论文摘要
排放因子是表征机动车污染物排放量和估算城市机动车排放分担率的基础参数,也是遴选和评价机动车污染物控制技术的重要依据。目前我国在该领域的研究多采用别国的基础数据和预测模型,与我国实际情况差距较大,不能用于有效指导实践。因此,研究机动车道路排放因子和排放特征,开发本土化排放模型,对进一步提高机动车的排放控制和管理水平有重要意义。论文设计了车载综合排放测试系统（IEMS）,选择了我国典型城市—天津市和北京市,分别对轻型汽油车、柴油车和混合动力公交车等城市机动车进行了大量道路排放测试,研究了机动车道路排放因子和排放特性,论文取得以下主要研究成果:（1）基于气体污染物测量系统OBS-2200和颗粒物测量系统ELPI平台,设计开发的IEMS,能够在车辆实际行驶条件下,同时测量气态污染物和PM排放。经与实验室排放认证设备研究对比,证明IEMS具有良好的重现性和准确度。（2）天津市轻型汽油车排放因子研究表明:道路排放因子远高于实验室测量的排放因子;不同技术特征的机动车排放水平差异明显,电控车的排放明显优于化油器车,带EGR的汽油车的排放劣化趋势明显好于无EGR汽油车;车辆VSP和发动机工作强度是反映排放与行驶工况之间关系的重要参数,天津市机动车VSP分布与国外典型城市不同,车辆在95%的时间行驶在低发动机工作强度下;此外,论文对天津市机动车排放因子、车辆行驶特征和车辆动态组成等IVE模型参数的本地化是增强IVE模型预测准确性的基础。（3）柴油车PM和NOx排放特性及排放因子研究表明:国Ⅱ和国Ⅲ车辆在北京市城市公交工况（BJCBC）时,粒径小于0.3μm的颗粒物粒数浓度约占99%,粒径大于0.3μm颗粒物质量浓度约占80%;国Ⅲ车PM质量浓度排放比国Ⅱ车降低38.4%,粒数浓度增加16.5%,NOx质量排放降低35%;相同技术条件国Ⅲ车辆,BJCBC实验工况下粒径小于0.05μm细颗粒的粒数浓度是ETC台架实验两倍左右;加装DPF后处理系统的车辆,PM的粒数浓度和质量浓度均可降低99%左右,并且PM随速度和加速度的变化不明显。（4）基于国Ⅲ排放标准的柴电混合动力公交车平均燃料消耗量比满足国Ⅲ排放的纯柴油公交车低20%,柴电混合动力公交车排气污染物大多显著低于纯柴油公交车,对NOx和PM的平均质量排放削减率分别约为20%和50%;但与满足国IV排放标准的纯柴油公交车相比,排放性能没有优势。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 前言1.2 机动车排放因子的主要影响因素1.3 排放因子的研究方法1.4 车载排放测试技术的发展1.4.1 气体污染物车载测量技术1.4.2 颗粒物车载测量技术1.5 排放因子和排放量化模型的研究1.5.1 机动车排放因子的研究现状1.5.2 机动车排放量化模型的研究现状1.6 论文的主要研究内容第二章 车载综合排放测量系统的设计2.1 系统组成和基本工作原理2.1.1 OBS-22002.1.2 排气流量计2.1.3 ELPI2.2 IEMS的时间延迟修正2.2.1 测量单元的响应时间修正2.2.2 GPS信号的时间修正2.3 IEMS与实验室排放认证方法之间的相关性研究2.3.1 气态污染物的相关性2.3.2 颗粒物测量的相关性2.4 本章小结第三章 天津市轻型汽油车道路排放因子研究3.1 IVE模型简介3.1.1 模型基本结构3.1.2 IVE模型的基本原理3.1.3 IVE模型的特点3.1.4 IVE模型中重要参数的获得3.2 机动车行驶工况调查3.2.1 机动车行驶工况的判别准则3.2.2 评价机动车行驶特征的指标体系3.2.3 测量结果数据的处理步骤3.2.4 实验车辆的选择3.2.5 实验路线的选择3.2.6 实验环境和驾驶员的选择3.3 天津市道路的机动车行驶特征3.3.1 天津市机动车行驶特征参数分析3.3.2 实际道路测试特征参数与标准认证循环的比较3.4 天津市道路行驶特征在VSP中的表现3.5 实验数据的预处理3.6 天津市道路车辆排放特性研究3.6.1 天津市轻型汽油车的道路排放因子3.6.2 天津市机动车排放随里程的劣化特性3.6.3 IVE模型的修正3.6.4 天津市汽油车不同VSP时的排放特性3.7 天津市不同道路上机动车排放量的计算3.8 本章小结第四章 柴油车排放特性和排放因子研究4.1 实验方案和数据处理4.1.1 道路工况4.1.2 实验室工况4.1.3 数据处理4.2 道路工况柴油车排放分析4.2.1 BJCBC工况的PM排放特性与排放因子x排放特性与排放因子'>4.2.2 BJCBC工况的NOx排放特性与排放因子4.2.3 北京三环路的PM排放特性与排放因子x排放特性与排放因子'>4.2.4 北京三环路的NOx排放特性与排放因子4.3 实验室工况柴油车排放分析4.3.1 NEDC工况PM排放特性与排放因子x排放特性与排放因子'>4.3.2 NEDC工况NOx排放特性与排放因子4.3.3 ETC工况PM排放特性与排放因子x排放特性与排放因子'>4.3.4 ETC工况NOx排放特性与排放因子4.3.5 加载减速（Lug-down）工况PM排放特性4.4 综合分析4.4.1 道路工况与实验室工况的差异4.4.2 DPF技术对柴油车PM排放特性的影响4.4.3 ETC与BJCBC工况PM粒数浓度对比4.4.4 不同道路工况法的排放因子的比较4.4.5 不同工况法的排放特性的比较4.5 本章小结第五章 混合动力客车道路综合性能研究5.1 主要考核指标5.1.1 实验场场地测试规范5.1.2 实际运行线路测试5.1.3 实验用主要仪器设备5.1.4 示范车队车辆主要技术参数5.2 场地实验测量结果5.2.1 动力性能5.2.2 实验循环重现性5.2.3 能量消耗量对比研究5.2.4 污染物排放特性对比研究5.3 实际线路实验研究5.3.1 实际运行线路情况5.3.2 实际道路行驶工况5.3.3 能量消耗5.3.4 混合动力客车污染物排放分析5.4 场地测试与线路测试结果对比研究5.5 本章小结第六章 全文总结和展望6.1 全文总结6.2 研究工作展望参考文献发表论文和参加科研情况说明致谢
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