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基于認(rèn)證周期數(shù)據(jù)的汽車燃油消耗和排放的估計(jì)方法

研究表明，公路、鐵路、航空、水運(yùn)等多種方式運(yùn)輸消耗約占世界能源總消耗的30%，其中，公路運(yùn)輸是全球NOx和CO排放的主要來(lái)源，70%的可吸入PM和85%的非甲烷揮發(fā)性有機(jī)物也都來(lái)源于公路運(yùn)輸。因此，改善道路運(yùn)輸排放迫在眉捷，需要開(kāi)發(fā)出量化汽車燃油消耗和排放的工具。

基于個(gè)人車輛提供的公開(kāi)認(rèn)證數(shù)據(jù)給出了一種估計(jì)汽車燃油消耗和排放物排放速率的方法。選擇14輛車進(jìn)行道路試驗(yàn)，將所得數(shù)據(jù)與前述方法所得數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。試驗(yàn)時(shí)，使用一個(gè)便攜式檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)收集車輛動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)（速度和加速度）、發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)（轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、空氣流量等）、路面數(shù)據(jù)和行駛過(guò)程中的排放物濃度。試驗(yàn)使用的裝置包括：OBD Key車載診斷系統(tǒng)端口讀寫器，用來(lái)收集發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)；美國(guó)維特尼公司PXA 1100氣體分析儀，用來(lái)收集排放物濃度；臺(tái)灣國(guó)際航電公司GPS Map 76CSx GPS接收器和氣壓高度表，用于記錄車輛位置和高度。結(jié)合車輛行駛速度、加速度以及路面等級(jí)，使用車輛比功率法對(duì)這些信息進(jìn)行分析。以計(jì)算燃油消耗速率為例，建立了關(guān)于燃油消耗速率的數(shù)學(xué)模型，對(duì)模型求解得到每個(gè)比功率對(duì)應(yīng)的燃油消耗速率，同樣方法也可求得每個(gè)比功率對(duì)應(yīng)的CO2排放量。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在相同的循環(huán)工況下，只依靠提供的認(rèn)證數(shù)據(jù)所計(jì)算的燃油消耗低估了12%，平均絕對(duì)誤差低于10%，對(duì)CO排放的估計(jì)平均偏差為-6.2± 25.6%。該方法雖然與真實(shí)情況有差異，但該方法不需要實(shí)時(shí)監(jiān)視車輛，可以快速估計(jì)燃油消耗和CO排放，可用其來(lái)定性說(shuō)明新技術(shù)的有效性。

刊名：Procedia-Social and Behavioral Sciences（英）

刊期：2014年第111期

作者：Goncalo O. Duarte et al

編譯：王祥