汽油特性對(duì)汽車(chē)顆粒物排放影響及預(yù)測(cè)模型研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-19 01:09
隨著汽車(chē)保有量的快速增加,汽車(chē)排放已成為我國(guó)城市大氣細(xì)顆粒物(PM2.5)主要來(lái)源之一,加強(qiáng)汽車(chē)排放控制是目前城市大氣污染防治工作的主要組成部分。油品作為“車(chē)-油-路”污染防治體系的關(guān)鍵要素對(duì)汽車(chē)顆粒物排放具有重要影響,有必要基于我國(guó)車(chē)、油特點(diǎn)開(kāi)展相關(guān)研究,為制定符合我國(guó)國(guó)情的車(chē)用汽油標(biāo)準(zhǔn)和汽油車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)依據(jù)。本文基于國(guó)內(nèi)外車(chē)用汽油標(biāo)準(zhǔn)差異,共設(shè)計(jì)9種具有不同理化特性的試驗(yàn)汽油,并在9輛典型汽油車(chē)上開(kāi)展尾氣排放和蒸發(fā)排放試驗(yàn),研究烯烴含量、芳烴含量、T50(蒸餾出50%體積汽油時(shí)所對(duì)應(yīng)溫度)、T90(蒸餾出90%體積汽油時(shí)所對(duì)應(yīng)溫度)和乙醇含量等特性指標(biāo)對(duì)汽油車(chē)排放影響。主要研究工作和創(chuàng)新研究成果如下:(1)本文選擇烯烴、芳烴、T50、T90和乙醇含量5種關(guān)鍵環(huán)保指標(biāo)作為研究對(duì)象,利用單因素方法,共設(shè)計(jì)9種試驗(yàn)燃料。首先,在典型受試汽車(chē)上詳細(xì)考察了顆粒物計(jì)數(shù)器、測(cè)試循環(huán)、起動(dòng)形式、車(chē)輛負(fù)荷和車(chē)輛技術(shù)等相關(guān)因素對(duì)汽車(chē)尾氣顆粒物排放影響;然后,基于GDI和PFI兩種不同技術(shù)汽油車(chē),系統(tǒng)研究了烯烴、芳烴、T50、T90和乙醇含量對(duì)顆粒物排放影響,并考慮了環(huán)境溫度...
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:147 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
9952015年中國(guó)民用汽車(chē)保有量
汽油特性對(duì)汽車(chē)顆粒物排放影響及預(yù)測(cè)模型研究素之一[5-7]。發(fā)展新能源汽車(chē)、開(kāi)發(fā)替代燃料、提高燃油經(jīng)濟(jì)性是源緊張的主要措施。此外,巨大的汽車(chē)保有量還造成了污染物的污染問(wèn)題,尤其是在汽車(chē)密度大、活動(dòng)強(qiáng)度高的城市區(qū)域。許多解析結(jié)果顯示,汽車(chē)等移動(dòng)源已成為我國(guó)城市空氣 PM2.5污染的圳、南京等大城市其貢獻(xiàn)率高達(dá) 20 30%[8-11]。汽車(chē)對(duì)大氣 PM2.5排放的一次顆粒物,也包括以氣態(tài)形式排放的揮發(fā)性有機(jī)化合物等在大氣中經(jīng)過(guò)復(fù)雜光化學(xué)反應(yīng)生成的二次顆粒物[12-15]。汽車(chē)污域最突出、最緊迫的問(wèn)題之一,促使我們需要深入研究汽車(chē)排放,進(jìn)而采取科學(xué)有效措施降低其對(duì)大氣環(huán)境造成的危害。
現(xiàn)代汽車(chē)排放間的相關(guān)性,2007 年美國(guó)環(huán)保署(EPA,Environmental Protection Agency)基于Tier 2 汽油車(chē)開(kāi)展了乙醇含量、芳烴含量、蒸汽壓(RVP)、T50 和 T90(汽油蒸餾出 50%和 90%體積時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度)等反映汽油組分的關(guān)鍵指標(biāo)對(duì)汽油車(chē)尾氣排放影響研究[25]。歐洲和日本分別于 1993 年和 1997 年開(kāi)展了“歐洲排放、燃油和發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)項(xiàng)目(”EPEFE,European Programmeon Emissions, Fuel and Engine Technologies)和“日本清潔空氣項(xiàng)目”(JCAP,Japan Clean AiProgram)[26, 27]。