冷起動條件下混合動力系統的NOx排放
發動機在達到正常運行溫度前,具有較高的熱能損失和燃油消耗。溫度較低也使催化劑的轉化效率下降,NOx排放增加。這種現象被稱為冷起動問題。該問題無論是在傳統動力系統中還是混合動力系統中,始終是一個有待解決的問題。目前,在試驗室條件下對傳統動力系統冷起動問題的研究較多,但是對混合動力系統冷起動問題的研究較少。對此,需要通過試驗對混合動力系統的冷起動問題進行研究。
試驗分析采用5輛滿足歐Ⅴ排放法規的試驗汽車。5輛汽車的動力系統結構分別為傳統柴油壓燃點火式、并聯式汽油混合動力結構、串聯插電式汽油混合動力結構、混聯式汽油混合動力結構和混聯插電式混合動力結構。試驗在試驗室條件下進行,試驗所需道路數據取自葡萄牙里斯本市區,一組數據包含城市道路、郊區道路和高速公路數據,另一組僅包含城市道路數據。試驗時,將道路數據輸入仿真平臺,保持汽車冷卻液溫度低于80℃,模擬發動機處于冷起動狀態。采用便攜式測量系統測量汽車在真實道路數據下,發動機參數、排氣成分、路面地形和汽車動態特性。其中,發動機參數包括轉速、負荷、節氣門位置、進氣歧管壓力、冷卻液溫度、進氣溫度和進氣流量。排氣成分的測量主要包括對 O2、CO2、CO、HC和NOx含量的測量。路面地形包括汽車位置和高度。汽車動態特性包括汽車速度、加速度、滾動阻力、坡道阻力和空氣阻力。結果表明:所有測試汽車在低溫起動條件下,對汽車性能的影響較小,但NOx的排放都增加,且傳統汽車比混合動力汽車的排放約高10%。不同混合動力結構對NOx排放的影響不同,總的來說,冷起動條件約增加1.61±0.20倍的NOx排放。
Roberto Aliandro Varella et al.
SAE 2016-01-1010.
編譯:王祥