混合动力汽车实际道路行驶排放特性研究
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２０１８ 年( 第 ４０ 卷) 第 １０ 期 ｄｏｉ: １０.１９５６２ / ｊ.ｃｈｉｎａｓａｅ.ｑｃｇｃ.２０１８.０１０.００３
汽 车 工 程 Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１８( Ｖｏｌ.４０) Ｎｏ.１０
混合动力汽车实际道路行驶排放特性研究∗
禹文林１ꎬ２ ꎬ葛蕴珊１ꎬ２ ꎬ王 欣１ꎬ２ ꎬ彭子航１ꎬ３ ꎬ王学智１ꎬ３ ꎬ尹 航４
Biblioteka Baidu
汽 车 工 程
２０１８ 年( 第 ４０ 卷) 第 １０ 期
力( ｏｆｆ￣ｖｅｈｉｃｌｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｈｙｂｒｉｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅꎬ ＯＶＣ￣ ＨＥＶ) 车辆 ＲＤＥ 计算方法分析混合动力汽油车的污 染物排放[４] ꎮ
粒物数量(ＰＮ) 排放进行瞬态测试ꎮ 测试设备如表 ２ 所示ꎬ设备安装如图 １ 所示ꎮ
∗青海省科技项目(２０１３￣Ｊ￣Ａ４) 和科技部大气专项(２０１６ＹＦＣ０２０８００５) 资助ꎮ 原稿收到日期为 ２０１７ 年 ３ 月 ２２ 日ꎬ修改稿收到日期为 ２０１７ 年 ５ 月 ２６ 日ꎮ 通信作者:葛蕴珊ꎬ教授ꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｇｅｙｕｎｓｈａｎ＠ １６３.ｃｏｍꎮ
������１ １４０������
(１������ 北京理工大学机械与车辆学院ꎬ北京 １０００８１ꎻ２������ 北京电动车辆协同创新中心ꎬ北京 １０００８１ꎻ ３������ 青海省高原科技发展有限公司ꎬ西宁 ８１０００６ꎻ４������ 中国环境科学研究院ꎬ北京 １０００１２)
[摘要] 混合动力汽车相比传统燃料汽车具有燃油经济性好和排放低的优势ꎬ是目前汽车领域内的研究热 点ꎮ 最新发布的国六轻型车排放法规引入欧盟标准的实际道路排放( ＲＤＥ) 测试ꎬ本文中按照法规要求挑选 ３ 辆混 合动力汽车和 ３ 辆同排量的汽油车进行 ＲＤＥ 试验ꎬ分析了混合动力汽车的实际道路行驶污染物排放特性ꎬ并针对 目前的 ＲＤＥ 测试法规提出进一步完善的建议ꎮ
３. Ｑｉｎｇｈａｉ Ｐｌａｔｅａｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｍｐａｎｙꎬ Ｘｉｎｉｎｇ ８１０００６ꎻ ４. Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１２
[ Ａｂｓｔｒａｃｔ] Ｈｙｂｒｉｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｈａｖｅ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｇｏｏｄ ｆｕｅｌ ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ ｌｏｗ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｆｕｅｌ ｖｅｈｉｃｌｅｓꎬ ｓｏ ｔｈｅｙ ｂｅｃｏｍｅ ｔｈｅ ｆｏｃｕｓ ｏｆ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ ｐｒｅｓｅｎｔ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｆｉｅｌｄ. Ｒｅｃｅｎｔｌｙ ｐｒｏｍｕｌｇａｔｅｄ Ｃｈｉｎａ￣ＶＩ ｌｉｇｈｔ￣ｄｕｔｙ ｖｅｈｉｃｌｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｒｅａｌ ｄｒｉｖｉｎｇ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ( ＲＤＥ) ｔｅｓｔ ｆｒｏｍ Ｅｕｒｏｐｅａｎ ｓｔａｎｄ￣ ａｒｄ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎꎬ ｔｈｒｅｅ ｈｙｂｒｉｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ( ＨＥＶｓ) ａｎｄ ｔｈｒｅｅ ｇａｓｏｌｉｎｅ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｗｉｔｈ ｓａｍｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ａｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｔｏ ｃｏｎｄｕｃｔ ＲＤＥ ｔｅｓｔꎬ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＨＥＶｓ ａｎａ￣ ｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｓｏｍｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ＲＤＥ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｇｉｖｅｎ.
