尾气后处理装置的减排效果评价方法、系统及测试设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种尾气后处理装置的减排效果评价方法、系统及测试设备，减排效果评价方法包括：采集尾气后处理装置加装前和加装后的车辆与速度相关的参数、油耗、气态污染物浓度、颗粒污染物浓度；建立尾气后处理装置加装前和加装后的车辆油耗模型；建立尾气后处理装置加装前和加装后的车辆气态污染物、颗粒污染物单位时间排放模型；建立基于标准循环工况的尾气后处理装置加装前和加装后的油耗及排放模型的逐秒排放因子计算模型；建立尾气后处理装置加装前和加装后的逐秒和单位里程油耗恶化率和污染物减排率计算模型，以计算减排效果评价指标。本发明专利技术科学定量地得到不同车速、负荷条件下后处理装置的减排效果，且能够精确给出减排效果评价指标。

【技术实现步骤摘要】
尾气后处理装置的减排效果评价方法、系统及测试设备
本专利技术属于环境科学领域，涉及一种评价方法及系统，特别是涉及一种尾气后处理装置的减排效果评价方法、系统及测试设备。
技术介绍
现有的大部分车辆是通过汽油和柴油作为汽车点燃式内燃机的燃料。其中，柴油机由于其压缩点燃的燃烧方式，和燃料、空气的供给方式和燃料、空气的配比使得装备柴油机的各类道路车辆的排气污染物成分由氮氧化物NOx和颗粒物PM组成。所以为了降低装备柴油机的各类道路车辆排气污染物中的氮氧化物NOx和颗粒物PM，学术界、产业界进行了大量的研究和投入。一般而言在不对发动机机体进行改造的基础上，在排气管末端加装柴油氧化催化器DOC(DieselOxidationCatalyst)、颗粒氧化催化器POC(ParticleOxidationCatalysts)和柴油颗粒过滤器DPF(DieselParticulateFilter)可以降低颗粒物。与此同时，在排气管末端加装选择催化还原催化系统SCR(SelectiveCatalyticReduction)、LNT(LeanNOxTrap)可以降低NOx排放。现有的柴油发动机后处理装置评价都是基于专用后处理载体专用台架和发动机台架完成的，试验结果为生产厂商、主机厂评价产品对各项污染物的转化效率提供了依据。但是上述方法的试验条件稳定且苛刻，无法反映将后处理装置安装于实际车辆柴油机后在实际道路上行驶时，后处理装置对各项污染物的转化效率。近年来，可移动式排放测试系统PEMS(PortableEmissionMeasurementSystem)技术日益成熟，新车排放法规对实际道路排放测试RDE(RealDrivingEmissoin)试验结果提出了要求。产品形式认证机构、发动机生产厂商、后处理装置供应商和整车生产厂商对后处理装置的转化效率的评价将不仅仅局限于后处理载体专用台架和发动机台架试验，会进一步地利用能反映整车实际道路排放的基于PEMS的RDE试验结果对产品进行评估。但是基于PEMS的RDE试验由于受到道路情况、交通和驾驶员驾驶习惯的影响，导致安装后处理装置前后试验的工况条件发生很大的变化(怠速、低速和高速的比例)，最终无法准确、科学地评价后处理装置对车辆的，更无法给出安装后处理装置前后不同车速和油耗下各项污染物的排放因子和转化效率。因此，如何提供一种尾气后处理装置的减排效果评价方法、系统及测试设备，以解决现有技术在安装尾气后处理装置前后试验的工况条件发生很大的变化时，无法准确、科学地评价后处理装置对车辆的影响，更无法给出安装尾气后处理装置前后不同车速和油耗下各项污染物的排放因子和转化效率等种种缺陷，实已成为本领域从业人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种尾气后处理装置的减排效果评价方法、系统及测试设备，用于解决现有技术中在安装尾气后处理装置前后试验的工况条件发生很大的变化时，无法准确、科学地评价后处理装置对车辆的影响，更无法给出安装尾气后处理装置前后不同车速和油耗下各项污染物的排放因子和转化效率的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术一方面提供一种尾气后处理装置的减排效果评价方法，所述尾气后处理装置的减排效果评价方法包括以下步骤：在预置的标准循环工况下，采集所述尾气后处理装置加装前和加装后的车辆与速度相关的参数、油耗、气态污染物浓度、颗粒污染物浓度；建立尾气后处理装置加装前和加装后的车辆油耗模型，以计算尾气后处理装置加装前和加装后的单位时间车辆油耗；建立尾气后处理装置加装前和加装后的车辆气态污染物、颗粒污染物单位时间排放模型，以计算尾气后处理装置加装前和加装后的车辆气态污染物单位时间排放因子、颗粒污染物单位时间排放因子；根据尾气后处理装置加装前和加装后的车辆油耗模型，尾气后处理装置加装前和加装后的车辆气态污染物单位时间排放模型、颗粒污染物单位时间排放模型，建立基于标准循环工况的尾气后处理装置加装前和加装后的油耗及排放模型的逐秒排放因子计算模型，以计算尾气后处理装置加装前和加装后的污染物的累计排放量；根据尾气后处理装置加装前和加装后的污染物的累计排放量，建立尾气后处理装置加装前和加装后的逐秒和单位里程油耗恶化率和污染物减排率计算模型，以计算减排效果评价；所述减排效果评价指标包括标准循环工况下尾气后处理装置加装前和加装后的循环累计总油耗、污染物单位里程排放因子，标准循环工况下车辆污染物逐秒减排率，及标准循环工况下车辆污染物单位里程减排率。