车辆工程专业外文翻译中国北京车放射因素的实地测试中文Word下载.docx
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介绍
近年来,采取了许多措施为减少北京烧煤污染的问题。
这包括转换许多高的污染工厂成为以天然气为燃料从而减少二氧化硫的排放，并且制止北京市区和郊区空气中的微粒物质的集中（TSP）。
以减少固定式的来源放射,机动车是空气中一氧化碳、碳氢化合物和氮化物等污染物的主要来源。
在90年代期间,车在北京平均每年的增长率是17.4%（Fu2001）。
1995年,北京共有车90万辆,1997年是10400辆,2004年，这个数字达到21000。
从1949年到1997年,车的数量从2300辆增长到10400;
在北京，从第1辆增长到第1000000花费了48年。
但从1997年到2003年,它只花费了6年时间就到达第2000000。
由于经济的改善，在北京出现更高的车增长率被期望在21世纪期间的早期部分。
图1显示北京从1990年到2003年的车的增长数。
图1北京车数量的增长
由于车的数目的迅速增长,车辆排放对大气污染程度越来越重（表1），其原因包括一氧化碳（CO）、氧化氮的增加和集中。
表1北京车辆排放污染物的比率
表1表示,车辆排放的增长是导致车辆对四周集中污染的主要原因（Wang2002）。
比较到1995年,1998年车污染的比例明显增加了。
因为预计在北京车辆数目将以一种高速率继续增加,所以有必要马上知道,在不同的驾驶周期之中，实际的放射因素和放射关系,譬如欧洲驾驶周期:
ECE15+EUDC,美国驾驶周期:
FTP75,北京驾驶周期:
北京-1997和实际的车污染。
1车测试
1.1测试器材
研究实地的车测试所使用器材包括三份:
OTC气体分析仪、DATRON系统（DFL、微星传感器和软件包）和GPS工作仪器（图2）。
图2实地测试设备
OTC气体分析仪能对最紧凑和最准确的5种气体（碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳、氧气和氮化物）分析识别，分析仪由BAR97/ASM支持其准确性。
气体分析仪将测试上述所有五种气体,和同时显示空气对燃料比率（A/F）。
表2北京被测试车的简要情况
DFL流量计结构紧凑,对安装单位的燃料消耗可以和容易的测量，微星传感器提供准确,可靠的快速和远距离测量。
使用技术根据多谱勒原理。
为DF和微星传感器的数据采集,DATRON系统的软件包被开发为流动车型测试。
在设施设定以后,DATRON系统可以显示:
即时燃料消耗（L/h），燃料消耗总和（l），瞬时速度（km/h）,总距离（m）。
GPS仪器工作和掌上计算机同时可以与北京上空的4-8颗卫星相连,可能记录车瞬时速度，同样提供车（纬度、经度和高度的）位置。
1.2车辆实地实验
八辆载客车辆被选中作为测试对象。
这些车携带有定位仪器、测引擎大小，引擎技术仪器,和控制设备。
表2显示了被测试的车的具体数据。
1.3测试路线
测试的路线选择了北京典型的车行道（图3）,譬如高速公路:
E-F;
主干道:
第2条（H-I）,第3条（D-E）和第4条（F-G）环行路,平安大道（K-L）,中关村大道（A-B）;
住宅区车行道:
B-C,C-D,G-H,J-K。
整体测试的路线有29.66公里长，覆盖了北京4到7个街区。
图3北京车测试的路线
1.4搜集数据
一辆测试车由地方专业司机驾驶,因此这可能减少因不同的司机行为的作用而产生的影响。
司机被要求以可能反映都市驾驶的整体驾驶的样式和在北京的固定的路线上驾驶。
司机早晨驾驶,从早7:
30到上午9:
00,下午5:
00到下午6:
30的车辆拥挤时间,但并非高峰期间,从上午11:
30到下午1:
00。
在实际路面测试中,在用包括欧洲驾驶周期的不同的驾驶周期测试了车的功率:
FTP75和北京驾驶周期:
