机动车比功率(VSP)研究

比功率,这一指标衡量的是发动机最大净功率(或其0.9倍额定/标定功率)与机动车最大允许总质量之间的比例。它反映了机动车在单位质量下的瞬时输出功率,将道路坡度、摩擦阻力、空气动力学阻力以及车辆加速度等多重因素都纳入考量。这个物理量经常用VSP,即Vehicle Specific Power来表示,从理论上讲,它能够更精准地反映整车的排放状况。
根据规定,低速汽车及拖拉机运输机组的比功率应达到或超过4.0kW/t,而其他类型的机动车,除了无轨电车和纯电动汽车,其比功率则应达到或超过5.0kW/t。以下几幅图表展示了不同驾驶行为下的比功率正态分布,以及NOx质量排放与比功率之间的关系。显然,随着驾驶行为的激烈程度上升,VSP的分布也越发分散,呈现出剧烈>常规>温柔的态势。
机动车比功率(VSP)研究-有驾
从整体趋势来看,NOx的质量排放随着比功率的增加而单调上升。特别是在比功率为正值时,这种增长更为迅速。尽管高比功率值所占的比例不大,但它们却对应着较高的排放值。因此,在实际的排放控制工作中,我们应尽可能地避免或减少高比功率区域的出现。
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常规驾驶状态下的比功率分布如图所示。
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温柔驾驶状态下的比功率分布呈现出相对集中的特点。
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而在剧烈驾驶状态下,比功率的分布则显得更为分散。
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关于未来商用车是否会采用VSP这一指标,有专家表示保留意见。他们认为,由于商用车的变型多、载重差异大、应用类型复杂,单一公式计算VSP的适用性有待商榷。相比之下,他们更倾向于采用片段(BIN)分析的方法,针对不同发动机区域进行精细监控。特别是在商用车领域,发动机的排放验证至关重要,因此直接监控发动机排放可能更为妥当。当然,随着混合动力技术的不断发展,未来整车的排放控制需求可能会逐渐凸显,届时轻型车的一些控制方法或许将更具借鉴意义。
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这一领域仍有待深入研究与探讨,我们期待与业内同仁共同交流,共同进步。(注:本研究在2015年国五排放标准研究期间已初步涉及,但当时主要以重型车为对象,规律尚不明显。近期我们在轻型车领域的研究中取得了新的进展,非常期待与大家分享并深入探讨。)
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