《重型汽車實(shí)際行駛污染物排放測試技術(shù)規(guī)范》
1 ?前言
近日,由中國汽車工程學(xué)會汽車測試技術(shù)分會提出,中國環(huán)境科學(xué)研究院牽頭聯(lián)合行業(yè)力量編制完成的《重型汽車實(shí)際行駛污染物排放測試技術(shù)規(guī)范》(T/CSAE 237-2021)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。該標(biāo)準(zhǔn)是對《重型柴油車污染物排放限值及測量方法(中國第六階段)》(GB 17691-2018)附錄K“實(shí)際道路行駛測量方法(PEMS)”的補(bǔ)充,規(guī)定了重型柴油車、重型燃?xì)廛嚭椭匦碗p燃料汽車及相應(yīng)的混合動力車型排氣污染物實(shí)際道路車載測量方法及技術(shù)要求。該標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化和明確PEMS測試的具體要求,有助于提高PEMS測試的試驗(yàn)成功率和試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。
2 ?標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容
本標(biāo)準(zhǔn)共分為7章和3個附錄,規(guī)定了重型車PEMS測試試驗(yàn)方法和要求。內(nèi)容包括PEMS試驗(yàn)的測試設(shè)備、測試參數(shù)、基本安裝要求、測試車輛的選擇與檢查、環(huán)境條件、道路條件、試驗(yàn)路線選擇、駕駛員的建議、設(shè)備安裝、預(yù)試驗(yàn)程序、試驗(yàn)程序、試驗(yàn)后處理等方面。本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行PEMS標(biāo)準(zhǔn)相比,主要變化如下:
a)增加重型混合動力電動汽車PEMS排放測試技術(shù)要求,包括相關(guān)術(shù)語和定義、預(yù)處理要求、運(yùn)行模式要求和測試報告中混合動力相關(guān)參數(shù)的要求等;
b)細(xì)化了PEMS設(shè)備具體安裝操作要求,包括設(shè)備主體、流量計、采樣管、衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)、氣象站、電纜等的安裝要求;
c)增加PEMS設(shè)備在高溫、高海拔和低溫環(huán)境條件下的使用建議;
d)增加對試驗(yàn)駕駛員的要求;
e)增加附錄B PEMS試驗(yàn)路線的選擇方法;
f)增加附錄C PEMS測試流程圖。
(一)重型混合動力汽車PEMS排放測試技術(shù)要求。
1. 重型混合動力汽車預(yù)處理要求
車輛實(shí)際使用過程中,主要包括3個階段:純電驅(qū)動階段,此時電池SOC值較高,驅(qū)動電機(jī)的功率可滿足整車實(shí)際需求功率,發(fā)動機(jī)關(guān)閉,不產(chǎn)生污染物排放;正?;靹舆\(yùn)行階段,發(fā)動機(jī)和電機(jī)間歇運(yùn)行,二者單獨(dú)或聯(lián)合驅(qū)動車輛,電池的SOC基本保持恒定或維持在一定范圍內(nèi),此時當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)行時產(chǎn)生污染物排放;連續(xù)發(fā)動機(jī)運(yùn)行模式,整車實(shí)際需求功率較高,發(fā)動機(jī)連續(xù)運(yùn)行驅(qū)動車輛,產(chǎn)生污染物排放。重型混合動力電動汽車按照插電方式,可分為外接充電型混合動力電動汽車和非外接充電型混合動力電動汽車。對于重型混合動力電動汽車,試驗(yàn)之前應(yīng)進(jìn)行如下處理:
外接充電型混合動力電動汽車。試驗(yàn)之前將車輛在實(shí)際道路市區(qū)工況(車速≦55km/h)下充分放電,直至充電式電量存儲系統(tǒng)達(dá)到市區(qū)工況下的電量平衡狀態(tài)。市區(qū)工況下電量平衡狀態(tài)判定條件如下:
車輛在市區(qū)工況下行駛,按照1次/分鐘的頻率記錄儀表盤或通過ECU讀取SOC值(百分?jǐn)?shù)),以5分鐘為一個周期,選取最大值SOCmax和最小值SOCmin,當(dāng)連續(xù)兩個周期滿足如下公式,表示車輛達(dá)到市區(qū)工況下電量平衡狀態(tài)。
SOCmax-SOCmin≦5%
若車輛無法滿足以上公式的要求,在車輛放電過程結(jié)束(市區(qū)工況下在最大電力消耗模式下運(yùn)行,直至發(fā)動機(jī)啟動為止)后,車輛市區(qū)工況下行駛時間大于30分鐘,預(yù)處理完成,可進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。