关键词:混合动力汽车ꎻ实际道路排放
Ａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｒｅａｌ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ
Ｙｕ Ｗｅｎｌｉｎ１ꎬ２ꎬＧｅ Ｙｕｎｓｈａｎ１ꎬ２ꎬＷａｎｇ Ｘｉｎ１ꎬ２ꎬＰｅｎｇ Ｚｉｈａｎｇ１ꎬ３ꎬＷａｎｇ Ｘｕｅｚｈｉ１ꎬ３ ＆ Ｙｉｎ Ｈａｎｇ４
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ: ＨＥＶｓꎻ ｒｅａｌ ｄｒｉｖｉｎｇ ｅｍｉｓｓｉｏｎ
前言
随着汽车保有量的不断增加ꎬ汽车工业已经逐 步发展成为我国实体经济的支柱产业ꎮ 汽车在提供 便利的同时也造成了巨大的环境污染ꎬ不断加严排 放法规和使用清洁能源是减少汽车污染物排放的有 效手段ꎮ 考虑到纯电动汽车续驶里程短和充电难的 问题ꎬ混合动力技术将是一个很好的过渡ꎮ
１. Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１ꎻ ２. Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｉｎ Ｂｅｉｊｉｎｇꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１ꎻ
实验室标准测试循环只能反映汽车在特定工况 的排放水平ꎬ通过标准测试循环得到的污染物排放
和实际道路排放存在较大差别[１－３] ꎮ 最新发布的国 六法规中引入实际道路排放( ｒｅａｌ ｄｒｉｖｉｎｇ ｅｍｉｓｓｉｏｎꎬ ＲＤＥ) 测 试ꎬ 通 过 使 用 车 载 便 携 式 排 放 测 试 设 备 ( ｐｏｒｔａｂｌｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍꎬ ＰＥＭＳ) 对车 辆在实际道路行驶条件下进行排放测试[４] ꎮ 混合动 力汽油车的实际道路排放与传统燃料汽车的实际道 路排放也存在差别[５] ꎮ 目前对混合动力汽车的实际 道路行驶排放研究较少ꎬ本文中选择了 ３ 辆混合动 力汽油车和同排量的 ３ 辆汽油车进行 ＲＤＥ 试验ꎬ采 用 ＣＯ２ 移动平均窗口法分析汽油车的污染物排放ꎬ 采用算术平均法、ＣＯ２ 移动平均窗口法和插电混合动
汽 车 工 程 Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１８( Ｖｏｌ.４０) Ｎｏ.１０
混合动力汽车实际道路行驶排放特性研究∗
禹文林１ꎬ２ ꎬ葛蕴珊１ꎬ２ ꎬ王 欣１ꎬ２ ꎬ彭子航１ꎬ３ ꎬ王学智１ꎬ３ ꎬ尹 航４
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汽 车 工 程
２０１８ 年( 第 ４０ 卷) 第 １０ 期
力( ｏｆｆ￣ｖｅｈｉｃｌｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｈｙｂｒｉｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅꎬ ＯＶＣ￣ ＨＥＶ) 车辆 ＲＤＥ 计算方法分析混合动力汽油车的污 染物排放[４] ꎮ
粒物数量(ＰＮ) 排放进行瞬态测试ꎮ 测试设备如表 ２ 所示ꎬ设备安装如图 １ 所示ꎮ
∗青海省科技项目(２０１３￣Ｊ￣Ａ４) 和科技部大气专项(２０１６ＹＦＣ０２０８００５) 资助ꎮ 原稿收到日期为 ２０１７ 年 ３ 月 ２２ 日ꎬ修改稿收到日期为 ２０１７ 年 ５ 月 ２６ 日ꎮ 通信作者:葛蕴珊ꎬ教授ꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｇｅｙｕｎｓｈａｎ＠ １６３.ｃｏｍꎮ
������１ １４０������
(１������ 北京理工大学机械与车辆学院ꎬ北京 １０００８１ꎻ２������ 北京电动车辆协同创新中心ꎬ北京 １０００８１ꎻ ３������ 青海省高原科技发展有限公司ꎬ西宁 ８１０００６ꎻ４������ 中国环境科学研究院ꎬ北京 １０００１２)
[摘要] 混合动力汽车相比传统燃料汽车具有燃油经济性好和排放低的优势ꎬ是目前汽车领域内的研究热 点ꎮ 最新发布的国六轻型车排放法规引入欧盟标准的实际道路排放( ＲＤＥ) 测试ꎬ本文中按照法规要求挑选 ３ 辆混 合动力汽车和 ３ 辆同排量的汽油车进行 ＲＤＥ 试验ꎬ分析了混合动力汽车的实际道路行驶污染物排放特性ꎬ并针对 目前的 ＲＤＥ 测试法规提出进一步完善的建议ꎮ
３. Ｑｉｎｇｈａｉ Ｐｌａｔｅａｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｍｐａｎｙꎬ Ｘｉｎｉｎｇ ８１０００６ꎻ ４. Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１２
