随着人们环保意识的加强,世界各国排放法规的要求越来越苛刻。在城市道路运行中,汽油机相当长的时间工作于起动、暖机以及加速、减速等瞬态工况,燃油供给和空气供给的速率均在瞬时变化,有害排放物的某些成分将明显变化,因此在稳态工况下获得的排放参数并不能代表汽油机的实际排放水平。国内、外的一些研究机构目前正在探寻实时动态检测汽油机排放的方法,国内的起步要更晚,因此研究瞬态过程的排放及其测试技术具有重要意义。 本论文考虑国内大多数研究机构不具备实时瞬态排放测试的仪器设备这一实际情况,采用间接测量方法,搭建间接测试系统实时采集瞬态过程的排放数据,修正因采用常规排放分析仪导致的测试误差,分析瞬态排放数据。主要的研究内容如下: (1)概述了国内外汽油机瞬态排放测试技术的现状,讨论了汽油机主要有害排放污染物的生成机理及影响因素。 (2)根据汽油机城市道路运行状况,确定了影响城市大气质量的主要瞬态工况,并结合本研究课题目前所具备的试验条件制定了试验大纲,搭建了汽油机瞬态排放间接测试系统。 (3)利用不可压缩二阶系统模型和可压缩流体模型Ⅲ分别对常规排放分析仪的管道系统进行了物理建模,获得其频率响应特性,并进行了比较。结合计算机仿真结果对常规排放分析仪用于汽油机瞬态排放间接测量时产生时延和幅值畸变的原因进行分析,并结合频率响应特性和实验结果进行时延修正,同时提出了幅值畸变误差修正的思路。 (4)对四种搭载了电喷汽油机的汽车进行了冷起动、暖机、加速-滑行组合等瞬态工况的排放测试,并对测试结果进行了分析,结果表明:①对空燃比的有效控制仍然是优化瞬态过程排放的重点和难点;②汽油机的空燃比、催化转化器的工作温度范围、冷起动阶段的时间以及汽油机的热力状态等是影响瞬态排放的主要因素。③要彻底解决汽油机动力性、加速性与排放水平之间的矛盾,仅靠目前的后处理措施勉为其难,可以寄希望于缸内直喷(GDI)技术早日成熟,最终实现分层燃烧。