此外,世界許多著名車(chē)企、石油公司和科研單位等也相繼開(kāi)展了油品對(duì)汽車(chē)排放影響的相關(guān)研究[28-35]。目前,國(guó)內(nèi)僅有清華大學(xué)、中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、北京理工大學(xué)、天津大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等科研院所根據(jù)我國(guó)實(shí)情開(kāi)展了油品對(duì)汽車(chē)排放影響的相關(guān)研究[36-40]。由于針對(duì)性和系統(tǒng)性不同,各單位研究考察的油品指標(biāo)、水平設(shè)置等有較大差別,其結(jié)論也并非完全一致。整體看來(lái),油品對(duì)汽車(chē)排放影響較大,改善油品質(zhì)量是控制汽車(chē)排放水平的有效途徑。自上世紀(jì)末,我國(guó)參照歐盟標(biāo)準(zhǔn)體系制定油品質(zhì)量和汽車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)以來(lái),已歷經(jīng)五個(gè)階段。但是我國(guó)原油特點(diǎn)、煉油工藝水平、車(chē)輛技術(shù)及環(huán)境條件等與國(guó)外都存在一定差異,如果車(chē)用燃油和汽車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)的制定始終受制于國(guó)外,不但會(huì)加重石化行業(yè)投資負(fù)擔(dān),也不利于我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的自主發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)車(chē)用燃油清潔化的主要問(wèn)題及建議[J]. 鮑曉峰,呂猛,朱仁成,劉澤民. 環(huán)境保護(hù). 2017(Z1)
[2]機(jī)動(dòng)車(chē)排放是霧霾元兇嗎[J]. 鮑曉峰,尹航,黃志輝,胡京南. 中國(guó)經(jīng)濟(jì)報(bào)告. 2017(02)
[3]油品影響直噴汽油機(jī)一次顆粒物排放和二次顆粒物生成的研究進(jìn)展[J]. 王銀輝,帥石金,張文彬,馬驍,徐宏明. 汽車(chē)安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]美國(guó)發(fā)展清潔能源燃料乙醇的經(jīng)驗(yàn)[J]. 李鵬輝. 世界環(huán)境. 2016(06)
[5]輕型汽油車(chē)排放顆粒物數(shù)濃度和粒徑分布特征[J]. 樊筱筱,蔣靖坤,張強(qiáng),李振華,何立強(qiáng),吳燁,胡京南,郝吉明. 環(huán)境科學(xué). 2016(10)
[6]汽油清凈劑對(duì)汽車(chē)尾氣排放影響及其清凈性研究[J]. 朱仁成,鮑曉峰,賈明,岳欣,劉澤民,王博文. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(04)
[7]基于COPERT模式的北京市汽油車(chē)蒸發(fā)VOCs排放清單[J]. 樊守彬,田靈娣,張東旭. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[8]車(chē)用汽油機(jī)顆粒物生成機(jī)理及排放特性研究進(jìn)展[J]. 帥石金,董哲林,鄭榮,王步宇,付海超,徐宏明,王建昕. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2016(02)
[9]燃油組分對(duì)汽油機(jī)顆粒物及可揮發(fā)性有機(jī)物排放的影響[J]. 鄭榮,李夢(mèng)仁,王銀輝,牛賀,胡敏,帥石金. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2016(01)
[10]移動(dòng)源污染減排現(xiàn)狀及控制對(duì)策[J]. 鮑曉峰,劉澤民,朱仁成. 環(huán)境保護(hù). 2015(21)
博士論文
[1]用激光誘導(dǎo)熾光法研究燃燒過(guò)程中的碳煙生成特性[D]. 鄭亮.清華大學(xué) 2014
[2]GDI汽油機(jī)乙醇汽油閃急沸騰噴霧研究[D]. 丁紅元.華中科技大學(xué) 2013
