汽油特性对汽车颗粒物排放影响及预测模型研究
发布时间：2021-10-19 01:09
随着汽车保有量的快速增加,汽车排放已成为我国城市大气细颗粒物(PM2.5)主要来源之一,加强汽车排放控制是目前城市大气污染防治工作的主要组成部分。油品作为“车-油-路”污染防治体系的关键要素对汽车颗粒物排放具有重要影响,有必要基于我国车、油特点开展相关研究,为制定符合我国国情的车用汽油标准和汽油车排放标准提供科学依据。本文基于国内外车用汽油标准差异,共设计9种具有不同理化特性的试验汽油,并在9辆典型汽油车上开展尾气排放和蒸发排放试验,研究烯烃含量、芳烃含量、T50（蒸馏出50%体积汽油时所对应温度）、T90（蒸馏出90%体积汽油时所对应温度）和乙醇含量等特性指标对汽油车排放影响。主要研究工作和创新研究成果如下:（1）本文选择烯烃、芳烃、T50、T90和乙醇含量5种关键环保指标作为研究对象,利用单因素方法,共设计9种试验燃料。首先,在典型受试汽车上详细考察了颗粒物计数器、测试循环、起动形式、车辆负荷和车辆技术等相关因素对汽车尾气颗粒物排放影响;然后,基于GDI和PFI两种不同技术汽油车,系统研究了烯烃、芳烃、T50、T90和乙醇含量对颗粒物排放影响,并考虑了环境温度...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
9952015年中国民用汽车保有量
汽油特性对汽车颗粒物排放影响及预测模型研究素之一[5-7]。发展新能源汽车、开发替代燃料、提高燃油经济性是源紧张的主要措施。此外，巨大的汽车保有量还造成了污染物的污染问题，尤其是在汽车密度大、活动强度高的城市区域。许多解析结果显示，汽车等移动源已成为我国城市空气 PM2.5污染的圳、南京等大城市其贡献率高达 20 30%[8-11]。汽车对大气 PM2.5排放的一次颗粒物，也包括以气态形式排放的挥发性有机化合物等在大气中经过复杂光化学反应生成的二次颗粒物[12-15]。汽车污域最突出、最紧迫的问题之一，促使我们需要深入研究汽车排放，进而采取科学有效措施降低其对大气环境造成的危害。
现代汽车排放间的相关性，2007 年美国环保署（EPA，Environmental Protection Agency）基于Tier 2 汽油车开展了乙醇含量、芳烃含量、蒸汽压（RVP）、T50 和 T90（汽油蒸馏出 50%和 90%体积时对应的温度）等反映汽油组分的关键指标对汽油车尾气排放影响研究[25]。欧洲和日本分别于 1993 年和 1997 年开展了“欧洲排放、燃油和发动机技术项目（”EPEFE，European Programmeon Emissions, Fuel and Engine Technologies）和“日本清洁空气项目”（JCAP，Japan Clean AiProgram）[26, 27]。此外，世界许多著名车企、石油公司和科研单位等也相继开展了油品对汽车排放影响的相关研究[28-35]。目前，国内仅有清华大学、中国环境科学研究院、北京理工大学、天津大学、同济大学等科研院所根据我国实情开展了油品对汽车排放影响的相关研究[36-40]。由于针对性和系统性不同，各单位研究考察的油品指标、水平设置等有较大差别，其结论也并非完全一致。整体看来，油品对汽车排放影响较大，改善油品质量是控制汽车排放水平的有效途径。自上世纪末，我国参照欧盟标准体系制定油品质量和汽车排放标准以来，已历经五个阶段。但是我国原油特点、炼油工艺水平、车辆技术及环境条件等与国外都存在一定差异，如果车用燃油和汽车排放标准的制定始终受制于国外，不但会加重石化行业投资负担，也不利于我国汽车行业的自主发展。
