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基于台架试验的重型柴油车辆排放测试技术研究

作　者: 尹超
导　师: 尧命发; 高俊华
学　校: 天津大学
专　业: 动力工程
关键词: 重型柴油车排放测试系统台架试验颗粒欧Ⅵ OBD
分类号: U467.48
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

重型柴油车辆是物流运输和公共交通的主力运输工具,随着经济交流日益活跃、城市建设的蓬勃发展以及公共交通网络的不断壮大,重型柴油车辆的保有量也逐年增大。当前针对重型柴油车辆的排放测试,既可以在重型底盘测功机上进行,也可以基于发动机在台架上进行,但重型柴油车辆的法规排放测试都是基于发动机在台架上完成的。本文对重型柴油车辆在基于台架试验的法规排放试验过程中,影响排放测试结果的一系列因素进行了试验研究,包括台架控制系统和排放测试系统参数设置对测试结果的影响,为提高法规排放测试的规范性和一致性总结了工程经验。本文还对柴油机颗粒排放物的成分和数目进行了试验研究,通过颗粒成分检测指导颗粒物的排放控制;而颗粒数目排放也是未来欧Ⅵ法规要求的检测项目,本文通过具体试验考察了欧Ⅲ和欧Ⅳ柴油机颗粒数目排放水平,总结了柴油机颗粒数目排放特点。欧Ⅵ阶段排放测试路线和先前各阶段相比做出较大改变,本文对其中重要改变进行具体介绍,还通过具体试验探索了满足欧Ⅵ法规的超低排放柴油机对现有检测设备和检测方法的要求。欧Ⅳ及以后各阶段排放法规都增加车载诊断(OBD)系统的要求,本文具体介绍了我国法规规定的OBD系统的一般要求和验证方法。综上所述,对基于台架试验的重型柴油车辆排放测试技术有了较为全面和系统的论述。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-29
  1.1 柴油机排放与环境污染  8-12
    1.1.1 CO 的生成机理和危害  8-9
    1.1.2 HC 的生成机理和危害  9
    1.1.3 NOx 的生成机理和危害  9-11
    1.1.4 PM 的生成机理和危害  11-12
  1.2 重型柴油车辆排放法规的发展  12-20
    1.2.1 美国法规体系  12-14
    1.2.2 欧洲法规体系  14-17
    1.2.3 日本法规体系  17-18
    1.2.4 全球法规体系  18-19
    1.2.5 中国法规体系  19-20
  1.3 台架排放测试技术的发展  20-27
    1.3.1 发动机运行边界条件的控制  21-23
    1.3.2 排放测试设备原理  23-27
  1.4 本课题的研究内容和意义  27-29
    1.4.1 研究内容  27-28
    1.4.2 研究意义  28-29
第二章台架控制系统对排放的影响  29-54
  2.1 试验方案  29-31
    2.1.1 试验发动机和试验设备  29-30
    2.1.2 试验方案  30-31
  2.2 试验发动机排放稳定性考察  31-32
    2.2.1 参数的设定  31-32
    2.2.2 稳定性结果分析  32
  2.3 进气温度对排放的影响  32-37
    2.3.1 试验条件  32-33
    2.3.2 排放结果对比  33-37
  2.4 进气湿度对排放的影响  37-40
    2.4.1 试验条件  37
    2.4.2 排放结果对比  37-40
  2.5 进气压力对排放的影响  40-44
    2.5.1 试验条件  40-41
    2.5.2 排放结果对比  41-44
  2.6 中冷后温度对排放的影响  44-49
    2.6.1 试验条件  45
    2.6.2 试验结果  45-49
  2.7 排气背压对排放的影响  49-52
    2.7.1 试验条件  49
    2.7.2 排放结果对比  49-52
  2.8 本章小结  52-54
第三章全流和部分流PM 测试差异  54-64
  3.1 全流系统采样参数对PM 排放的影响  54-59
    3.1.1 试验条件  54-55
    3.1.2 试验结果分析  55-59
  3.2 部分流系统采样参数对PM 排放的影响  59-62
    3.2.1 试验条件  59-60
    3.2.2 试验结果分析  60-62
  3.3 全流和部分流系统PM 测试结果差异分析  62-63
  3.4 本章小结  63-64
第四章柴油机PM 成分和数目浓度检测  64-73
  4.1 柴油机PM 成分检测  64-68
    4.1.1 柴油机PM 成分分析  64-65
    4.1.2 PM 中SOF 的分离和检测  65-66
    4.1.3 国Ⅲ柴油机SOF 排放特性  66
    4.1.4 国Ⅳ柴油机SOF 排放特性  66-68
  4.2 柴油机PM 数目浓度检测  68-71
    4.2.1 颗粒计数器检测原理  68-69
    4.2.2 试验方法  69
    4.2.3 试验结果分析  69-71
  4.3 本章小结  71-73
第五章欧Ⅵ阶段重型车排放测试方法  73-80
  5.1 排气污染物测量方法  73-77
    5.1.1 排放限值  74
    5.1.2 测试工况  74-77
  5.2 排放测量和计算  77-78
    5.2.1 排放测量原理  77
    5.2.2 排放测量流程  77-78
  5.3 欧Ⅵ超低排放柴油机对排放测试的要求  78-79
    5.3.1 试验条件  78-79
    5.3.2 试验结果分析  79
  5.4 本章小结  79-80
第六章我国重型柴油车辆车载诊断（OBD）系统检测  80-86
  6.1 OBD 系统及限值  80-81
    6.1.1 国Ⅳ阶段  80
    6.1.2 国Ⅴ阶段  80
    6.1.3 OBD 限值  80-81
  6.2 OBD 系统一般要求  81-83
    6.2.1 OBD 系统功能监测  81
    6.2.2 NOx 排放控制要求  81-83
  6.3 OBD 系统型式核准试验  83-85
    6.3.1 试验一般步骤  83
    6.3.2 OBD 功能验证  83-84
    6.3.3 NOx 控制的验证  84
    6.3.4 SCR 路线发动机OBD 系统型式核准  84
    6.3.5 EGR/DPF 路线发动机OBD 系统型式核准  84-85
  6.4 本章小节  85-86
第七章全文总结与工作展望  86-88
  7.1 全文总结  86
  7.2 工作展望  86-88
参考文献  88-90
发表论文和参加科研情况说明  90-91
致谢  91

基于台架试验的重型柴油车辆排放测试技术研究

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