混合动力客车排放特性分析研究

混合动力客车排放特性分析研究

论文摘要

随着石油供应的日趋紧缺和环境污染的日益加剧,节能新能源汽车日益成为业界关注的焦点。相对于纯电动汽车和燃料电池汽车,混合动力汽车虽然不能实现石化燃料的零消耗和零排放,却更有希望率先实现产业化和商业化。相比而言,混合动力汽车的造价远少于燃料电池汽车,同时不受蓄电池续驶能力的限制,可以大幅度降低燃料消耗和污染物排放,也无需增添新的配套基础设施。当前混合动力汽车技术日臻成熟,产业化已经临近。然而,混合动力电动汽车相对于传统的内燃机汽车性能究竟如何,它的燃油经济性有多大的提高,尾气污染物排放是一个什么水平还是一个很模糊的问题。现行的重型车辆排放评价是采取某种行驶工况,通过台架试验来评价发动机排放水平,但依据发动机来评价混合动力车辆的排放水平显得很不合适。重型混合动力车辆是在常规发动机基础上,增添配置了一套动力辅助装置,这种装置被设计成根据车辆的实际行驶工况,采取针对性的控制策略,实现车辆节能和降低排放的目的。这样发动机的实际运行工况分布与实验室相差很大,仅仅依据发动机排放和能耗水平评价混合动力车辆排放水平有很大的局限性。本研究采用一种基于整车实际行驶工况条件下的车载排放测试技术,测试重型混合动力车辆的污染物排放。对混合动力电动汽车的污染物排放水平进行测试,对市场上的混合动力车辆进行节能环保效益的评估,同时对不同动力型式混合动力车辆的排放特性进行对比分析。本文对比了串联和并联混合动力车辆排放因子的不同,同时对比了四种典型工况下这两种车辆排放的差异性。分析了并联混合动力车辆和常规车辆瞬态排放的差异性,并且对串联和并联这两种动力型式车辆的减排效果表现出的差异性进行了深入分析。本文还对并联混合动力车辆的瞬态混合度(DOH)进行了研究,对比了混合度对排放的影响。同时分析了各种污染物的瞬态排放率在DOH和SOC下的联合分布,研究DOH和SOC对车辆排放的影响。在此基础上还深入研究了该混合动力车辆的发动机负荷分布,得到发动机不同工作状态下的各种污染物的瞬态浓度分布,进而分析车辆在不同发动机负荷分布下的排放特性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.2 研究目的与意义
  • 1.3 课题研究内容及技术路线
  • 1.3.1 研究内容
  • 1.3.2 研究技术路线
  • 第2章 混合动力客车及标准法规发展现状
  • 2.1 混合动力客车应用现状
  • 2.1.1 国外混合动力客车应用现状
  • 2.1.2 国内混合动力客车应用现状
  • 2.2 混合动力客车技术特点
  • 2.2.1 混合动力客车的分类
  • 2.2.2 混合动力客车的主要技术总成
  • 2.2.3 混合动力客车研发存在的问题和关键技术
  • 2.2.4 混合动力客车的发展趋势
  • 2.3 标准法规发展现状
  • 2.3.1 国外混合动力汽车标准制定情况
  • 2.3.2 国内混合动力电动汽车标准的研究和制定
  • 2.4 本章总结
  • 第3章 测试方法及测试系统构成
  • 3.1 测试方法
  • 3.1.1 试验准备
  • 3.1.2 试验工况
  • 3.1.3 试验过程
  • 3.2 试验测试系统
  • 3.2.1 OBDCTS系统部件
  • 3.2.2 OBS-2200
  • 3.2.3 ELPI
  • 3.3 测试系统的试验验证
  • 3.3.1 气态污染物测试验证
  • 3.3.2 颗粒物测试验证
  • 3.4 测试车辆参数
  • 3.5 本章总结
  • 第4章 污染物瞬时排放特征分析方法研究
  • 4.1 建立排放污染物数据库模型的思路
  • 4.2 排放污染物数据库结构
  • 4.3 瞬时排放数据库计算程序的开发
  • 4.4 数据处理程序的开发和完善
  • 4.5 本章总结
  • 第5章 混合动力客车排放特性对比分析
  • 5.1 串联和并联混合动力的排放特性分析
  • 5.1.1 测试结果一致性对比分析
  • 5.1.2 测试排放因子对比分析
  • 5.1.3 典型工况下的排放差异
  • 5.2 并联混合动力与常规客车的排放特性分析
  • 5.2.1 排放因子对比分析
  • 5.2.2 瞬时排放量对比分析
  • 5.3 混合动力车辆减排效果分析
  • 5.4 本章总结
  • 第6章 车辆运行状态与排放关系分析
  • 6.1 混合动力车辆混合度分析
  • 6.1.1 混合度DOH的定义
  • 6.1.2 并联混合动力车辆混合度分布
  • 6.1.3 瞬态混合度和排放率的关系
  • 6.1.4 SOC和DOH下的瞬时排放率
  • 6.2 并联混合动力车辆发动机的负荷分布
  • 6.3 发动机负荷分布对排放影响
  • 6.3.1 HC瞬态浓度分布
  • 6.3.2 CO瞬态浓度分布
  • 6.3.3 NOx瞬态浓度分布
  • 6.3.4 PM瞬态浓度分布
  • 2瞬态浓度分布'>6.3.5 CO2瞬态浓度分布
  • 6.4 本章总结
  • 第7章 全文总结
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表的论文及参研情况
  • 发表的论文
  • 参研情况
  • 相关论文文献

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