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《天津大学》 2009年
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城市机动车道路排放因子和排放特性研究

高继东  
【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。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:U467.48

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