汽车城市道路排放影响因素及排放模型研究
汽车的诞生极大地方便了人们的出行，我国的汽车保有量在近些年也在快速增加，随之而来的是汽车尾气对环境的污染也愈加严重。制定适应我国国情的排放标准就显得极为迫切。由于实验室里是采用的标准测试循环，并不能准确反映机动车在实际道路上的排放，所以立足于实际道路上的排放研究意义深远，本文结合汽车在城市道路交通状况下的行驶工况特征、道路形态特征和车辆比功率，分析了汽车在城市道路上尾气污染物的排放规律。构建了汽车在城市实际道路上尾气污染物的排放模型，并对构建的模型进行了准确性验证。以SEMTECH-ECOSTAR车载尾气分析仪为基础搭建了对城市道路上轻型车尾气污染物准的排放确测量的平台，相比较在底盘测功机上固定工况下测得的排放数据，这种方法可以实时测量，更加准确，对汽车在城市道路上的行驶工况和三种尾气污染物的排放进行了宏观统计分析，得到汽车在市区道路上行驶时，加速工况所占比例最大，匀速工况次之，减速工况再次，怠速工况所占比例最小，分别为31.29％、30.93％、29.97％和781％。城市道路车辆平均行驶车速也比较低，基本在28km/h左右，各工况的排放率是加速工况下最高、匀速工况下次之、减速工况下再次之、怠速工况下最小。车辆在加速工况和匀速工况下对整个行驶过程的排放贡献率最高。不同路段下轻型车的排放情况也有很大的差异，在主干道上，NOx、CO、HC三者的平均排放率都比较高，这主要是因为主干道车速相对较高，但是车流量密集，车辆加减速频繁，所以都有利于三者的生成。而在快速路上，车辆的行驶速度达到最大值，约为50km/h，而且车速比较平稳，所以有利于NOx的生成，NOx的排放率较高。在次干道上，CO、HC的排放率较高而NOx的排放率相对较低，在支路上，坡道阻力大，所以三者的排放率都比较高。 引入了排放因子的概念，并计算了各个路段的排放因子，得到试验车辆在城市道路上三种污染物的实际排放因子，并与国家排放标准限值作比较，试验车辆的三种污染物的排放严重超标，对于CO，实际的排放因子为3.13g/km，高于现行国Ⅴ排放限值2.27g/km，超出率约为38％;对于HC，实际的排放因子为0.47g/km，也是高于国Ⅴ排放限值O.16g/km，高出约3倍;对于NOx，情况就更加严重，试验车的实际排放因子约为国Ⅴ排放限值4.8倍。本文也研究了车辆在城市道路上行驶时三种尾气污染物随车辆的加速度和速度的分布规律，绘制了污染物随加速度、速度的三维联合分布图，引入了车辆比功率的概念，并且研究了加速度、速度、比功率三种因素分别对三种污染物排放因子的影响，通过回归分析法建立了车辆在城市道路典型工况下基于车辆行驶速度和车辆比功率的排放率模型、典型路段上基于比功率的排放率模型，并且对模型的准确性进行了分析，结果表明这些模型对于预测车辆在城市道路上的排放率有一定效果。
城市道路;汽车尾气;排放模型
重庆交通大学
硕士
交通运输工程
简晓春
2018
中文
X831
69
2018-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）