催化器動(dòng)力總成臺(tái)架老化與轉(zhuǎn)轂老化對(duì)比研究

0 前言

國(guó)六第二階段排放法規(guī)中定義了排放污染物控制裝置耐久性試驗(yàn)里程不得低于20萬(wàn)公里，且在整個(gè)耐久性試驗(yàn)過(guò)程中，每一固定里程間隔都需進(jìn)行I型(WLTC)排放試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果需滿足排放限值要求，同時(shí)還定義了生產(chǎn)一致性檢查，以及在用車的WLTC排放隨機(jī)抽查

。為滿足法規(guī)要求，需要使用耐久老化狀態(tài)的排氣系統(tǒng)進(jìn)行排放標(biāo)定數(shù)據(jù)開發(fā)。常用的老化方法有標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)架循環(huán)(SBC)和標(biāo)準(zhǔn)道路循環(huán)(SRC)，SBC老化周期短但與實(shí)車?yán)匣Y(jié)果的符合性較差

，SRC老化結(jié)果可靠性好，但周期長(zhǎng)，成本高

，難以廣泛使用。

動(dòng)力總成臺(tái)架是包含發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、傳動(dòng)軸、測(cè)功機(jī)、排放測(cè)量系統(tǒng)等部件的一整套臺(tái)架模擬整車運(yùn)行的測(cè)試系統(tǒng)，通過(guò)測(cè)功機(jī)可以模擬車輪端的道路阻力加載，臺(tái)架控制油門可以實(shí)現(xiàn)與整車相同的駕駛，是最接近整車運(yùn)行環(huán)境的動(dòng)力總成試驗(yàn)臺(tái)。它的油門、車速完全由程序控制，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)定道路曲線的自動(dòng)跟隨駕駛，也可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。同時(shí)，臺(tái)架試驗(yàn)艙的環(huán)境溫度可控，方便進(jìn)行多環(huán)境溫度下的WLTC排放試驗(yàn)。因此，動(dòng)力總成臺(tái)架被認(rèn)為是非常適合進(jìn)行排氣系統(tǒng)老化試驗(yàn)的。

24 Advantages and significance of a three-level prevention and treatment system for chronic kidney disease in Shanghai

本文基于國(guó)六b整車開發(fā)項(xiàng)目，分別采用動(dòng)力總成臺(tái)架老化和整車轉(zhuǎn)轂老化的方法來(lái)完成兩套排氣系統(tǒng)20萬(wàn)公里等效耐久老化試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)比耐久過(guò)程中的催化器儲(chǔ)氧量(OSC)大小及常溫WLTC排放試驗(yàn)結(jié)果，來(lái)分析兩種方法老化程度的差異，并研究造成差異的原因，為后續(xù)老化排氣系統(tǒng)的制作提供參考依據(jù)。

他是喜歡易非的，打心眼里喜歡，可是，喜歡又有多愛呢？愛，是要很多很多的喜歡的，可他和易非，還沒(méi)有上升到那個(gè)程度。

1 耐久試驗(yàn)信息

1.1 測(cè)試車輛及排氣系統(tǒng)參數(shù)信息

用于整車轉(zhuǎn)轂?zāi)途美匣能囕v相關(guān)信息如表1所示。

用于動(dòng)力總成臺(tái)架上的車輛動(dòng)力總成與表1所示相同，兩種老化方法所用排氣系統(tǒng)也相同，如表2所示。

1.2 耐久試驗(yàn)流程

整車轉(zhuǎn)轂可以直接通過(guò)輪端底盤測(cè)功機(jī)模擬實(shí)際道路行駛阻力，并通過(guò)滑行匹配可以計(jì)算車輛內(nèi)阻，從而更精確地進(jìn)行轉(zhuǎn)轂加載。動(dòng)力總成臺(tái)架上沒(méi)有車輪，是通過(guò)測(cè)功機(jī)對(duì)半軸進(jìn)行加載，傳動(dòng)速比與實(shí)車存在差異，在行駛阻力參數(shù)的設(shè)定方面與整車轉(zhuǎn)轂也無(wú)法完全一致，且車輛內(nèi)阻參與計(jì)算的方式也不同，導(dǎo)致最終對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪端的實(shí)際加載可能存在細(xì)微差別，實(shí)現(xiàn)同樣車速需要發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的扭矩也有差異。如圖10所示，在低車速階段轉(zhuǎn)轂老化實(shí)際加載阻力與臺(tái)架老化實(shí)際加載阻力接近，車速在100千米/小時(shí)以上時(shí)，轉(zhuǎn)轂阻力略微高于臺(tái)架阻力，偏差逐漸增大。這些偏差對(duì)于要求使用特定阻力參數(shù)進(jìn)行加載，同時(shí)需要按照特定車速曲線進(jìn)行的耐久試驗(yàn)而言，必然導(dǎo)致兩種耐久試驗(yàn)方案下的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況不完全相同，從而造成催化器溫度的差異。