北京1997。
不同的驾驶周期和不同的车为这次测试提供了平均污染值。
2方法学
数据由GPS工作仪器和DATRON系统存放在文本文件,在每次测量结束后，数据由OTC微星—分析仪转入分析文件。
过滤掉不必要的数据,包括去除复制纪录和非常短的文件。
然后,就时间间隔而论,我们其次结合GPS瞬时数据（速度、纬度、经度和高度）,DATRON系统瞬时数据（燃料消费、积累燃料消费,速度,被积累距离）和OTC微星分系仪瞬间集中分析数据（碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳,氧气和氮化物），并做数据处理。
SAE手册（SAE1996）中描述了碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳、氧气和氮化物的瞬间放射率（g/s）的标准计算方法。
向许多放射率转换—向许多期限转换应该是粗略种类集中数据,但必须保证报告中所有数据有同样依据。
因为引擎放射在大气状态不稳定下测得的,它对报告放射集中根据一个粗略依据似乎很合理。
因此,附录1为转换准确集中数据成大体期限给了转换等式和一个方法。
附录的等式为瞬间放射率（g/s）。
在全程描述放射和燃料消耗用平均车辆排放和燃料消费（Tong,2000），也可以用基于距离的单位表达:
g/km和l/100公里平均放射,燃料消费因素由等式
（1）和等式
（2）计算。
平均放射因素（g/km）=
（1）
平均燃料消费因素（1/100km）=
（2）
其中e是由附属的气体污染物的瞬时放射率,f是瞬时燃料消费率,v是瞬时车速度。
对车污染除全球性分析以外,我们期待速度,加速度,功率需要量,路等级将被考虑在内。
所以,在各种驾驶方法中，同时考虑车的实际功率和引擎应力。
EPA方法学为MOVES框架提出几个方法：
车的具体功率（VSP）与装载要求和引擎有关（Jose，1999）
VSP（kW/ton）可以使用等式（3）计算：
（3）
其中
v=速度（m/s）,a=加速度（
）,h=高度（m）。
引擎应力与在过去20秒操作和RPM引擎期间车装载要求有关（等式（4））。
引擎应力=RPM索引+（0.08ton/kw）
能量算术平均值（4）
其中能量算术平均值=平均（
）（kW/ton）;
RPM索引=速度t=0/平均速度（整体件）;
RPM索引最小值=0.91
分析中为VSP/负荷类别使用了一组共计60个箱（附录显示了界限VSP/引擎压力）。
加州大学研究计算引擎压力放射时发现在另外引擎操作条件下的放射出现相似的功率需要量。
3结果和讨论
3.1全球性分析结果
在实地测试和实验室试验后,计算了平均车辆排放因素和燃料消耗因素
3.1.1同样车在不同的驾驶周期的比较
表3表示,同样车的平均放射因素和燃料消耗因素相比,仅因驾驶周期的不同而不同。
欧洲驾驶周期ECE15+EUDC在中国作为标准驾驶周期,因此我们认为车在
表3同类型车在不同驾驶周期的平均放射因素和燃料消耗的比较
表4各种驾驶周期与ECE15+EUDC驾驶周期的放射因素和燃料消耗增长的比较
ECE15+EUDC驾驶周期内有基本的放射因素和基本的燃料消耗因素，表4显示了放射因素比率和其它驾驶周期的燃料消耗。
表4表示,污染物放射因素和燃料消费因素以ECE15+EUDC驾驶周期通常采取最低值的并且以实际驾驶周期为上限值。
3.1.2比较同样品牌车不同的引擎技术类型之间的差异
表5显示了不同在引擎技术类型在同样品牌车（不同的车之中）比较平均的放射因素和燃料消费因素。
表5采用不同引擎技术的桑塔那汽车的放射因素
3.1.3讨论
通过比较,我们能发现同样车在不同的驾驶周期和用不同的车同样驾驶周期时，车放射因素是相当不同的。
相对ECE15+EUDC驾驶周期的实地测试,污染物一氧化碳、氮化物和碳氢化合物放射因素的增长率分别是-0.42-2.99,-0.32-0.81和-0.11-11；