[3]乙醇/生物柴油燃燒過(guò)程試驗(yàn)研究與理論分析[D]. 李立琳.江蘇大學(xué) 2013
[4]燃油品質(zhì)對(duì)重型柴油機(jī)排放特性影響的試驗(yàn)與研究[D]. 高俊華.天津大學(xué) 2013
[5]汽油品質(zhì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響的試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 沈義濤.清華大學(xué) 2009
碩士論文
[1]汽油機(jī)一次顆粒物排放特性及二次顆粒物生成潛勢(shì)的研究[D]. 鄭榮.清華大學(xué) 2015
[2]基于碳平衡法的柴油機(jī)燃油消耗量檢測(cè)試驗(yàn)研究[D]. 孫麗瑋.長(zhǎng)安大學(xué) 2010
[3]汽油烴組成對(duì)排放的影響[D]. 田肅寧.天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):3443862
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:147 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
9952015年中國(guó)民用汽車(chē)保有量
汽油特性對(duì)汽車(chē)顆粒物排放影響及預(yù)測(cè)模型研究素之一[5-7]。發(fā)展新能源汽車(chē)、開(kāi)發(fā)替代燃料、提高燃油經(jīng)濟(jì)性是源緊張的主要措施。此外,巨大的汽車(chē)保有量還造成了污染物的污染問(wèn)題,尤其是在汽車(chē)密度大、活動(dòng)強(qiáng)度高的城市區(qū)域。許多解析結(jié)果顯示,汽車(chē)等移動(dòng)源已成為我國(guó)城市空氣 PM2.5污染的圳、南京等大城市其貢獻(xiàn)率高達(dá) 20 30%[8-11]。汽車(chē)對(duì)大氣 PM2.5排放的一次顆粒物,也包括以氣態(tài)形式排放的揮發(fā)性有機(jī)化合物等在大氣中經(jīng)過(guò)復(fù)雜光化學(xué)反應(yīng)生成的二次顆粒物[12-15]。汽車(chē)污域最突出、最緊迫的問(wèn)題之一,促使我們需要深入研究汽車(chē)排放,進(jìn)而采取科學(xué)有效措施降低其對(duì)大氣環(huán)境造成的危害。
現(xiàn)代汽車(chē)排放間的相關(guān)性,2007 年美國(guó)環(huán)保署(EPA,Environmental Protection Agency)基于Tier 2 汽油車(chē)開(kāi)展了乙醇含量、芳烴含量、蒸汽壓(RVP)、T50 和 T90(汽油蒸餾出 50%和 90%體積時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度)等反映汽油組分的關(guān)鍵指標(biāo)對(duì)汽油車(chē)尾氣排放影響研究[25]。歐洲和日本分別于 1993 年和 1997 年開(kāi)展了“歐洲排放、燃油和發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)項(xiàng)目(”EPEFE,European Programmeon Emissions, Fuel and Engine Technologies)和“日本清潔空氣項(xiàng)目”(JCAP,Japan Clean AiProgram)[26, 27]。此外,世界許多著名車(chē)企、石油公司和科研單位等也相繼開(kāi)展了油品對(duì)汽車(chē)排放影響的相關(guān)研究[28-35]。目前,國(guó)內(nèi)僅有清華大學(xué)、中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、北京理工大學(xué)、天津大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等科研院所根據(jù)我國(guó)實(shí)情開(kāi)展了油品對(duì)汽車(chē)排放影響的相關(guān)研究[36-40]。由于針對(duì)性和系統(tǒng)性不同,各單位研究考察的油品指標(biāo)、水平設(shè)置等有較大差別,其結(jié)論也并非完全一致。整體看來(lái),油品對(duì)汽車(chē)排放影響較大,改善油品質(zhì)量是控制汽車(chē)排放水平的有效途徑。