目前，大多數(shù)報(bào)業(yè)機(jī)構(gòu)都在“兩微一端”上進(jìn)行內(nèi)容生產(chǎn)和營(yíng)銷宣傳，但是一些機(jī)構(gòu)在新媒體運(yùn)營(yíng)時(shí)仍然只是將傳統(tǒng)的報(bào)紙內(nèi)容直接復(fù)制到微信、微博，用戶只能被動(dòng)地接受新聞內(nèi)容，未轉(zhuǎn)換思維。因此，報(bào)業(yè)機(jī)構(gòu)應(yīng)培養(yǎng)專業(yè)的新媒體團(tuán)隊(duì)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)，在新媒體語(yǔ)境下，進(jìn)行新聞撰寫和宣傳，以更易接受的方式表達(dá)新聞，增強(qiáng)與用戶的互動(dòng)體驗(yàn)，讓用戶參與其中。

在耐久試驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)正常進(jìn)行保養(yǎng)，其他邊界條件保持不變：如發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(ECU)的軟件數(shù)據(jù)、變速箱控制器(TCU)的軟件數(shù)據(jù)、汽油、道路阻力參數(shù)等。

1.3 整車轉(zhuǎn)轂?zāi)途迷囼?yàn)方案

催化器溫度對(duì)催化器的老化具有決定性的作用，耐久過(guò)程中催化器溫度越高，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，老化得越快

。如圖6所示，為整車轉(zhuǎn)轂?zāi)途门c動(dòng)力總成臺(tái)架耐久試驗(yàn)循環(huán)過(guò)程中催化器中心溫度的對(duì)比。由圖可知，單個(gè)耐久試驗(yàn)循環(huán)中兩種老化方案的最高催化器中心溫度均接近于900℃，圖示光標(biāo)2開始的循環(huán)后期兩者溫度大小基本接近，光標(biāo)2之前的循環(huán)大部分時(shí)段，轉(zhuǎn)轂實(shí)車耐久方案的催化器溫度高于臺(tái)架耐久方案，圖示光標(biāo)1處溫度相差60℃，光標(biāo)2處相差24℃。

1.4 動(dòng)力總成臺(tái)架耐久試驗(yàn)方案

動(dòng)力總成臺(tái)架耐久試驗(yàn)是將整車的一套動(dòng)力總成部件安裝至動(dòng)力總成臺(tái)架上進(jìn)行的耐久性試驗(yàn)，它通過(guò)測(cè)功機(jī)模擬車輛行駛負(fù)載，通過(guò)臺(tái)架控制系統(tǒng)控制油門開度、剎車、換擋等，實(shí)現(xiàn)車輛自動(dòng)跟隨與轉(zhuǎn)轂?zāi)途迷囼?yàn)相同的耐久循環(huán)曲線。同時(shí)，它也可以直接在臺(tái)架上完成各里程點(diǎn)儲(chǔ)氧量的測(cè)量，及WLTC循環(huán)排放試驗(yàn)。從臺(tái)架搭建成功，至最終耐久試驗(yàn)結(jié)束，中間停機(jī)次數(shù)少。如圖2所示，為進(jìn)行排氣系統(tǒng)耐久試驗(yàn)的動(dòng)力總成臺(tái)架主要構(gòu)成。

本文根據(jù)輸電線路架空地線取電系統(tǒng)供電需求,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)供電部分中的電源變換模塊,該模塊是實(shí)現(xiàn)電源變換的主要部分,并利用軟件仿真對(duì)電路進(jìn)行優(yōu)化分析,得到能夠滿足系統(tǒng)供電需求的電源變換模塊。

