道路坡度对轻型车和重型车尾气排放的影响研究

许 磅 邢莹莹 陆 键

(同济大学道路与交通工程教育部重点实验室 上海 201804)

0 引 言

机动车尾气是城市中空气污染物的重要来源之一.据统计，2018年机动车排放污染物占CO、HC排放总量的80%以上，NOx、PM排放总量的90%以上[1].为了减少机动车尾气排放和控制空气污染，中国从2017年1月开始实施国五标准，其相当于欧盟的欧V排放标准.与国四标准相比，国五标准下的汽油车可以减少25%的氮氧化物排放量，柴油车减少43%的NOx排放量[2].

柴油车和汽油车相比，相同功率的柴油发动机比汽油发动机排放更少的CO2，具有转矩大、热效率高的优点.但是，与同等功率的汽油车相比柴油车排放的PM(颗粒物)和NOx的总量远大于汽油车.根据中国汽车环境管理年度报告(2018),柴油车的NOx排放量占汽车排放总量的近70%，PM的占比超过90%.NOx在紫外线的照射下会产生化学反应，生成化学烟雾[3-4].

现有的研究表明：驾驶行为[5]、道路基础设施[6]、道路线形[7]、道路坡度，以及交通条件等都是影响车辆尾气排放的重要因素.然而在实际的测算中，往往会忽略这些条件.在传统的车辆能耗模型中，车辆的消耗与车辆的加减速直接相关，忽略了道路坡度等其他影响因素，认为这些因素所消耗的额外能量可以通过车辆的加减速反映出来.如车辆比功率(VSP)是一种综合考虑道路坡度对运动学贡献的方法.美国环境保护署的机动车排放模拟器(MOVES)，就是基于车辆VSP来计算行驶时的尾气排放,MOVES以大量的数据为基础，是目前相对成熟的综合……