高海拔对汽油车CO排放的影响

(重庆交通大学 重庆 400074)

引言

随着国家公路网向西部地区的延伸，高海拔寒区公路隧道数量逐年递增。在高海拔寒区隧道内，海拔的增加，使空气中的氧气含量明显变低。对于汽油车，因为氧气的含量降低使其燃油不能燃烧充分，可能会导致污染物排放量增加，这使高海拔寒区隧道的通风问题成为了人们关注的焦点之一[1]。

对于有害气体基准排放量的研究，台架试验是必不可少的步骤。为此，本文对西藏高海拔地区和重庆市区的汽油车CO排放的实测数据对比分析，研究结果表明“高海拔地区汽油车CO的排放量远高于低海拔地区”，可为高寒地区公路隧道通风节能设计提供参考依据。

一、污染物排放

(一)CO排放

根据《公路隧道通风设计细则》[2]，稀释CO的需风量按式(1)计算：

(1)

式中：Qreq(CO)隧道稀释CO的需风量(m3/s)；QCO：隧道CO排放量(m3/s)；δ：CO浓度；p0：标准大气压(kN/m2),取101.325 kN/m2；p：隧址大气压(kN/m2)；T0：标准气温(K)，取273K；T：隧址夏季气温(K)

CO排放量计算如式(2)所示：

(2)

式中：QCO：隧道CO排放量(m3/s)；qco：设计目标年份的CO基准排放量[m3/(veh·km)]；fa：考虑CO的车况系数；fd：车密度系数；fn：考虑CO的海拔高度系数；fm：考虑CO的车型系数；fiv：考虑CO的纵坡—车速系数；n：车型类别数；Nm：相应车辆的交通量。

二、数据分析

本文分别在试验地点随机取样，样本容量为50。将汽油车车型按照基准质量(RM)分为四大类：①1020≤RM≤1250；②1250≤RM≤1470；③1470≤RM≤1700；④1700≤RM≤1930。经分析，高低海拔汽油车CO排放量数据如表1所示。并绘制出在稳态工况法(ASM)试验条件下，西藏地区和重庆地区CO排放量的柱状对比图，如图1所示。

表1 CO排放数据表

图1 西藏与重庆地区CO排放量对比图

柱状图直观地体现出，在高海拔地区CO排放量明显高于低海拔地区。经计算，按照基准排量将车型分类，在1020≤RM≤1250时，西藏地区CO排放量比重庆地区高41%；在1250≤RM≤1470时，西藏地区CO排放量比重庆地区高37%；在1470≤RM≤1700时，西藏地区CO排放量约是重庆地区的两倍。

三、结语

本文得出，高海拔地区CO排放量约是低海拔地区CO排放量的1.26～2.4倍。证实了汽油车在高海拔地区与低海拔地区的CO排放量有明显差异。通过对高、低海拔台架试验中CO排放的研究，希望能对以后CO海拔高度系数和CO基准排放量的更正修改提供参考。