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随着车用技术的革新与轻型车排放法规的加严,轻型车颗粒物排放控制成为了中国城市空气污染防治中一项重要的工作。轻型车排放颗粒物质量浓度低,但颗粒物数量不容忽视,针对轻型车排放颗粒物数浓度及粒径分布展开研究,对了解轻型车颗粒物排放特征具有重要意义。有效密度可作为数浓度与质量浓度转换的重要参数,为轻型车颗粒物排放控制提供重要参考意见。本研究选取了缸内直喷汽车(GDI),进气道喷射汽车(PFI)和轻型柴油车,在台架测试条件下对其排放颗粒物的数浓度、粒径分布和有效密度特征进行了研究。探究了不同工况、冷热启动、不同油品下轻型车颗粒物排放特征的变化;研究了稀释比、稀释条件、测量技术和不同测量下限对轻型车颗粒物排放结果的影响;对GDI汽车和轻型柴油车颗粒物有效密度的分布特征进行了研究。不同车型技术的轻型车体现出不同的排放水平与排放特征。相同排放标准阶段下,喷油技术与后处理技术是影响颗粒物数浓度排放水平的关键因素,GDI汽车颗粒物数量排放因子高于同排放标准下的PFI汽车,轻型汽油车高于加装了颗粒物捕集器的轻型柴油车。轻型车在新欧洲驾驶循环(NEDC)下排放的颗粒物粒径分布呈现双模态的特征,且主要以积聚模态颗粒物为主。其中GDI汽车排放核模态颗粒物峰值粒径约为24 nm,GDI,PFI,轻型柴油车排放积聚模态颗粒物峰值粒径分别出现在83 nm,95 nm和105nm。GDI汽车颗粒物瞬态排放与工况变化有着较强的响应,PFI汽车和轻型柴油车瞬态排放相对较为稳定,工况变化对颗粒物数浓度影响较小。冷启动循环工况初暖机阶段下轻型车排放颗粒物显著增加。不同稀释方式与测量技术也会对轻型车颗粒物的测量带来影响。NEDC循环工况下,利用全流定容稀释采样系统(CVS)测得的数浓度低于直采稀释系统(FPS),而CVS稀释流量则影响不大。数浓度测量系统(PMP)、静电低压撞击器(ELPI+)和颗粒物粒径谱仪(PSD)三套测量系统结果一致性较好,ELPI+与PMP的瞬态响应基本一致,但ELPI+在急变速的工况下能更好反映排放的瞬态变化,PMP系统测量下限23 nm的设置会低估实际排放水平25%~35%。不同车型技术的轻型车还体现出不同的有效密度分布。轻型车有效密度随粒径的增加而减小。轻型汽油车颗粒物有效密度低于轻型柴油车,GDI汽油车高于PFI汽油车。挥发性组分对轻型车排放100 nm以下的颗粒物有效密度影响较大。