缸内直喷汽油车颗粒物数量及可溶性有机组分排放特性
2021-03-30胡志远夏孝程全轶枫同济大学汽车学院上海0804上海机动车检测认证技术研究中心有限公司上海0805
胡志远,夏孝程,宋 博,全轶枫(.同济大学汽车学院,上海 0804;.上海机动车检测认证技术研究中心有限公司,上海 0805)
交通运输是中国大气细颗粒物的主要来源之一.据报道,机动车产生的细颗粒物排放占重庆大气细颗粒物的 7.8%[1]、天津大气细颗粒物的 23.3%~25.4%[2]、是上海宝山和普陀区 PM0.43~2.1和 PM2.1~10的主要来源[3].缸内直喷型(Gasoline Direct Injection,GDI)汽油机直接将燃油喷入气缸燃烧室内,其颗粒物数量排放比进气道喷射(Port Fuel Injection,PFI)汽油机增加一个数量级以上[4-6].这些颗粒以粒径小于100nm的超细颗粒物为主,对人体危害很大[7-8],是汽车颗粒物排放控制的重点.
为减小汽车尾气对环境、人体的危害,各国日益严格了排放法规.车辆试验时采用的测试循环不同,得到的燃油经济性[9-10]、气态污染物排放[11-13]、颗粒物质量[14]、颗粒物数量及粒径分布[15-17]、固态颗粒数量[18]结果亦不同.我国采用等同欧洲法规的测试循环对车辆进行型式认证和生产一致性检查.2018年1月1日开始全面实施国V排放标准,限制缸内直喷汽油车的颗粒物质量排放小于 4.5mg/km.2020年1月1日开始实施的国VI排放标准,在限制颗粒物质量排放的同时限制固态颗粒数量排放不超过 6.0×1011个/km.
研究表明,新欧洲驾驶循环(New European Driving Cycle,NEDC)测量结果不能够准确反应实际道路工况[19],全球轻型车统一测试循环(Worldwide Harmonized Light Vehicle Test Cycle,WLTC)较 NEDC循环覆盖了更多的道路工况[20].测试循环中23nm以下的固态颗粒物占总颗粒物数量的 30%~40%[21-22],高于法规循环 5%~15%的理论假设.而且,车辆实际道路行驶时,产生的挥发性/半挥发性组分使得颗粒物(特别是 40nm 以下的颗……
