摘要
本文由Gamma Technologies和Aristotle University Thessaloniki共同研究，评估环境温度为20℃和-7℃时，对PHEV车辆能耗和污染物排放的影响；并进一步探索PHEV在环境温度为-7℃时，电加热催化器EHC对尾气后处理系统的影响。
研究背景
随着汽车排放法规日益严格，纯燃油车辆的市场占有率逐步降低，同时，纯电动车辆在使用终端仍有不足。混合动力系统汽车具有不同的工作模式，既可以降低车辆油耗，又可以弥补纯电动车辆的不足，近几年的销量逐步攀升。
GT-SUITE是多物理场系统仿真软件，普遍应用于汽车、空调、能源等行业，于2023年推出GT-xCHEM模块，整合了GT-SUITE和Exothermia Suite两大软件的优势，持续深耕汽车尾气后处理和化学领域。
主要研究内容
本文以Mid-size的某型PHEV车辆为研究对象，搭载2.0L TGDI Euro 6发动机，配有ccTWC、UF cGPF/ASC尾气后处理装置。
Exothermia Suite软件中的多域模型如图所示：
尾气后处理装置的部件级模拟，先结合SGB台架的试验数据，对化学反应动力学方程进行标定，并测试发动机稳态和驾驶循环工况下的排放数据，验证标定好的模型。
驾驶循环采用WLTC循环，连续运行三个循环，考虑电池电量消耗阶段和电量保持阶段，对车辆排放的影响。
在环境温度为20℃和-7℃下的模拟结果，如图所示；低温环境下车辆的能量消耗增加约7.3%，污染物排放大幅增加。
通过对能量分配进行对比，发现低温环境下电池加热和发动机消耗的能量增加，如图所示。
为了让尾气后处理系统在低温环境下快速地进入高效工作区，在ccTWC前端面定义了电加热催化器EHC，并且根据ccTWC壁面温度值，控制EHC加热系统的启停，避免电加热催化器EHC过热。
低温环境下，电加热催化器EHC的工作状态如图所示，TWC壁面温度始终保持在300℃以上，污染物CO和THC的排放数值大幅降低。
文章来源
GT北美用户大会
翻译总结
艾迪捷GT技术 王鑫
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