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国车用燃油清洁化的主要问题及建议[J]. 鲍晓峰,吕猛,朱仁成,刘泽民. 环境保护. 2017(Z1)
[2]机动车排放是雾霾元凶吗[J]. 鲍晓峰,尹航,黄志辉,胡京南. 中国经济报告. 2017(02)
[3]油品影响直喷汽油机一次颗粒物排放和二次颗粒物生成的研究进展[J]. 王银辉,帅石金,张文彬,马骁,徐宏明. 汽车安全与节能学报. 2016(04)
[4]美国发展清洁能源燃料乙醇的经验[J]. 李鹏辉. 世界环境. 2016(06)
[5]轻型汽油车排放颗粒物数浓度和粒径分布特征[J]. 樊筱筱,蒋靖坤,张强,李振华,何立强,吴烨,胡京南,郝吉明. 环境科学. 2016(10)
[6]汽油清净剂对汽车尾气排放影响及其清净性研究[J]. 朱仁成,鲍晓峰,贾明,岳欣,刘泽民,王博文. 环境工程技术学报. 2016(04)
[7]基于COPERT模式的北京市汽油车蒸发VOCs排放清单[J]. 樊守彬,田灵娣,张东旭. 环境工程学报. 2016(06)
[8]车用汽油机颗粒物生成机理及排放特性研究进展[J]. 帅石金,董哲林,郑荣,王步宇,付海超,徐宏明,王建昕. 内燃机学报. 2016(02)
[9]燃油组分对汽油机颗粒物及可挥发性有机物排放的影响[J]. 郑荣,李梦仁,王银辉,牛贺,胡敏,帅石金. 内燃机学报. 2016(01)
[10]移动源污染减排现状及控制对策[J]. 鲍晓峰,刘泽民,朱仁成. 环境保护. 2015(21)
博士论文
[1]用激光诱导炽光法研究燃烧过程中的碳烟生成特性[D]. 郑亮.清华大学 2014
[2]GDI汽油机乙醇汽油闪急沸腾喷雾研究[D]. 丁红元.华中科技大学 2013
[3]乙醇/生物柴油燃烧过程试验研究与理论分析[D]. 李立琳.江苏大学 2013
[4]燃油品质对重型柴油机排放特性影响的试验与研究[D]. 高俊华.天津大学 2013
[5]汽油品质对发动机性能影响的试验研究与数值模拟[D]. 沈义涛.清华大学 2009
硕士论文
[1]汽油机一次颗粒物排放特性及二次颗粒物生成潜势的研究[D]. 郑荣.清华大学 2015
[2]基于碳平衡法的柴油机燃油消耗量检测试验研究[D]. 孙丽玮.长安大学 2010
[3]汽油烃组成对排放的影响[D]. 田肃宁.天津大学 2005
本文编号：3443862
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
9952015年中国民用汽车保有量
汽油特性对汽车颗粒物排放影响及预测模型研究素之一[5-7]。发展新能源汽车、开发替代燃料、提高燃油经济性是源紧张的主要措施。此外，巨大的汽车保有量还造成了污染物的污染问题，尤其是在汽车密度大、活动强度高的城市区域。许多解析结果显示，汽车等移动源已成为我国城市空气 PM2.5污染的圳、南京等大城市其贡献率高达 20 30%[8-11]。汽车对大气 PM2.5排放的一次颗粒物，也包括以气态形式排放的挥发性有机化合物等在大气中经过复杂光化学反应生成的二次颗粒物[12-15]。汽车污域最突出、最紧迫的问题之一，促使我们需要深入研究汽车排放，进而采取科学有效措施降低其对大气环境造成的危害。
