（信息通信局勤务队，100840）
摘要：随着排放法规的严格执行，我国轻型车的污染排放已经得到了有效控制，但重型汽车的污染排放问题还亟待解决，尤其是保有量较大、使用较频繁的客车和公交车，已经成为城市机动车污染排放的关键因素。本文调研了国内外行驶工况的研究进展，了解了汽车尾气主要污染排放物的生成机理和危害所在。
关键词：行驶工况；排放；污染物；整车排放
引言
随着我国人均GDP的增长，居民生活越来越来，对于汽车等非必需品的需求力度保持着旺盛的增加趋势。在2016年之中，新登记上牌的车辆就达到了2752万辆，全国汽车总量增加了2212万辆，都是有史以来的最高水平。近五年来汽车在机动车中的比重从50.39%提高到65.97%。增长如此迅速的节奏，既给城市环境保护带来了更大的挑战，也给城市交通带来了极大压力。并且，我国的汽车制造能力还不太足，达标排放的新车的比率较低，车辆的保养、维护制度都不够完善，交通管治、法律标准等方面都已经不能满足汽车产业发展的迫切需要,汽车污染排放已严重影响到了我国城市的空气质量。
1.我国汽车排放现状
2007年颁布了轻型车污染排放的国Ⅲ标准，紧接着国Ⅳ标准在2010年7月1日开始实施。据《中国机动车环境管理年报（2017）》统计表明，年报所统计的2.76亿辆机动车中，国Ⅰ之前标准的汽车占1.0%，国Ⅰ标准的占5.4%，国Ⅱ标准的占6.4%，国Ⅲ标准的占24.3%，国Ⅳ标准的占52.4%，国Ⅴ及以上标准的占10.5%。其中2016年, 我国机动车排放污染物总量初步估算为4472.5万吨，比2015年同期削减了大约1.3%。在污染物排放总量的占主要部分的是汽车排放，所排放的碳氢化合物和一氧化碳含量占比超过80%，而氮氧化物和颗粒物的含量占比甚至超过90%。2011~2016年，我国汽车主要污染物（CO、HC、NOx等）的排放量由3770.6万吨增加到3939.3万吨，年均增长0.9%。大量研究表明，汽车尾气排放已经成为组成我国城市空气污染的重要成分，城市地区所出现的空气污染已经由“煤烟型”向“尾气型”逐渐转变。
2.汽车行驶工况对排放影响研究的意义
排放法例的执行力度越来越大，导致轻量级汽车的污染得到了有效的控制。城市环保管理部门的关注焦点在于重型汽车的污染排放。目前城市中使用最为频繁、使用量最大的重型车辆是公交车。如果按照律例的方法进行评测，公交车的发动机排放量和实际车辆排放差距较大，无法反映实际情况。在实验室用底盘测功机进行排放测试，按照整车现实的循环工况进行整车排放测试可以提供精确的公交车整车排放数据，可以有效的帮助环保部门和车企管理车辆的实际排放和合理控制污染。高速成长的汽车技术给汽车试验技术带来了困难和机会，而新能源汽车也给国家汽车检测手段提出了更多的要求，尤其是对重型新能源车辆测试技术的研究。研究可用于重型汽车、混合动力汽车的整车排放测试技术的方法,构成符合国际或国内的标准和法规体系,达到新能源汽车实验的技术指标,成立和完善检测评价系统是未来我国测试技术发展的一个重点。
3．国内外行驶工况的研究进展
车辆行驶工况，是对某种车辆（如乘用车、客车、公交车、重型车等）被用来指代在某一类道路情况下（如高速公路、城区等）的车辆行驶特点的“速度-时间-档位”历程关系。行驶工况指通过调查车辆的现实行驶状态，并解析获得的试验数据，运用多元理论的统计方法，构建起来的典范工况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.1 国外行驶工况的研究进展
（1）美国行驶工况
为了了解洛杉矶市区内的光化学烟雾是不是和汽车排放有关联，20世纪中叶美国汽车制造商协会做了道路上具备典范特点的行驶情况的调查统计，然后得到了一个囊括11种工况的测试循环工况，用于代表汽车在洛杉矶市区行驶的真实环境。1964年，加利福尼亚州机动车污染管理署对这11工况进行了修缮，得到了一个7工况测试循环。这个测试工况基本上是一个拼凑而成的试验工况是一些包括怠速、匀加速、匀速和匀减速的直线所组成的。