于本专利技术的一实施例中，在采集所述尾气后处理装置加装前和加装后的车辆与速度相关的参数、油耗、气态污染物浓度、颗粒污染物浓度的步骤之后，所述尾气后处理装置的减排效果评价方法还包括：检测所采集的尾气后处理装置加装前和加装后的油耗、气态污染物浓度、颗粒污染物浓度是否符合测试要求；若是，继续所述建立尾气后处理装置加装前和加装后的车辆油耗模型，以计算尾气后处理装置加装前和加装后的车辆油耗的步骤；若否，则重新采集所述尾气后处理装置加装前和加装后的油耗、气态污染物浓度、颗粒污染物浓度。于本专利技术的一实施例中，所述标准循环工况是指：满足测试中必须包含稳态工况和自由行驶工况，稳态工况即指以固定的车速在道路上行驶，自由行驶工况即指根据道路实际交通情况在道路上行驶；满足加装尾气后处理装置前后试验车辆、道路、试验工况的试验路线要保持一致，稳态工况、自由行驶工况的进行的顺序要保持一致，安装后处理前后的车辆载荷一致，载荷在车辆最大载荷的10％～100％范围内；满足测试中的稳态工况、自由行驶工况要覆盖从怠速、5～30km/h内低速、31～60km/h内的中速、和61～120km/h内的高速；所述测试要求为满足标准循环工况，且尾气后处理装置加装前和加装后全过程速度分布曲线、加速度分布曲线相似性分析。于本专利技术的一实施例中，所述车辆与速度相关的参数包括全程车辆车速、全程车辆加速度、全程速度平均值、全程速度分布曲线、全程加速度分布曲线；所述尾气后处理装置加装前和加装后的车辆油耗模型是以全程车辆车速、车速的一阶微分、和车速的二阶微分为输入，以尾气后处理装置加装前和加装后的单位时间车辆油耗为输出；所述尾气后处理装置加装前和加装后的车辆气态污染物、颗粒污染物单位时间排放模型是以全程车辆车速、车速的一阶微分、和尾气后处理装置加装前和加装后的单位时间车辆油耗为输入，以尾气后处理装置加装前和加装后的车辆气态污染物单位时间排放因子、颗粒污染物单位时间排放因子为输出。于本专利技术的一实施例中，所述尾气后处理装置加装前和加装后的车辆油耗模型及所述尾气后处理装置加装前和加装后的车辆气态污染物单位时间排放模型、颗粒污染物单位时间排放模型通过包含19项多项式的三元三次多项式、若干个函数中心点分布于模型空间内的径向基核函数建立。于本专利技术的一实施例中，所述基于标准循环工况的尾气后处理装置加装前和加装后的油耗及排放模型的逐秒排放因子计算模型是以全程车辆车速、车速的一阶微分、和车速的二阶微分为输入，并根据尾气后处理装置加装前和加装后的车辆油耗模型、尾气后处理装置加装前和加装后的车辆气态污染物单位时间排放模型、颗粒污染物单位时间排放模型建立。本专利技术另一方面提供一种尾气后处理装置的减排效果评价系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尾气后处理装置的减排效果评价方法，其特征在于，所述尾气后处理装置的减排效果评价方法包括以下步骤：在预置的标准循环工况下，采集所述尾气后处理装置加装前和加装后的车辆与速度相关的参数、油耗、气态污染物浓度、颗粒污染物浓度；建立尾气后处理装置加装前和加装后的车辆油耗模型，以计算尾气后处理装置加装前和加装后的单位时间车辆油耗；建立尾气后处理装置加装前和加装后的车辆气态污染物、颗粒污染物单位时间排放模型，以计算尾气后处理装置加装前和加装后的车辆气态污染物单位时间排放因子、颗粒污染物单位时间排放因子；根据尾气后处理装置加装前和加装后的车辆油耗模型，尾气后处理装置加装前和加装后的车辆气态污染物单位时间排放模型、颗粒污染物单位时间排放模型，建立基于标准循环工况的尾气后处理装置加装前和加装后的油耗及排放模型的逐秒排放因子计算模型，以计算尾气后处理装置加装前和加装后的污染物的累计排放量；根据尾气后处理装置加装前和加装后的污染物的累计排放量，建立尾气后处理装置加装前和加装后的逐秒和单位里程油耗恶化率和污染物减排率计算模型，以计算减排效果评价；所述减排效果评价指标包括标准循环工况下尾气后处理装置加装前和加装后的循环累计总油耗、污染物单位里程排放因子，标准循环工况下车辆污染物逐秒减排率，及标准循环工况下车辆污染物单位里程减排率。...