[ Ａｂｓｔｒａｃｔ] Ｈｙｂｒｉｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｈａｖｅ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｇｏｏｄ ｆｕｅｌ ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ ｌｏｗ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｆｕｅｌ ｖｅｈｉｃｌｅｓꎬ ｓｏ ｔｈｅｙ ｂｅｃｏｍｅ ｔｈｅ ｆｏｃｕｓ ｏｆ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ ｐｒｅｓｅｎｔ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｆｉｅｌｄ. Ｒｅｃｅｎｔｌｙ ｐｒｏｍｕｌｇａｔｅｄ Ｃｈｉｎａ￣ＶＩ ｌｉｇｈｔ￣ｄｕｔｙ ｖｅｈｉｃｌｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｒｅａｌ ｄｒｉｖｉｎｇ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ( ＲＤＥ) ｔｅｓｔ ｆｒｏｍ Ｅｕｒｏｐｅａｎ ｓｔａｎｄ￣ ａｒｄ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎꎬ ｔｈｒｅｅ ｈｙｂｒｉｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ( ＨＥＶｓ) ａｎｄ ｔｈｒｅｅ ｇａｓｏｌｉｎｅ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｗｉｔｈ ｓａｍｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ａｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｔｏ ｃｏｎｄｕｃｔ ＲＤＥ ｔｅｓｔꎬ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＨＥＶｓ ａｎａ￣ ｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｓｏｍｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ＲＤＥ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｇｉｖｅｎ.
关键词:混合动力汽车ꎻ实际道路排放
Ａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｒｅａｌ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ
Ｙｕ Ｗｅｎｌｉｎ１ꎬ２ꎬＧｅ Ｙｕｎｓｈａｎ１ꎬ２ꎬＷａｎｇ Ｘｉｎ１ꎬ２ꎬＰｅｎｇ Ｚｉｈａｎｇ１ꎬ３ꎬＷａｎｇ Ｘｕｅｚｈｉ１ꎬ３ ＆ Ｙｉｎ Ｈａｎｇ４
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ: ＨＥＶｓꎻ ｒｅａｌ ｄｒｉｖｉｎｇ ｅｍｉｓｓｉｏｎ
前言
随着汽车保有量的不断增加ꎬ汽车工业已经逐 步发展成为我国实体经济的支柱产业ꎮ 汽车在提供 便利的同时也造成了巨大的环境污染ꎬ不断加严排 放法规和使用清洁能源是减少汽车污染物排放的有 效手段ꎮ 考虑到纯电动汽车续驶里程短和充电难的 问题ꎬ混合动力技术将是一个很好的过渡ꎮ
１. Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１ꎻ ２. Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｉｎ Ｂｅｉｊｉｎｇꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１ꎻ
实验室标准测试循环只能反映汽车在特定工况 的排放水平ꎬ通过标准测试循环得到的污染物排放
和实际道路排放存在较大差别[１－３] ꎮ 最新发布的国 六法规中引入实际道路排放( ｒｅａｌ ｄｒｉｖｉｎｇ ｅｍｉｓｓｉｏｎꎬ ＲＤＥ) 测 试ꎬ 通 过 使 用 车 载 便 携 式 排 放 测 试 设 备 ( ｐｏｒｔａｂｌｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍꎬ ＰＥＭＳ) 对车 辆在实际道路行驶条件下进行排放测试[４] ꎮ 混合动 力汽油车的实际道路排放与传统燃料汽车的实际道 路排放也存在差别[５] ꎮ 目前对混合动力汽车的实际 道路行驶排放研究较少ꎬ本文中选择了 ３ 辆混合动 力汽油车和同排量的 ３ 辆汽油车进行 ＲＤＥ 试验ꎬ采 用 ＣＯ２ 移动平均窗口法分析汽油车的污染物排放ꎬ 采用算术平均法、ＣＯ２ 移动平均窗口法和插电混合动