中国轻型汽车行驶工况开发

发布时间：2017-09-04 17:48

  本文关键词：中国轻型汽车行驶工况开发

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【摘要】：在中国,机动车的尾气排放已经成为目前大气污染的主要来源之一,其中,轻型汽车的排放占了很大比例。轻型汽车排放的CO、HC、NO_x和CO_2给环境和人类的健康带来了极大的危害。因此,控制和降低轻型汽车的尾气排放具有重大意义。严格的排放标准能够促进汽车节能减排技术的发展,而排放标准中的车辆行驶工况对于认证车辆的污染物排放和燃油经济性具有重要价值,本文以环保部课题“轻型汽车国6阶段行驶工况开发”为依托,对我国20个典型城市的实际行驶工况进行了调研,共获得了约470万条车辆实际道路行驶车速数据。应用T4253H方法对采集到的实际行驶车速进行了预处理,并基于“短行程+速度分级+速度-加速度概率分布+累积频率分布+差方值检验”的工况开发方法,构建了中国轻型汽车行驶工况CLDC(China Light-duty Vehicle Driving Cycle)。CLDC工况的主要特征参数如下:持续时间为1800s、平均车速为47.1km/h、最大车速为128.5km/h、加速比例为31.0%、减速比例为27.4%、怠速比例为14.1%、匀速比例为27.5%、最大加速度为1.310m/s2、RPA(Relative Positive Acceleration,相对正加速度)为0.142m/s2。将CLDC工况与目前国内外典型的轻型汽车行驶工况(如NEDC、WLTC和FTP75工况)进行了对比,发现CLDC工况在形式上与WLTC工况较为相似。选择了一辆2.0L的自动挡轻型汽油车作为试验车辆,在实验室条件下,分别依据NEDC、WLTC和CLDC工况,进行了常温冷启动和热启动试验,分析了试验车辆的CO、HC、NO_x和CO_2排放特性,结果表明:(1)冷启动试验下,CLDC和WLTC工况中65%以上的CO排放来自于超高速段,80%以上的HC排放和63%以上的NO_x排放来自于低速段;热启动试验下,两个工况中80%以上的CO排放来自于超高速段,60%以上的HC和NO_x排放来自于低速段;(2)NEDC工况的排放特性如下:冷启动试验下,86.91%的CO排放、97.58%的HC排放和91.83%的NO_x排放均来自于市区阶段;热启动试验下,67.00%的CO排放来自于市郊阶段,76.23%的HC排放和88.71%的NO_x排放来自于市区阶段。(3)CLDC工况的热启动试验结果与常温冷启动试验结果相比,CO排放增加了4.89%,HC排放降低了59.95%,NO_x排放基本不变,增加了0.0098g/km,CO_2排放降低了6.03%。对同一试验车辆的实际道路排放RDE(Real-world Driving Emissions)进行了测试,并采用CO_2移动平均窗口法计算得到了CO、HC、NO_x和CO_2的排放量。将RDE结果与CLDC工况常温冷启动排放试验的结果进行了对比分析,结果如下:CO降低了31.89%,HC降低了63.38%,NO_x降低了4.55%,CO_2增加了5.03%。
【关键词】：轻型汽车 行驶工况 排放
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U467.48
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-23
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究意义12-13
• 1.3 国内外研究现状13-21
• 1.3.1 国外车辆行驶工况的研究13-20
• 1.3.2 国内车辆行驶工况的研究20-21
• 1.4 本文主要研究内容21-22
• 1.5 本章小结22-23
• 第2章 中国轻型汽车行驶工况调研23-33
• 2.1 数据采集城市的选取23
• 2.2 试验车辆的选取23-24
• 2.3 驾驶员的确定24-25
• 2.4 数据采集设备的选取25-26
• 2.5 数据采集方法的确定26-27
• 2.6 试验道路的规划27-30
• 2.7 试验时间的选取30-31
• 2.8 本章小结31-33
• 第3章 车辆行驶工况数据处理33-43
• 3.1 数据量的确定33-34
• 3.2 数据预处理34-36
• 3.3 车辆行驶工况的确定36-37
• 3.4 短行程和运动段的提出37-38
• 3.5 特征参数的选取及计算38-42
• 3.5.1 特征参数的选取38-39
• 3.5.2 特征参数的计算39-42
• 3.6 本章小结42-43
• 第4章 车辆行驶工况的开发43-79
• 4.1 工况持续时间的确定43
• 4.2 速度节点的确定及速度区间的划分43-44
• 4.3 工况中各个速度段持续时间的确定44-45
• 4.4 工况中各个速度段内运动段及怠速段数量的确定45-46
• 4.5 CLDC工况的开发46-75
• 4.5.1 CLDC低速段工况的开发46-57
• 4.5.2 CLDC中速段工况的开发57-63
• 4.5.3 CLDC高速段工况的开发63-68
• 4.5.4 CLDC超高速段工况的开发68-72
• 4.5.5 CLDC工况的构建72-73
• 4.5.6 进行Down scale修正的CLDC超高速段工况73-75
• 4.6 预测的中国轻型汽车行驶工况75-76
• 4.7 本章小结76-79
• 第5章 中国轻型汽车行驶工况的验证79-85
• 5.1 CLDC低速段工况的验证79-80
• 5.2 CLDC中速段工况的验证80
• 5.3 CLDC高速段工况的验证80-81
• 5.4 CLDC超高速段工况的验证81-82
• 5.5 CLDC工况的验证82-83
• 5.6 CLDC工况与典型工况的对比分析83-84
• 5.7 本章小结84-85
• 第6章 排放验证试验85-99
• 6.1 工况排放试验85-94
• 6.1.1 试验方法85-86
• 6.1.2 排放污染物的计算方法86-88
• 6.1.3 试验结果分析88-94
• 6.2 RDE试验94-97
• 6.2.1 试验方法94-95
• 6.2.2 RDE的计算95-96
• 6.2.3 试验结果分析96-97
• 6.3 本章小结97-99
• 第7章 总结与展望99-102
• 7.1 工作总结99-101
• 7.2 本文创新点101
• 7.3 后续的研究展望101-102
• 参考文献102-106
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单106-107
• 致谢107

【参考文献】

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本文编号：792969