本文以两辆符合国Ⅵ排放水平的重型车整车为研究对象,开展国Ⅵ重型车整车排放实验研究。实验在重型底盘测功机上进行,选取0%、25%、50%、75%和100%整车载荷为不同工况点,运行C-WTVC循环。两辆样车分别采用DOC+SCR+DPF+EGR和DOC+SCR+DPF的后处理技术路线,实验前首先对两辆样车进行重复性排放验证,确定两辆样车的数据一致性与工况跟踪性是否符合实验要求,并对两辆样车进行不同载荷下的阻力参数分析。将氮氧分析仪与CVS全流稀释采样系统的采样设备并联安装,构建了符合本研究要求的实验系统。实验获得了不同整车载荷工况下的NOx、HC、CO等气体污染物的排放数据,测量了整车颗粒物质量及数量排放情况,利用氮氧分析仪对NOx排放进行了细化分析并对NH3的排放进行了测量,同时采集了排气温度、NOx原机排放、EGR流量等车辆基本运行参数。通过数据处理,分析了国Ⅵ重型车在不同载荷工况下NOx和颗粒物的排放规律,以及NOx主要组成成分NO、NO2和N2O的排放规律。探讨了车辆气体和颗粒污染物排放受载荷变化的影响,以及不同技术路线车辆排放受载荷影响差异性。全文工作内容及所得的主要结论概括如下:(1)通过两辆样车的气体污染物排放受载荷变化的影响研究发现,对于达到国Ⅵ排放标准的重型车整车,两种后处理技术路线重型车的HC和CO排放均不受载荷影响。未采用EGR技术的车辆,其NOx排放会随着载荷的增大而降低;采用EGR技术的车辆,NOx排放会随着载荷的增大先升高后降低。(2)通过对NOx排放规律研究发现,在C-WTVC循环实验中,两种技术路线的重型车,其NOx排放均主要由循环起始前半段提供。在循环前500~800s,NOx排放占整个循环的80%以上,且这一比例会随着载荷的增大而增加。载荷通过影响排气温度,改变后处理SCR催化器工作时间点来影响排放。采用不同技术路线车辆的排气温度受载荷影响不同,采用EGR技术的车辆其排温上升快,但排气温度随载荷变化的波动范围小;未采用EGR技术的车辆其排温上升慢,但排气温度随载荷变化的波动范围大。综合来看,未采用EGR技术的车辆,其NOx排放对载荷变化的影响比较敏感,较易受到载荷变化的影响;采用EGR技术的车辆,其NOx排放受载荷变化影响相对较小。(3)通过对NOx原机排放研究发现,在同载荷工况下,NOx原机排放对后NOx的排放影响较大。在循环起始前几百秒,SCR催化器未开始高效转化,此时原机排放水平将直接影响整个循环的排放水平。未采用EGR技术的车辆,其NOx原机排放随着载荷的增大而升高;采用EGR技术的车辆,其NOx原机排放随着载荷的增大先升高后保持平稳。在不同载荷工况下,两技术路线的车辆,其NOx排放均主要受排气温度变化的影响,不受NOx原机排放随载荷变化趋势的影响。(4)对NOx进一步分析,以及对NO、NO2和N2O的排放规律进行研究发现,两种技术路线的重型车,NOx各组成成分的排放最大值均会随着载荷的增大而升高,随着载荷的增大更容易出现极端排放情况。对于未采用EGR技术的国Ⅵ重型车,其N2O排放量较低,N02排放略高;NO、NO2和N2O的排放都会随着载荷的升高而降低,三者都主要生成于循环的前半段,与NOx总量的排放趋势一致。采用EGR技术的国Ⅵ重型车,其N2O排放量较高,NO2排放量极低,且N2O的排放趋势与EGR流量具有对应一致关系。其中NO和NO2主要产生于循环的前半段,N2O主要产生于循环的后半段。(5)通过对颗粒物排放规律和受载荷变化影响研究发现,未采用EGR技术的车辆其颗粒物排放主要集中在C-WTVC循环开始和末尾位置;采用EGR技术的车辆,其颗粒物排放由整个循环提供。相对于未采用EGR技术的车辆,其颗粒物排放极端情况较少,在整个循环内呈平稳波动状态,颗粒物排放值范围较小,排放比较稳定,受车辆行驶工况影响较小。未采用EGR技术的车辆,其颗粒物排放随着整车载荷的变化呈逐渐下降趋势。采用EGR技术的车辆,其颗粒物排放随着增和的增加先降低后升高。究其原因,低载荷时,少量的EGR流量会使燃烧持续期变长,延长颗粒物的氧化时间。随着整车载荷的增加,EGR流量逐渐增加,会导致气缸内氧含量减少,燃烧情况变差,降低缸内温度,从而降低颗粒物的氧化速率。