在FTP75测试中,0.11-1.29,-0.77-0.64和0.47-10.50；
北京1997测试中，0.25-1.83,0.09-0.75和-0.58-1.50。
而且，相对ECE15+EUDC驾驶周期的实地测试，燃料消费因素的增长率是0.19-0.53；
FTP75,-0.04-0.21；
北京1997，0.25-12.66。
区别的一个关键原因是那驾驶周期是促使一辆车放射的重要因素,譬如相当数量的低速、加速度、减速和行驶速度,等等（表6）。
第二个原因是,ECE15+EUDC驾驶周期被看待为标准驾驶周期。
所以,制造商将调整车引擎适合标准驾驶周期以使新车获得同类型测试和整合检查的认同,因此，车放射因素以ECE15+EUDC驾驶周期为最低。
第三个原因是,1997年，北京1997驾驶周期被开发了，但不是代表今天驾驶在北京，这是由于在北京路运转更大的数量的车。
虽然在学习当前在路放射测量这项研究中，北京驾驶周期是最接近的驾驶周期。
表6不同驾驶周期的分析
表5显示,新式车（桑塔纳）将减少4.44%-58.44%一氧化碳-4.95%-36.79%氮化物、-32.32%-33.89%碳氢化合物和-9.39%-14.29%燃料消耗,而特别的MPI+TWC车减少排放一氧化碳达82.48%-91.76%，氮化物44.87%-92.79%，碳氢化合物90.00%-93/89%和燃料消耗5.44%-10.55%。
这些在路测试结果证明,它是根本改型燃气汽车并且它是改进引擎技术类型使污染物减少最理想的方式。
应当注意到，用不同的驾驶周期和另外车技术所获得的车放射因素是相当不同的。
当我们想要计算或预言城市中车的总放射数额时，我们需要更新北京车的放射因素。
否则,结果将是不精确的。
3.2数值分析结果
在先前实验中，VSP被用做检验应力,并且本研究计划在工程学学院集中为减少放射技术（CE-CERT）做了很好的执行并在加州大学依据放射估计车负荷。
在补充VSP改进放射估计中，使用了另外一个因素叫引擎应力。
在遇到了低速和低加速度会产生更低的引擎应力，引擎应力在关闭引擎最后20s相对地降低,并且高引擎应力发生在高速或加速度和和关闭引擎的最先20s。
用共计60台发动机为VSP和引擎应力的冲击对车放射VSP/引擎应力做研究中发现有效显示了车放射特征。
数据测量了在这项研究中由CE-CERT用60
图4AltoFD%和放射污染率的关系
台发动机研究VSP/发动机应力。
图4,5,6,7和8显示驾驶百分比的分数（被省略:
FD%）和污染物（一氧化碳、二氧化碳、氮化物和碳氢化合物）放射率如同VSP和引擎应力的作用。
图5FukangFD%和放射污染率的关系
图6JettaFD%和放射污染率的关系
图7JeepFD%和放射污染率的关系
总之,当车辆增多,行驶的分数在更低的条件（第0-19）时的类别增量。
表7说明发行（百分比）用不同的引擎音放射数额（低重音:
引擎重音从1.6到3.1（第0-19）;
减轻重音:
引擎重音从3.1到7.8（第20-39）;
高重音:
引擎重音从7.8到12.6（第40-59））。
图8PetrolFD%和放射污染率的关系
在数据分析和演算以后,我们能发现驾驶的分数（%）用不同的车相似,但放射率是相当不同的。
进一步更多,我们能发现驾驶的最大的分数出现在11,并且放射率在适度引擎重音有时更加高级比在低引擎重音。
容器放射数额不仅与容器放射率有合作关系,而且与驾驶的分数（FD%）。
虽然驾驶的最大的分数位于容器11,最大的污染放射数额是车在低速和低加速度在操作时产生的，熄火前最后20s是相对降低地。
这意味着,车驾驶方式的改进不是最理想和必要的。
表7不同引擎应力下的放射百分比
通过车的实际驾驶的分析,我们在北京用不同的发动机能建立不同的车放射率的数据库。
数据可能并且得出从语气放射模型,譬如CMEM（全面modals放射模型）,IVE（国际车放射）模型数据库。
