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混合动力客车排放特性分析研究

王领辉  
【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。


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