自上世紀(jì)末,我國(guó)參照歐盟標(biāo)準(zhǔn)體系制定油品質(zhì)量和汽車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)以來(lái),已歷經(jīng)五個(gè)階段。但是我國(guó)原油特點(diǎn)、煉油工藝水平、車(chē)輛技術(shù)及環(huán)境條件等與國(guó)外都存在一定差異,如果車(chē)用燃油和汽車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)的制定始終受制于國(guó)外,不但會(huì)加重石化行業(yè)投資負(fù)擔(dān),也不利于我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的自主發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)車(chē)用燃油清潔化的主要問(wèn)題及建議[J]. 鮑曉峰,呂猛,朱仁成,劉澤民. 環(huán)境保護(hù). 2017(Z1)
[2]機(jī)動(dòng)車(chē)排放是霧霾元兇嗎[J]. 鮑曉峰,尹航,黃志輝,胡京南. 中國(guó)經(jīng)濟(jì)報(bào)告. 2017(02)
[3]油品影響直噴汽油機(jī)一次顆粒物排放和二次顆粒物生成的研究進(jìn)展[J]. 王銀輝,帥石金,張文彬,馬驍,徐宏明. 汽車(chē)安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]美國(guó)發(fā)展清潔能源燃料乙醇的經(jīng)驗(yàn)[J]. 李鵬輝. 世界環(huán)境. 2016(06)
[5]輕型汽油車(chē)排放顆粒物數(shù)濃度和粒徑分布特征[J]. 樊筱筱,蔣靖坤,張強(qiáng),李振華,何立強(qiáng),吳燁,胡京南,郝吉明. 環(huán)境科學(xué). 2016(10)
[6]汽油清凈劑對(duì)汽車(chē)尾氣排放影響及其清凈性研究[J]. 朱仁成,鮑曉峰,賈明,岳欣,劉澤民,王博文. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(04)
[7]基于COPERT模式的北京市汽油車(chē)蒸發(fā)VOCs排放清單[J]. 樊守彬,田靈娣,張東旭. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[8]車(chē)用汽油機(jī)顆粒物生成機(jī)理及排放特性研究進(jìn)展[J]. 帥石金,董哲林,鄭榮,王步宇,付海超,徐宏明,王建昕. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2016(02)
[9]燃油組分對(duì)汽油機(jī)顆粒物及可揮發(fā)性有機(jī)物排放的影響[J]. 鄭榮,李夢(mèng)仁,王銀輝,牛賀,胡敏,帥石金. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2016(01)
[10]移動(dòng)源污染減排現(xiàn)狀及控制對(duì)策[J]. 鮑曉峰,劉澤民,朱仁成. 環(huán)境保護(hù). 2015(21)
博士論文
[1]用激光誘導(dǎo)熾光法研究燃燒過(guò)程中的碳煙生成特性[D]. 鄭亮.清華大學(xué) 2014
[2]GDI汽油機(jī)乙醇汽油閃急沸騰噴霧研究[D]. 丁紅元.華中科技大學(xué) 2013
[3]乙醇/生物柴油燃燒過(guò)程試驗(yàn)研究與理論分析[D]. 李立琳.江蘇大學(xué) 2013
[4]燃油品質(zhì)對(duì)重型柴油機(jī)排放特性影響的試驗(yàn)與研究[D]. 高俊華.天津大學(xué) 2013
[5]汽油品質(zhì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響的試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 沈義濤.清華大學(xué) 2009
碩士論文
[1]汽油機(jī)一次顆粒物排放特性及二次顆粒物生成潛勢(shì)的研究[D]. 鄭榮.清華大學(xué) 2015
[2]基于碳平衡法的柴油機(jī)燃油消耗量檢測(cè)試驗(yàn)研究[D]. 孫麗瑋.長(zhǎng)安大學(xué) 2010
[3]汽油烴組成對(duì)排放的影響[D]. 田肅寧.天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):3443862
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