隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,我國公路客貨運輸量不斷增加,柴油機(jī)動車污染排放問題日益突出。柴油車排放顆粒物的不同化學(xué)組分對氣候、氣象以及人體健康的影響程度差異較大,因此探究柴油車顆粒物化學(xué)組分排放特征,對柴油車排放控制政策制定有十分重要的意義。本研究搭建了車載測試系統(tǒng),實現(xiàn)了等比例采樣稀釋、恒定流量膜采樣等功能。選取濟(jì)南、宜昌、廈門三個城市,設(shè)計了包含城市和高速兩種工況共計92車次的實驗方案。對柴油車排放的顆粒物進(jìn)行膜采樣,分析了其物理性質(zhì)及化學(xué)組成,結(jié)合同步實測建立的車輛行駛工況,解析車輛行駛工況與其排放的顆粒物化學(xué)組成的定量關(guān)系。針對四種技術(shù)、三種車型建立基于工況的化學(xué)組分矩陣,實現(xiàn)了對中國柴油機(jī)動車實際運行工況下顆粒物排放的理化特征的深入解析,并基于大量實測工況編制中國柴油機(jī)動車顆粒物化學(xué)組分排放清單。基于上路排放測試結(jié)果解析了工況對排放的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn):柴油機(jī)動車高速工況相比城市工況,排放的顆粒物中元素碳(EC)的比例略高,原因可能是高速工況機(jī)動車負(fù)荷相比城市工況高。在0-30km/h區(qū)間內(nèi)隨工況平均速度的升高EC/有機(jī)碳(OC)的值從1.5升高到2.8左右,其原因是平均車速相對較低,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較低,EC排放相對較少;平均速度高于30km/h的工況下,顆粒物中EC/OC的值逐步穩(wěn)定在2.8-3.0,其原因是該工況下發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷處于比較穩(wěn)定狀態(tài),EC/OC的值相對穩(wěn)定,而平均速度較高,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較高,EC排放相對較高。依據(jù)本研究確定的排放單元劃分方法,采用直接觀察法,劃分出9個排放單元,每個排放單元中顆粒物化學(xué)組分趨于一致,確定了基于工況的三個分技術(shù)柴油車化學(xué)組分排放矩陣,從而建立柴油車顆粒物化學(xué)組分排放模擬方式。對比四種主要化學(xué)組分的模擬結(jié)果與實測結(jié)果發(fā)現(xiàn)元素碳、有機(jī)碳的模擬誤差在±10%以內(nèi);水溶性離子、痕量元素模擬誤差在±14%以內(nèi),說明建立的模擬方式具有較高的可靠性。建立2009年中國柴油機(jī)動車顆粒物化學(xué)組分排放清單,道路柴油車共排放元素碳235.5±37.8Tg,有機(jī)物106.5±8.7Tg,水溶性離子21.9±3.8Tg,痕量元素11.9±3.7Tg。中重型柴油車是各類化學(xué)組分排放的主要來源,其中元素碳、有機(jī)物、水溶性離子、痕量元素排放占所有柴油車排放的93%以上。
【學(xué)位單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：X734.2
【部分圖文】：

圖 1-1 源排放的顆粒物化學(xué)組分對人體和環(huán)境的影響此外我國城市發(fā)展迅速，城市數(shù)量迅速增加，城市規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，城際間的交通活動越來越頻繁，我國公路路網(wǎng)也發(fā)展迅速，截止到 2013 年底我國公路里程達(dá) 435.6 萬公里。相應(yīng)地，我國公路客貨運量在近十年里同樣也是增長迅速，分別從 2005 年的 9292 億人公里和 8693 億噸公里增加到 2014 年的 11982 億人公

圖 1-2 中國民用汽車保有量（1990-2013 年）1.2 機(jī)動車排放測試方法研究進(jìn)展隨著機(jī)動車逐步成為城市中各種污染物的重要來源，從 50 年以前，很多科

研究技術(shù)路線圖
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本文編號：2838234