【技术特征摘要】
1.一种尾气后处理装置的减排效果评价方法，其特征在于，所述尾气后处理装置的减排效果评价方法包括以下步骤：在预置的标准循环工况下，采集所述尾气后处理装置加装前和加装后的车辆与速度相关的参数、油耗、气态污染物浓度、颗粒污染物浓度；建立尾气后处理装置加装前和加装后的车辆油耗模型，以计算尾气后处理装置加装前和加装后的单位时间车辆油耗；建立尾气后处理装置加装前和加装后的车辆气态污染物、颗粒污染物单位时间排放模型，以计算尾气后处理装置加装前和加装后的车辆气态污染物单位时间排放因子、颗粒污染物单位时间排放因子；根据尾气后处理装置加装前和加装后的车辆油耗模型，尾气后处理装置加装前和加装后的车辆气态污染物单位时间排放模型、颗粒污染物单位时间排放模型，建立基于标准循环工况的尾气后处理装置加装前和加装后的油耗及排放模型的逐秒排放因子计算模型，以计算尾气后处理装置加装前和加装后的污染物的累计排放量；根据尾气后处理装置加装前和加装后的污染物的累计排放量，建立尾气后处理装置加装前和加装后的逐秒和单位里程油耗恶化率和污染物减排率计算模型，以计算减排效果评价；所述减排效果评价指标包括标准循环工况下尾气后处理装置加装前和加装后的循环累计总油耗、污染物单位里程排放因子，标准循环工况下车辆污染物逐秒减排率，及标准循环工况下车辆污染物单位里程减排率。2.根据权利要求1所述的尾气后处理装置的减排效果评价方法，其特征在于：在采集所述尾气后处理装置加装前和加装后的车辆与速度相关的参数、油耗、气态污染物浓度、颗粒污染物浓度的步骤之后，所述尾气后处理装置的减排效果评价方法还包括：检测所采集的尾气后处理装置加装前和加装后的油耗、气态污染物浓度、颗粒污染物浓度是否符合测试要求；若是，继续所述建立尾气后处理装置加装前和加装后的车辆油耗模型，以计算尾气后处理装置加装前和加装后的车辆油耗的步骤；若否，则重新采集所述尾气后处理装置加装前和加装后的油耗、气态污染物浓度、颗粒污染物浓度。3.根据权利要求2所述的尾气后处理装置的减排效果评价方法，其特征在于：所述标准循环工况是指：满足测试中必须包含稳态工况和自由行驶工况，稳态工况即指以固定的车速在道路上行驶，自由行驶工况即指根据道路实际交通情况在道路上行驶；满足加装尾气后处理装置前后试验车辆、道路、试验工况的试验路线要保持一致，稳态工况、自由行驶工况的进行的顺序要保持一致，安装后处理前后的车辆载荷一致，载荷在车辆最大载荷的10％～100％范围内；满足测试中的稳态工况、自由行驶工况要覆盖从怠速、5～30km/h内低速、31～60km/h内的中速、和61～120km/h内的高速；所述测试要求为满足标准循环工况，且尾气后处理装置加装前和加装后全过程速度分布曲线、加速度分布曲线相似性分析。4.根据权利要求1所述的尾气后处理装置的减排效果评价方法，其特征在于：所述车辆与速度相关的参数包括全程车辆车速、全程车辆加速度、全程速度平均值、全程速度分布曲线、全程加速度分布曲线；所述尾气后处理装置加装前和加装后的车辆油耗模型是以全程车辆车速、车速的一阶微分、和车速的二阶微分为输入，以尾气后处理装置加装前和加装后的单位时间车辆油耗为输出；所述尾气后处理装置加装前和加装后的车辆气态污染物、颗粒污染物单位时间排放模型是以全程车辆车速、车速的一阶微分、和尾气后处理装置加装前和加装后的单位时间车辆油耗为输入，以尾气后处理装置加装前和加装后的车辆气态污染物单位时间排放因子、颗粒污染物单位时间排放因子为输出。5.根据权利要求1所述的尾气后处理装置的减排效果评价方法，其特征在于：所述尾气后处理装置加装前和加装后的车辆油耗模型及所述尾气后处理装置加装前和加装后的车辆气态污染物单位时间排放模型、颗粒污染物单位时间排放模型通过包含19项多项式的三元三次多项式、若干个函数中心点分布于模型空间内的径向基核函数建立。6.根据权利要求1所述的尾气后处理装置的减排效果评价方法，其特征在于：所述基于标准循环工况的尾气后处理装置加装前和加装后的油耗及排放模型的逐秒排放因子计算模型是以全程车辆车速、车速的一阶微分、和车速的二阶微分为输入，并根据尾气后处理装置加装前和加装后的车辆油耗模型、尾气后处理装置加装前和加装后的车辆气态污染物单位时间排放模型、颗粒污染物单位时间排放模型建立。7.一种尾气后处理装置的减排效果评价系统，其特征在于，所述尾气后处理装置的减排效果评价系统包括：采集模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡磬遥，黄成，李莉，楼晟荣，王鸿宇，
申请(专利权)人：上海市环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：上海,31