不同模式混合动力公交车节能环保效益分析与研究

【摘要】： 能源和环保问题已经成为当今世界发展最为突出的问题,也是影响我国可持续发展战略的最重要的因素之一。随着石油供应的曰趋紧缺和环境污染的日益加剧,节能新能源汽车逐渐成为业界关注的焦点。当前混合动力汽车技术日臻成熟,产业化已经临近。然而,混合动力电动汽车相对于传统的内燃机汽车性能如何,它的燃油经济性究竟有多大的提高,尾气污染物排放有多大改善,在实际运行过程中真正能够带来多大的节能环保效益等等这些方面的研究还不深入,还是很模糊亟待解决的问题。 目前现行的重型车辆排放评价是采取某种行驶工况(ETC或ESC),通过台架试验来评价发动机排放水平。而重型混合动力车辆是在常规车辆发动机的基础之上,增添配置了一套辅助动力装置,这种装置被设计成根据车辆的实际行驶工况,采取有针对性的控制策略,实现车辆节能和降低排放的目的。这样发动机的实际运行工况分布与实验室相差很大,仅仅依据发动机排放和油耗水平来评价混合动力车辆很明显是不合理、不科学的。 本研究借鉴GB/T19754-2005《重型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法》,采用中国汽车技术研究中心的车载排放测试系统(PEMS)对在实际行驶工况条件下的4类城市公交车(3类不同模式混合动力城市公交车和1类常规柴油公交车)进行整车能量消耗和污染物排放测试。在中国典型城市公交循环工况下,对3类不同模式(包括并联、串联和混联)混合动力城市公交车和1类常规柴油车的能量消耗和污染物排放进行对比研究。不仅分析了不同模式混合动力公交车之间的能量消耗和污染物排放的差异性,而且将混合动力与常规柴油车进行对比分析,深入研究混合动力较常规柴油车的节油率和排放削减率,探讨混合动力在节能减排方面的优势。在项目研究后期,将这4类车辆投入北京市121公交线路中进行实际载客运营,并对在实际运营过程中的成本进行分析,最终将能量消耗和污染物排放与运营成本结合起来进行比较,从而对混合动力城市公交车的实际节能环保效益进行评估。研究结果表明:混合动力城市公交车具有良好的节能环保效益。 本文利用车载尾气检测设备和GPS所收集整理的公交车实际道路行驶和瞬时排放数据,并引入VSP变量,利用外部设备易于获得的参数(包括速度和加速度)建立污染物排放预测方法,将车辆的瞬时运行状念与排放紧密联系起来,并以此来更真实的反映不同行驶状况对污染物排放的影响,对混合动力公交车的实际运行和排放特征进行了分析。经研究发现,较高的速度和加速度都将是导致车辆瞬时排放率迅速增加的主要原因。 最后,针对我国国情提出新能源汽车推广应用工作和提高混合动力节能环保综合效益的具体建议,进一步促进新能源汽车的发展。 【关键词】：混合动力 公交车 节能环保 效益分析 成本分析 比功率
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 研究目的与意义12
• 1.3 研究内容及技术路线12-14
• 1.3.1 研究内容12-13
• 1.3.2 研究技术路线13-14
• 1.4 混合动力公交车发展现状14-19
• 1.4.1 国外混合动力客车发展现状14-16
• 1.4.2 国内混合动力公交车研究现状16-19
• 第二章 国内外汽车环保性能评价综述19-25
• 2.1 国外汽车环保性能评价综述19-23
• 2.1.1 美国节能理事会ACEEE19-20
• 2.1.2 美国环保署EPA20-21
• 2.1.3 英国ERV21-22
• 2.1.4 比利时Ecoscore22-23
• 2.1.5 日本23
• 2.2 国内汽车环保性能评价相关介绍23-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第三章 HEB能耗与排放测试及分析25-37
• 3.1 HEB能耗与排放测试25-27
• 3.1.1 测试车辆参数26
• 3.1.2 行驶工况跟踪26-27
• 3.2 HEB能耗计算方法27-29
• 3.2.1 镍氢蓄电池NEC计算28-29
• 3.2.2 超级电容器NEC计算29
• 3.3 能耗对比分析29-31
• 3.3.1 不同模式HEB能耗对比分析29-30
• 3.3.2 混合动力与常规公交车能量消耗对比分析30-31
• 3.4 排放对比分析31-36
• 3.4.1 不同模式HEB排放对比分析31-34
• 3.4.2 混合动力与常规公交车污染物排放对比分析34-36
• 3.5 本章小结36-37
• 第四章 基于VSP的HEB排放特性研究37-48
• 4.1 VSP介绍37
• 4.2 数据收集及处理37-39
• 4.3 VSP与排放的相关性研究39-42
• 4.4 基于VSP-Bin的排放率研究42-45
• 4.5 VSP排放预测研究45-47
• 4.6 本章小结47-48
• 第五章 HEB成本分析与节能环保效益评估48-58
• 5.1 混合动力与常规柴油车的成本对比48
• 5.2 车辆故障成本分析48-50
• 5.3 生命周期内车辆成本分析50
• 5.4 节能环保效益分析50-57
• 5.4.1 油耗和排放削减率51
• 5.4.2 运行期间油耗和排放效益评价51-52
• 5.4.3 车辆生命周期内油耗与排放效益分析52-54
• 5.4.4 排放效益对比分析54-55
• 5.4.5 不同污染物排放效益对比分析55-57
• 5.5 本章小结57-58
• 第六章 全文总结58-61
• 参考文献61-64
• 致谢64-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文65

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