柴油车道路行驶及颗粒捕集器再生期间颗粒物排放*
2021-09-01彭美春邹康聪黄文伟
彭美春 邹康聪 陈 越 黄文伟
(1.广东工业大学机电工程学院,广东 广州 510006;2.深圳职业技术学院汽车与交通学院,广东 深圳 518055)
据统计,全国汽车颗粒物排放总量的84.6%以上来源于仅占汽车保有量7.9%的柴油货车[1],可见降低柴油货车颗粒物排放意义重大。《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB 17691—2018)新增了车辆实际道路行驶排放(RDE)测试要求,规定了粒子数量(PN)排放限值。实际道路运行工况的多变性与驾驶习惯的差异等带来排放的不确定性。HUANG等[2]、SAARI等[3]研究认为,驾驶激烈程度、负荷、道路坡度等均对柴油车辆颗粒物排放产生影响。RDE测试要求对颗粒物排放控制技术提出了更高要求。柴油机颗粒捕集器(DPF)可有效捕集排气颗粒物[4],但随DPF中沉积的颗粒物量增加会堵塞DPF导致发动机排气背压增大,排放性能等恶化[5],因此沉积的颗粒物需不断被氧化燃烧,呈气态或细小的颗粒物状排出,谓之DPF再生。再生期间,细小的颗粒物排出怎样影响PN的RDE测试,引起了关注。张俊等[6]研究了柴油机DPF喷油主动再生技术对PN排放的影响,发现再生期间PN排放增大。R’MILI等[7]也得出类似结论。孟忠伟等[8]研究了外加热源主动再生技术对DPF再生时PN排放的影响,发现再生初期PN排放增加。YOON等[9]发现,令DPF再生过程PN排放增大的原因主要是一些成核模式的粒子物排放量大增。YAMADA等[10]研究发现,DPF主动再生过程中挥发性有机物大量增加。当前对PN排放特性的研究大多基于室内台架、稳态工况,对柴油车实际道路行驶瞬态工况下PN排放特性,尤其对实际道路行驶中DPF再生期间PN排放规律了解甚少,其原因有实际道路运行工况不确定性与颗粒物车载排放测试系统(PEMS)的复杂性等。……