非外接充電型混合動力電動汽車。車輛不進(jìn)行放電相關(guān)的預(yù)處理,車輛應(yīng)在實(shí)際使用時常用混動模式下進(jìn)行PEMS試驗(yàn)。
2. 重型混合動力汽車運(yùn)行模式要求
(1)車輛在實(shí)際使用過程中常用到的混動模式(發(fā)動機(jī)存在啟停切換)下進(jìn)行PEMS試驗(yàn),試驗(yàn)開始之前切換為該模式,試驗(yàn)過程中禁止手動切換;經(jīng)企業(yè)提出申請及備案,可在車輛排放更惡劣其他模式下進(jìn)行測試,且需在報告中注明所用模式。
(2)對于雙燃料混合動力電動汽車,在雙燃料混動模式PEMS試驗(yàn)前或試驗(yàn)后應(yīng)對柴油混動模式(若車輛具有柴油模式)開展附加PEMS試驗(yàn)。若雙燃料混動模式和柴油混動模式的PEMS試驗(yàn)結(jié)果均達(dá)標(biāo),則該車輛排放判定達(dá)標(biāo),若雙燃料混動模式和柴油混動模式的任一PEMS試驗(yàn)結(jié)果超標(biāo),則該車輛排放判定超標(biāo)。
(二)PEMS設(shè)備安裝要求。
該標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)介紹了PEMS設(shè)備的安裝要求,包括:PEMS設(shè)備主題安裝、排氣流量計(EFM)選擇和安裝、采樣管安裝、衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)安裝、氣象站安裝、ECU通訊電纜連接、電源的安裝、氣瓶的安裝、其他線纜和管路的安裝,為企業(yè)或檢測機(jī)構(gòu)在PEMS測試操作中提供借鑒。
圖1 PEMS設(shè)備安裝要點(diǎn)
同時,該標(biāo)準(zhǔn)給出了在高溫、高海拔和低溫環(huán)境條件下的測試建議:
(1)高溫測試條件下,溫濕度傳感器的安裝應(yīng)避免陽光直射,PEMS設(shè)備的安裝應(yīng)考慮到散熱情況,當(dāng)設(shè)備模塊溫度高于其工作溫度范圍時或出現(xiàn)高溫預(yù)警時,應(yīng)采用額外的冷卻設(shè)備對主機(jī)電腦、供電電源、分析模塊等進(jìn)行散熱。
(2)高海拔測試條件下,便攜式發(fā)電機(jī)可能出現(xiàn)功率不足的現(xiàn)象,應(yīng)同時采用電池組供電,以保證測試過程中PEMS設(shè)備不會出現(xiàn)斷電的情況。
(3)低溫測試條件下,應(yīng)對PEMS設(shè)備和采樣管采取進(jìn)一步的保溫措施,但應(yīng)注意不影響設(shè)備的性能。低溫條件下設(shè)備的預(yù)熱時間會延長,需預(yù)留充分的設(shè)備預(yù)熱時間。對于燃?xì)廛囕v進(jìn)行THC污染物測量時,應(yīng)加強(qiáng)對FID分析儀保溫措施,防止H2點(diǎn)火出現(xiàn)問題。在低溫試驗(yàn)完成后,建議將設(shè)備移至干燥環(huán)境處,進(jìn)行長時間的清掃過程,防止采樣管路和分析儀內(nèi)部產(chǎn)生冷凝物。
(三)PEMS試驗(yàn)路線的選擇方法
該標(biāo)準(zhǔn)中附錄B部分給出了PEMS試驗(yàn)路線的選擇方法,如圖2所示。采用該方法可以較快的為試驗(yàn)樣車選定測試路線,根據(jù)車輛類型滿足里程分配的條件下,同時達(dá)到4-7倍循環(huán)功的要求,提高PEMS試驗(yàn)的有效性。
圖2 PEMS試驗(yàn)路線選擇流程
(四)PEMS測試流程圖。
該標(biāo)準(zhǔn)中附錄C部分給出了PEMS試驗(yàn)測試流程,如圖3所示。本標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合流程圖詳細(xì)的闡述了PEMS排放測試過程,對重型汽車PEMS排放測試規(guī)程進(jìn)行明確。
圖3 PEMS試驗(yàn)測試流程
綜上所述,本標(biāo)準(zhǔn)對PEMS試驗(yàn)的測試設(shè)備、測試參數(shù)、基本安裝要求、測試車輛的選擇與檢查、環(huán)境條件、道路條件、試驗(yàn)路線選擇、駕駛員的建議、設(shè)備安裝、預(yù)試驗(yàn)程序、試驗(yàn)程序、試驗(yàn)后處理等方面作了較詳細(xì)的規(guī)定,提高PEMS測試方法的試驗(yàn)成功率和試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。本標(biāo)準(zhǔn)對重型混動車PEMS測試方法進(jìn)行描述,包括重型混動汽車相關(guān)術(shù)語、預(yù)處理要求,運(yùn)行模式要求和扭矩一致性的驗(yàn)證等方面,進(jìn)一步完善重型混動車PEMS測試規(guī)范,為重型車企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)和環(huán)保部門監(jiān)管提供依據(jù)。