在经过美国其他一些大城市的进一步的深入研究，FTP-75诞生了。FTP-75相较于FTP-72的一个重大改进是在原本冷启动的基础上增添了热启动的情况。每次循环持续2475s,包括冷态过度工况（0~505s）、稳定工况（506~1370s）和热态过度工况（1970~2475s），FTP工况被底盘测功机的功能所限制，能够实现的最大时速是91km/h，最大加速度为1.47m/s2，存在不能囊括所有速度和加速度的缺点。FTP工况的另一个不足是因为测功机所承受的载荷有限，不能演练空调开放时的运行情况。为了弥补不足，美国在2000年引入了SFTP（Supplement Federal Test Procedure）标准测试循环。
（2）欧洲行驶工况
欧洲当下采用的工况是ECE+EUDC工况，这种工况是由两部分内容组成。一部分是日常的城市行驶工况，是由15种行驶工况构成，通常被称为“十五工况法”，主要体现了机动车在欧洲城市内的行驶特征。为了展现车辆在郊区高速行驶时的排放情况，从1992年下半年开始，在欧盟各国规定的标准测试工况后面又增加了新的内容，就是机动车在郊外公路上的行驶工况EUDC(Extra Urban Driving Cycle),把这两种工况合起来称作NEDC(New European Driving Cycle)。和美国FTP-75工况有区别的地方在于，EUDC是一种模态工况，是由匀速、匀加速和匀减速运动所构成，缺乏真实可靠性。因此欧洲行驶工况对于排放的测试数据要比真实情况低13%~23%。除此之外,整个试验中的最大加速度只有1.05m/s2，也不能满足美国测试规程的要求,导致结果的可信性受到影响。最先在2000年，欧洲工况中的40秒预热机程序被取缔，冷启动时的污染物排放也将被检测，从而让测试工况的条件变得严厉起来。ECE工况始终无法摆脱模态工况的缺陷，但因为考虑了冷启动的影响而比之前的工况更有代表性。
3.2 国内行驶工况的研究进展
国内也有许多学者对各个城市主要路段的车辆行驶情况进行了研究。香港理工大学的研究人员将一套车载速度测量仪和车载尾气排放检测系统安装在一辆轻型汽车上，在两个具有典型特征的路线进行了试验研究，分析大量数据最终得到了一个和实际车辆行驶速度有关联的行驶工况。对于建立北京市市区主干道机动车行驶规律的研究方法，北京交通大学的研究人员进行了探讨，通过将OEM和GPS技术联立使用，发现适用于北京市市区主干道机动车实际行驶情况的行驶工况建立方法，并且提出了19个可以用来评估车辆行驶工况的指标，并通过样本分析法得出了一个简易的北京市轻型车行驶工况。
除此之外，中国环境科学院还对广州、大连、天津等城市的行驶工况也进行了研究，对中国大型城市的车辆实际道路行驶状况给出了评估标准。
参考文献
[1]刘志华, 余林啸. 公交车行驶工况及排放特性研究[J]. 中国内燃机学会燃烧、节能、净化分会2009年度学术年会, 2011.
[2]刘希玲, 丁焰. 我国城市汽车行驶工况调查研究[J]. 环境科学学报, 2000, 13(1):23-27.刘晓亮.浅谈汽车排放污染物生成机理及控制技术研究[J].应用技术，2009：309-309.
[3]王梓瑞. 汽车排放污染物的形成及其随汽车工况的变化[J]. 时代汽车, 2016(4):46-47.
[4]董清泉. 公交车行驶工况与排放特征的研究[D]. 青岛大学, 2014
论文作者:王建平
论文发表刊物:《知识-力量》2018年11月中
论文发表时间:2018/10/26
标签：工况论文; 汽车论文; 标准论文; 城市论文; 测试论文; 机动车论文; 车辆论文; 《知识-力量》2018年11月中论文;