重型车PEMS试验平原与高原排放研究

昌小波 陈新海 江绮睿

摘 要：随着国六法规实施，道路PEMS作为国六法规重要组成部分，承担着汽车尾气减排的重要作用。基于为了更好的了解道路实际道路排放在不同海拔、载荷下排放变化，本文以某重型商用客车为例，简要概述了重型车PEMS在不同环境测试变化下的排放。

关键词：重型车 海拔 PEMS 载荷

Abstract：With the implementation of China VI regulations， road PEMS， as an important part of China VI regulations， plays an important role in automobile exhaust emission reduction. Based on the change of actual road emissions at different altitudes and loads， this paper takes a heavy commercial bus as an example to briefly summarize the emission of heavy vehicle PEMS under different environmental test changes.

Key words：heavy vehicle， altitude， PEMS， load

本文试验采用的是日本Horiba-OBS-ONE设备，重型车实际道路排放污染物监测主要包括CO、氮氧以及PN（颗粒物数量），该试验需要满足温度不低于-7℃，海拔不高于2400m。本文试验采用的是N2车型工况进行研究。本文试验所选地点为沈阳（平原）以及西宁（高原），试验工况主要包括城市工况（平均车速15-30km/h）、城郊工况（平均车速45-70km/h）及高速工况（平均车速>70km/h），各工况时间占比分别为45±5%、25±5%和30±5%。本试验排放结果确定采用的是平移窗口原理，基于基准循环做功使用移动平均窗口方法计算排放。原理如下：不是对所有的采集数据进行排放质量计算，而是对有效数据的子集进行计算。每个子集的长度大小应通过循环功与基准试验室瞬态循环的对应结果一致的原则确定，应采用与数据采样周期相等的时间间隔△t进行移动平均计算。在以下部分，用于平均排放数据的这些子集称之为“平均窗口”。任何无效数据均不应用于计算基于循环功平均窗口排放。本文试验所采集变量如下：

1 基于试验数据分析

1.1 对于低温平原空载和满载数据对比

1.1.1 平原低温空载试验，即设备加试验人员外，不再添加任何载荷，试验温度控在（-7℃-0℃）之间，平均海拔50米。

1.1.2 平原低温载满试验，即设备加试验人员以及加载物达到车辆最大设计总质量，试验路线和驾驶风格与空载试验保持一致。

1.2 对于低温高原空载和满载数据

1.2.1 高原低温空载，即设备加试验人员外，不再添加任何载荷，试验温度控在（-7℃-0℃）之间，平均海拔2200米。（表４）

1.2.2 高原低温满载，即设备加试验人员以及加载物达到车辆最大设计总质量，试验路线和驾驶风格与空载试验保持一致。（表５）

1.3 对于对于常温高原空载和满载数据对于

1.3.1 高原常溫空载，即设备加试验人员外，不再添加任何载荷，试验温度控在（18℃-25℃）之间，平均海拔2200米。（表6）

1.3.2 高原常温满，即设备加试验人员以及加载物达到车辆最大设计总质量，试验路线和驾驶风格与空载试验保持一致。（表7）

对于表中数据解释

（1）对于Nox有效窗口排放数据按照大小从低到高取第90%位置排放数据

（2）对于CO有效窗口排放数据按照大小从低到高取第90%位置排放数据

（3）对于PN有效窗口排放数据按照大小从低到高取第90%位置排放数据

（4）窗口通过率是指有效窗口内排放数据低于限值的个数与总窗口个数比值

（5）NOx<500ppm是指整个试验过程中NOx排放值低于500ppm个数与总数比值

（6）总做功是指整个试验过程中发动机所做净功的总和

2 计算原理

排气流量计与测试车辆排气管相连接，排气流量计可以精确测出车辆尾气排气流量，取样探头从排气流量计中进行取样分析。

（1）发动机循环功计算

W-发动机循环功（kwh）

n-发动机转速（r/min）

t-发动机扭矩（Nm）

i-试验时间（s）

（2）计算颗粒物瞬时排放质量

PMt-颗粒物瞬时排放质量，g/s

PMconc-颗粒物瞬时质量浓度，mg/m3

QPM-颗粒物在线设备采样流量，m3/min

K0-颗粒物滤纸称重法对颗粒物在线质量浓度校正系数

K1-稀释系统总流量与经过滤纸累计流量比值

K2-尾气流量与等比例采样系统采样量的比值

（3）比排放的计算

m-各污染物排放量，mg/窗口

W（t2i）-W（t1i）-第i个平均窗口的循环功

（4）最终排放结果计算

L-某种污染物的排放结果

M-某种污染物排放总量

3 总结

本文通过研究得到以下结论：

（1）满载试验比空载试验的PN值要高，说明载荷对重型车的PN影响比较大。

（2）低温试验比常温试验的Nox高，说明温度对重型车Nox影响比较大。

（3）高原试验比平原试验的Nox高，说明海拔对重型车Nox影响比较大。

参考文献：

[1]郭淑霞，于雷，宋国华.重型柴油车实测排放因子和MOBILE6预测值的对比分析[J].安全与环境工程.2007，（2）.17-21.

[2]黄成，陈长虹，景启国，等.重型柴油车实际道路排放与行驶工况的相关性研究[J].环境科学学报.2007，（2）.177-184.