现代汽车排放间的相关性，2007 年美国环保署（EPA，Environmental Protection Agency）基于Tier 2 汽油车开展了乙醇含量、芳烃含量、蒸汽压（RVP）、T50 和 T90（汽油蒸馏出 50%和 90%体积时对应的温度）等反映汽油组分的关键指标对汽油车尾气排放影响研究[25]。欧洲和日本分别于 1993 年和 1997 年开展了“欧洲排放、燃油和发动机技术项目（”EPEFE，European Programmeon Emissions, Fuel and Engine Technologies）和“日本清洁空气项目”（JCAP，Japan Clean AiProgram）[26, 27]。此外，世界许多著名车企、石油公司和科研单位等也相继开展了油品对汽车排放影响的相关研究[28-35]。目前，国内仅有清华大学、中国环境科学研究院、北京理工大学、天津大学、同济大学等科研院所根据我国实情开展了油品对汽车排放影响的相关研究[36-40]。由于针对性和系统性不同，各单位研究考察的油品指标、水平设置等有较大差别，其结论也并非完全一致。整体看来，油品对汽车排放影响较大，改善油品质量是控制汽车排放水平的有效途径。自上世纪末，我国参照欧盟标准体系制定油品质量和汽车排放标准以来，已历经五个阶段。但是我国原油特点、炼油工艺水平、车辆技术及环境条件等与国外都存在一定差异，如果车用燃油和汽车排放标准的制定始终受制于国外，不但会加重石化行业投资负担，也不利于我国汽车行业的自主发展。
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国车用燃油清洁化的主要问题及建议[J]. 鲍晓峰,吕猛,朱仁成,刘泽民. 环境保护. 2017(Z1)
[2]机动车排放是雾霾元凶吗[J]. 鲍晓峰,尹航,黄志辉,胡京南. 中国经济报告. 2017(02)
[3]油品影响直喷汽油机一次颗粒物排放和二次颗粒物生成的研究进展[J]. 王银辉,帅石金,张文彬,马骁,徐宏明. 汽车安全与节能学报. 2016(04)
[4]美国发展清洁能源燃料乙醇的经验[J]. 李鹏辉. 世界环境. 2016(06)
[5]轻型汽油车排放颗粒物数浓度和粒径分布特征[J]. 樊筱筱,蒋靖坤,张强,李振华,何立强,吴烨,胡京南,郝吉明. 环境科学. 2016(10)
[6]汽油清净剂对汽车尾气排放影响及其清净性研究[J]. 朱仁成,鲍晓峰,贾明,岳欣,刘泽民,王博文. 环境工程技术学报. 2016(04)
[7]基于COPERT模式的北京市汽油车蒸发VOCs排放清单[J]. 樊守彬,田灵娣,张东旭. 环境工程学报. 2016(06)
[8]车用汽油机颗粒物生成机理及排放特性研究进展[J]. 帅石金,董哲林,郑荣,王步宇,付海超,徐宏明,王建昕. 内燃机学报. 2016(02)
[9]燃油组分对汽油机颗粒物及可挥发性有机物排放的影响[J]. 郑荣,李梦仁,王银辉,牛贺,胡敏,帅石金. 内燃机学报. 2016(01)
[10]移动源污染减排现状及控制对策[J]. 鲍晓峰,刘泽民,朱仁成. 环境保护. 2015(21)
博士论文
[1]用激光诱导炽光法研究燃烧过程中的碳烟生成特性[D]. 郑亮.清华大学 2014
[2]GDI汽油机乙醇汽油闪急沸腾喷雾研究[D]. 丁红元.华中科技大学 2013
[3]乙醇/生物柴油燃烧过程试验研究与理论分析[D]. 李立琳.江苏大学 2013
[4]燃油品质对重型柴油机排放特性影响的试验与研究[D]. 高俊华.天津大学 2013
[5]汽油品质对发动机性能影响的试验研究与数值模拟[D]. 沈义涛.清华大学 2009
硕士论文
[1]汽油机一次颗粒物排放特性及二次颗粒物生成潜势的研究[D]. 郑荣.清华大学 2015
[2]基于碳平衡法的柴油机燃油消耗量检测试验研究[D]. 孙丽玮.长安大学 2010
[3]汽油烃组成对排放的影响[D]. 田肃宁.天津大学 2005
本文编号：3443862
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