2 測(cè)試結(jié)果及對(duì)比

2.1 OSC測(cè)試結(jié)果對(duì)比

(2)油門踏板的控制

在動(dòng)力總成臺(tái)架及整車轉(zhuǎn)轂上，油門踏板都是基于實(shí)際車速與目標(biāo)車速的自動(dòng)控制。其中動(dòng)力總成臺(tái)架上為虛擬踏板的程序控制，基于實(shí)際車速與目標(biāo)車速的差值反饋計(jì)算油門開度值；整車轉(zhuǎn)轂上采用機(jī)器人伸縮桿控制實(shí)際的油門踏板，設(shè)定踏板最大行程后可在行程范圍內(nèi)，基于實(shí)際車速與目標(biāo)車速的差值來(lái)控制油門踏板開度。

2.2 排放測(cè)試結(jié)果對(duì)比

耐久試驗(yàn)結(jié)束后，在轉(zhuǎn)轂?zāi)途密囕v上分別使用兩個(gè)老化催化器進(jìn)行常溫WLTC排放試驗(yàn)。試驗(yàn)在常規(guī)排放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，試驗(yàn)時(shí)保持其他邊界條件一致，僅對(duì)比不同老化催化器對(duì)排放物的影響，結(jié)果如圖5所示。由圖可知，使用動(dòng)力總成臺(tái)架老化的催化器相比整車轉(zhuǎn)轂老化的催化器，CO低30%左右，其他排放物低20%以內(nèi)。

危機(jī)誘因就是誘導(dǎo)、引發(fā)、滋生各種危機(jī)的因素和原因。在老子危機(jī)管理思想體系中，深刻剖析了危機(jī)誘因，主要有：違道、不知、奢泰、強(qiáng)爭(zhēng)等。

3 兩種老化方案差異分析

3.1 耐久試驗(yàn)循環(huán)中催化器溫度差異

整車轉(zhuǎn)轂?zāi)途迷囼?yàn)是在轉(zhuǎn)轂上進(jìn)行的整車耐久性跑車試驗(yàn)，它是通過(guò)底盤測(cè)功機(jī)設(shè)定轉(zhuǎn)轂阻力，通過(guò)設(shè)定風(fēng)機(jī)隨車速控制來(lái)模擬實(shí)際道路行車的散熱環(huán)境，通過(guò)機(jī)器人控制油門踏板、剎車及換擋手柄使車輛自動(dòng)跟隨設(shè)定的耐久循環(huán)車速曲線來(lái)實(shí)現(xiàn)的。到達(dá)特定里程節(jié)點(diǎn)后，需先進(jìn)行儲(chǔ)氧量測(cè)量，再將車輛從轉(zhuǎn)轂拆下，進(jìn)行保養(yǎng)，然后在排放試驗(yàn)室進(jìn)行排放，最后返回轉(zhuǎn)轂繼續(xù)耐久試驗(yàn)。此外，整個(gè)試驗(yàn)期間車輛的每次加油都需要停機(jī)進(jìn)行。

結(jié)合圖4、圖5所展示的OSC及排放物結(jié)果的對(duì)比，可以確定整車轉(zhuǎn)轂老化催化器的老化程度較動(dòng)力總成臺(tái)架老化催化器的略高，為使動(dòng)力總成臺(tái)架老化的效果能更接近轉(zhuǎn)轂老化，需對(duì)比兩種方案的具體差異。

催化器中心溫度由來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門出口的排氣溫度，加上催化器內(nèi)部的排氣化學(xué)反應(yīng)熱，并減去排氣門至催化器中間管路壁面的散熱得到的，如圖7及圖8所示。由于臺(tái)架與整車的排氣系統(tǒng)散熱環(huán)境不同，使得圖8所示的溫度傳遞過(guò)程中，最主要的散熱即壁面?zhèn)鳠釡囟葥p失有明顯差異，導(dǎo)致即便是相同排氣門出口溫度的情況下，臺(tái)架相比整車上催化器中心溫度仍然要低。圖9所示即為臺(tái)架與整車耐久試驗(yàn)循環(huán)過(guò)程中的排氣門與催化器之間溫度差值的對(duì)比，在溫度差值為正值(發(fā)動(dòng)機(jī)加速)的區(qū)域，臺(tái)架上的溫度差值約高出整車80℃以上，這也說(shuō)明臺(tái)架上的排氣傳熱損失是明顯高于整車的。

3.2 試驗(yàn)臺(tái)控制差異

動(dòng)力總成試驗(yàn)臺(tái)架在試驗(yàn)臺(tái)控制上相比整車轉(zhuǎn)轂存在以下兩個(gè)明顯的差異：

(1)行駛阻力參數(shù)設(shè)置

耐久試驗(yàn)從全新的排氣系統(tǒng)開始，使用特定的行駛阻力加載及自定義的試驗(yàn)循環(huán)，在每一特定里程點(diǎn)，進(jìn)行儲(chǔ)氧量測(cè)量及常溫WLTC排放試驗(yàn)，具體試驗(yàn)流程如圖1所示。

