验结果表明:对于3种柴油,所测4种气态物的排放均随着车速的增加而降低,当速度达到一定程度后趋于稳定;与石油基柴油相比,费托柴油和混合柴油的CO、NO_x和CO_2排放分别降低23%和5%,30%和24%,20%和20%,但THC排放均略有增加;通过碳平衡计算,费托柴油和混合柴油的体积油耗相对石油基柴油分别降低12%和17%。总的来说,燃用费托柴油和混合柴油时的气态污染物排放与石油基柴油具有相似的速度变化趋势,但费托柴油和混合柴油的整体尾气排放和油耗要低于石油基柴油。使用费托柴油或混合柴油是降低轻型柴油车实际道路排放的一个有效途径。     

轻型汽油车颗粒物数浓度排放特征研究

应用全球统一轻型车排放测试循环(WLTC)工况对2种轻型汽油车(汽油直喷(GDI)车、进气道燃油喷射(PFI)车)进行尾气排放测试,分析其颗粒物数浓度(PN)、粒径分布及排放特征。结果表明:GDI测试车的PN平均排放因子为2.098×10~(13)～2.619×10~(13)个/km,远高于传统PFI测试车的7.486×10~(11)～3.174×10~(12)个/km。PFI测试车排放的PN 50%集中于粒径小于0.033μm的粒径段,GDI测试车排放的PN 50%集中于粒径小于0.010μm的粒径段。PFI测试车在40～80km/h的速度区间内,加速和减速状态下PN的排放速率高于匀速,GDI测试车在0～20、40～80km/h的速度区间内,加速状态下PN的排放速率高于匀速,在0～20km/h的速度区间内减速状态下PN的排放速率高于匀速。     

基于实际道路测试的重型柴油车排放评估方法研究

为分析重型柴油车实际道路测试情况下污染物的排放评估方法,选取了4辆国六重型柴油车进行实际道路排放试验。试验结果表明,现行《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB 17691—2018)采用的功基窗口法在计算过程中剔除了大量发动机处于低功率段时氮氧化物(NO_x)高比排放区域数据,大幅低估了重型柴油车在实际道路工况下的NO_x排放量,不能充分反映车辆实际道路排放水平,应进一步修改完善,建议后续标准修订时,去除法规中功率阈值最小10%的限制,采用全窗口的90%分位值来表征车辆的排放水平,或通过行程时间占比加权值法计算污染物比排放。     

混合动力轿车城市典型道路排放特性

基于车载式排放测试系统(PEMS),对混合动力轿车进行典型城市道路行驶工况下的排放测试,对比分析实验车辆速度、加速度和比功率区间下的排放特性。混合动力轿车在车速低于50 km/h时,发动机处于关闭状态无排放,温度也下降,会降低NOx排放。主干道上NOx排放最少,快速路上NOx排放较高,高速公路上NOx排放最多。车速超过50km/h时发动机再起动,产生CO和HC排放峰值。主干道上CO和HC排放峰值最频繁,总平均排放因子最高;快速路上排放峰值稀少,总平均排放因子居中;高速公路上没有很大的排放峰值,总平均排放因子最低。     

液化石油气轿车实际道路污染物排放特征

利用PEMS对国2技术LPG出租轿车和汽油轿车的实际道路排放进行测试,基于测试数据对LPG轿车排放特征进行解析,并与汽油轿车的排放因子进行对比分析.结果显示:速度和行驶模式对LPG轿车污染物排放影响明显;LPG轿车CO 2、CO、HC和NOx污染物的实测排放因子分别为(169.5±22.2)、(2.18±2.38)、(...