最好使用任命的城市的数据库为模型计算任命的城市的放射因素,结果将是更多紧挨现实世界放射因素和将改进模型的可靠性。
4结论
同样车在不同的驾驶周期将出现不同的车放射因素。
实地测试中，相对ECE15+EUDC驾驶周期,污染物一氧化碳放射因素的增长率,氮化物和碳氢化合物是-0.42-2.99,-0.32-0.81和-0.11-11；
在FTP75测试中分别是0.11-1.29,-0.77-0.64和0.47-10.50；
北京1997测试是0.25-1.83,0.09-0.75和-0.58-1.50。
而且,在ECE15+EUDC驾驶周期，燃料消耗的增长率0.19-0.53；
在FTP75中是-0.04-0.21；
北京1997是0.25-12.66。
与燃气汽车比较,新式车和MPI+TWC车的污染放射因素减少到另外程度。
新式车（桑塔纳）减少24.44%-58.44%一氧化碳、-4.95%-36.79%氮化物、-32.32%-33.89%碳氢化合物和-9.39%-14.29%燃料消耗,特别是那MPI+TWC车，减少一氧化碳82.48%-91.76%,氮化物44.87%-92.79%,碳氢化合物90.00%-93.89%和燃料消耗5.44%-10.55%。
这些在路测试结果证明,它是根本改型燃气汽车并且它是污染物的减少最理想的方式改进引擎技术类型。
在对车的数据分析以后,发现用不同的车驾驶的分数（%）很相似,但放射率是相当不同的。
此外,我们能发现驾驶的最大的分数出现在11,并且放射率在适度引擎应力有时比在低引擎应力更高。
虽然驾驶的最大的分数位于11,最大的放射数额总不是在11,有时在12，虽然适度负荷拥有相对地高放射率,放射数额在适度引擎应力时只占大约0.85%-8.70%。
原因是,在北京，驾驶的分数（FD%）在适度引擎应力和低应力分别约1%和99%,但在美国加利福尼亚，他们将是大约20%和80%（史蒂文2002）。
这表明车操作的在低速和低加速度在操作和熄火前最后20s是相对地降低。
值得注意的是,只有五辆车收集数据。
数据展示驾驶周期和车技术车对污染放射的关系。
进一步数据应该在不同类型的多辆车上在适当的不同地方驾驶收集。
附录:
1.车在使用汽油时的放射计算g/s：
车在燃烧汽油时，一氧化碳、碳氢化合物和氮化物的污染放射率由以下等式计算:
由以上各式得：
其中p是燃烧度，单位/L；
是一氧化碳的分子量，值为28.01;
是二氧化氮（X氧化氮）的分子量，值为46.01;
是碳氢化合物的分子量，值为13.88;
是尾气平均分子量;
A/F是空气和燃料比率;
K是非标准状态和标准状态的比值;
是一氧化碳标准状态下的含量（%）;
是氮化物在标准状态下的含量（ppm）;
是碳氢化合物在标准状态下的含量（ppm）;
是氧气标准状态下的含量（%）;
是二氧化碳在标准状态下的含量（%）;
是氢气在标准状态下的含量（%）;
y=H/C是测试原子比率:
2.承担界限被VSP/引擎应力限定（James・Lents2002）
下表是60组发动机的VSP/应力关系
参考:
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PhD学术论文。
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第十一在路车污染放射会议的总结[J]。
空气和废物管理协会,52学报:
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[7]JamesL2002年。
在路车的驾驶行为和放射的描述特性[R]。
报告关于IVE模型和数据的发展收集了在圣地亚哥、智利和内罗毕,肯尼亚（尼科尔・迪维斯编辑）。
加州大学。
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