在選定的里程節(jié)點(diǎn)，分別在各自的耐久試驗(yàn)臺(tái)上，通過(guò)軟件工具對(duì)不同發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷下的OSC進(jìn)行測(cè)量。圖3展示了兩種老化方法在耐久試驗(yàn)過(guò)程中的OSC變化趨勢(shì)。由圖可知，使用動(dòng)力總成臺(tái)架老化法在各里程節(jié)點(diǎn)的OSC均高于整車轉(zhuǎn)轂老化的方法，且前10萬(wàn)公里，臺(tái)架老化法的OSC下降相對(duì)更平緩。耐久至20萬(wàn)公里時(shí)，臺(tái)架老化催化器的OSC相比轉(zhuǎn)轂老化催化器高出15%。

有研究表明，不同測(cè)試條件對(duì)OSC測(cè)量結(jié)果有影響

。為驗(yàn)證動(dòng)力總成臺(tái)架測(cè)量OSC的準(zhǔn)確性，在20萬(wàn)公里等效耐久試驗(yàn)結(jié)束后，將臺(tái)架上的老化催化器拆換到轉(zhuǎn)轂車輛上進(jìn)行OSC測(cè)量，測(cè)得的結(jié)果與轉(zhuǎn)轂原車?yán)匣呋鞯慕Y(jié)果對(duì)比如圖4所示。由圖可知，在同一輛車上測(cè)得的臺(tái)架老化催化器相比轉(zhuǎn)轂老化催化器OSC值略偏高，在50%及以下發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷時(shí)偏高接近20%，70%及以上負(fù)荷時(shí)偏差在15%以內(nèi)。此外，同一催化器在動(dòng)力總成臺(tái)架上測(cè)量的OSC與整車轉(zhuǎn)轂測(cè)量的OSC結(jié)果基本一致，即臺(tái)架測(cè)量OSC也具備較好的準(zhǔn)確性和可靠性。

由于不同的試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)存在差異，主要是基于車速差值計(jì)算的油門開度閉環(huán)調(diào)節(jié)(PID)量大小差異，導(dǎo)致按耐久試驗(yàn)固定車速曲線進(jìn)行的車速跟隨控制實(shí)際表現(xiàn)會(huì)有所不同

。如圖11所示，動(dòng)力總成臺(tái)架上虛擬油門開度控制較為動(dòng)態(tài)，整車轉(zhuǎn)轂上控制相對(duì)沉穩(wěn)，在車速跟隨表現(xiàn)上，整車轉(zhuǎn)轂上的穩(wěn)態(tài)跟隨效果更好，臺(tái)架上的動(dòng)態(tài)跟隨更平滑。這兩種不同的油門開度表現(xiàn)，直接導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)存在差異。在車速較高的穩(wěn)態(tài)及動(dòng)態(tài)加速運(yùn)行區(qū)域，整車轉(zhuǎn)轂上的車速及油門開度相比臺(tái)架上要大，使得整車上初始排氣門出口排溫及排氣流量均高于臺(tái)架上的相應(yīng)值，最終導(dǎo)致催化器中心溫度也相對(duì)較高。

遵醫(yī)囑選用排毒止癢湯：荊芥、土茯苓、防風(fēng)、白鮮皮、浮萍各30 g、苦參50 g、徐長(zhǎng)卿50 g、紫草20 g、當(dāng)歸15 g、茵陳15 g、薄荷20 g。先將藥混合加水1000 ml浸泡2 h，煎煮30 min，待藥液溫度冷卻至40℃左右時(shí)開始以藥液泡洗瘙癢處，全身瘙癢者可將藥液倒入浴缸進(jìn)行泡洗，浸泡中逐漸加入熱水，使水溫維持在40℃左右，30 min/次，每日2次，同時(shí)要注意防寒，避免感冒，洗浴時(shí)切勿燙傷皮膚。同時(shí)予以尿毒清顆粒沖劑口服，3次/d，1袋/次。連續(xù)治療14天。

