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当前,汽车尾气排放已经成为大气污染的一个重要因素。与发达国家相比,我国无论是在排放测试循环还是在排放法规,以及排放预测模型的研究上都处于比较落后的地位,缺乏相应的试验数据的有力支持。因此,本文针对IVE模型的特点,对天津市汽车道路行驶特征和道路排放特性进行了以下几个方面的研究工作。
本研究使用的主要测试仪器是中国汽车技术研究会中心购进的一套OBS车载实时汽车道路排放测量系统。该系统可以每秒一次甚至十次的速率采集记录下汽车的瞬时车速,发动机温度、压力,环境温度、压力,各排放污染物(CO、CO2、NOX和THC)浓度值等信息。这些数据可用于计算分析汽车的道路行驶工况的特征、道路废气质量的排放特性,汽车实际道路的排放因子以及IVE模型基础排放率的修正因子等。在本次试验之前,已经利用该套试验设备进行了大量的道路试验,试验证明该套系统的工作可靠,测试精度达到设备说明书要求。
本研究作为《发展中国家在用车排放水平调查》项目的一部分,直接目的是利用实时道路排放数据获得IVE模型基础排放率修正因子,进而利用IVE模型进行城市车辆尾气排放估测,因而对IVE模型的计算方法、模型原理及特点进行了研究。最后利用实时排放数据所得出的结论对模型在中国城市的适应性提出了看法。
通过天津市典型道路上的大量的实际道路测试,获得了描述各种不同道路类型的汽车行驶特征参数。结果表明各类参数在不同的道路上有不同的分布特征。一般来说,次干道和支路的交通情况比较恶劣,道路怠速比例较高,平均速度和平均行驶速度较低,加速度较大,加减速频繁;而快速路的交通情况比较优良,各种参数的情况与次干道和支路相反;主干道的特征居于两者之间。这些行驶特征参数与我国规定的机动车尾气排放测试循环的特征参数有一定的差异,需要在进一步大量试验的基础上进行进一步的修订,以适应中国的具体情况。
通过对74辆试验车辆的排放测试数据的处理分析,得到了单车及各个车辆类型的道路排放因子、VSP与排放的关系、排放随行驶里程的劣化率以及道路排放的总体分布特征。HC排放主要由于大的加速造成的燃烧不完全以及高速减速时造成的熄火现象所产生的,CO排放主要是由于加速时燃烧不完全产生,NOX排放主要是加速时发动机燃烧温度过高所产生,结合车辆的道路行驶特征,可解释有害气体排放的分布规律和道路排放强度。排放污染物的道路排放强度随道路路况和气体的不同种类有明显的差异。