3.3 其他可能的差異因素

鑒于兩種耐久試驗(yàn)方案運(yùn)行周期都較長(zhǎng)，期間的汽油油品、發(fā)動(dòng)機(jī)保養(yǎng)、其他影響燃燒質(zhì)量及排氣溫度的硬件故障如：噴油器、增壓器、火花塞、氧傳感器等，及發(fā)動(dòng)機(jī)控制器中軟件數(shù)據(jù)的不同，都可能對(duì)不同方案下的耐久試驗(yàn)結(jié)果有一定影響。本文所對(duì)比的兩個(gè)試驗(yàn)方案及結(jié)果，在試驗(yàn)過(guò)程中排除了這些可能的差異因素。

4 整體評(píng)估與展望

綜合前文的試驗(yàn)結(jié)果，匯總耐久試驗(yàn)的關(guān)鍵要素，對(duì)比如表3所示。

從表3中試驗(yàn)過(guò)程相關(guān)的要素看，動(dòng)力總成臺(tái)架試驗(yàn)方案是明顯優(yōu)于整車轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)方案的，尤其是試驗(yàn)耗時(shí)這一項(xiàng)，對(duì)于新項(xiàng)目開發(fā)而言至關(guān)重要。耐久試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的OSC及排放物結(jié)果，兩種方案有所差異，雖然轉(zhuǎn)轂方案更苛刻，但臺(tái)架方案的結(jié)果老化程度也較高，具有實(shí)用價(jià)值。

基于對(duì)兩種耐久老化方案差異原因的分析，后續(xù)可以針對(duì)性地對(duì)這些試驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化，使動(dòng)力總成臺(tái)架模擬整車耐久試驗(yàn)的符合性更高，實(shí)現(xiàn)對(duì)整車的替代，從而在項(xiàng)目時(shí)間控制、成本控制等方面創(chuàng)造價(jià)值。

更老一點(diǎn)的徽式宅子是有天井的，還有畫窗和閣樓。郭村這樣帶天井的老宅已不多了，也不再住人，空在那里，里面堆著些鄉(xiāng)間常見的物什：做茶葉的器具，耕田種地的器具。

5 結(jié)論

基于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的動(dòng)力總成臺(tái)架耐久老化試驗(yàn)方案與整車轉(zhuǎn)轂?zāi)途美匣囼?yàn)方案的過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，得到以下結(jié)論：

沐浴過(guò)后，紫云穿上那套連衣裙，顯得格外動(dòng)人。她把蔣浩德輕輕扶起，連聲說(shuō)道：“都是我不好，不該把你放在地上?！?/p>

(1)動(dòng)力總成臺(tái)架老化相比整車轉(zhuǎn)轂老化：催化器的OSC高15%左右，常溫WLTC排放結(jié)果CO低30%左右，其他排放物低20%以內(nèi)。兩種試驗(yàn)方案下的催化器老化程度比較接近，臺(tái)架老化方案具有實(shí)用價(jià)值；同時(shí)，臺(tái)架老化方案試驗(yàn)時(shí)間、成本、試驗(yàn)設(shè)備便利性、故障率方面更優(yōu)，具有更好的經(jīng)濟(jì)性。

(2)動(dòng)力總成臺(tái)架老化的效果相比整車轉(zhuǎn)轂老化仍有差距，主要原因?yàn)閮煞N方案下的排氣系統(tǒng)散熱環(huán)境不同及不同控制臺(tái)對(duì)行駛阻力參數(shù)、油門開度大小的控制差異。對(duì)這些差異進(jìn)行針對(duì)性地優(yōu)化，使兩種方案的老化效果差距縮小是可期的，相關(guān)研究具有工程應(yīng)用價(jià)值。

[1]環(huán)境保護(hù)部.GB 18352.6—2016,輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法(中國(guó)第六階段)[S].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2016.

[2]李艷光,李薛.催化劑快速老化與實(shí)車?yán)匣瘜?duì)比分析研究[J].時(shí)代汽車,2019(11),7-8.

[3]張漢橋，蔣茂玎，馬標(biāo)等.三元催化劑臺(tái)架老化與實(shí)車道路老化等效關(guān)系的研究[J].科教文匯,2017(06A),172-173.

[4]葉紅號(hào),陳金森,于沖云等.基于怠速催化器診斷儲(chǔ)氧量影響因素的試驗(yàn)研究[J].汽車科技，2021(03)，69-73.

[5]朱云，王建昕，肖建華.車用催化劑劣化因素的試驗(yàn)研究[J].車用發(fā)動(dòng)機(jī)，2001(04),13-17.

[6]陳剛，張為公.基于模糊自適應(yīng)PID 的汽車駕駛機(jī)器人的車速控制[J].汽車工程，2012(06),511-516.