柴油机排气波许烟度值和微粒排放浓度相关性的研究

本文通过对柴油机微粒排放浓度和波许烟度值进行分析，研究了微粒中碳粒浓度和波许烟度值的关系，并对经验公式进行了修正；分析了微粒中碳粒百分比含量与发动机负荷的关系。提出了用波许烟度值估算柴油机微粒排放浓度的方法。结果表明：波许烟度值和碳粒质量浓度之间能建立较好的数学关系，微粒中碳粒百分比含量随负荷的增加而增大，并与波许烟度值的变化趋势一致，通过测定的柴油机排气烟度值可以粗略估算微粒排放的质量浓度。     

柴油机排气波许烟度值和微粒排放浓度相关性的研究

本文通过对柴油机微粒排放浓度和波许烟度值进行分析，研究了微粒中碳粒浓度和波许烟度值的关系，并对经验公式进行了修正；分析了微粒中碳粒百分比含量与发动机负荷的关系。提出了用波许烟度值估算柴油机微粒排放浓度的方法。结果表明：波许烟度值和碳粒质量浓度之间能建立较好的数学关系，微粒中碳粒百分比含量随负荷的增加而增大，并与波许烟度值的变化趋势一致，通过测定的柴油机排气烟度值可以粗略估算微粒排放的质量浓度。     

S195柴油机微粒排放特性及过滤器催化再生技术的研究

柴油机排气中的微粒物质对环境和人体健康有极坏影响。本文作者采用稀释通道、热重分析仪,测量了S195柴油机微粒排放的质量浓度,对微粒中的碳和碳氢化合物两种组分进行了分析。作者还使用蜂窝陶瓷过滤排气中的微粒,用燃油添加刑的方法对过滤器进行催化再生。结果表明,过滤器可大幅度减少微粒排放量。燃油添加剂再生效果好,对柴油机的排放和经济性影响不大。与电加热再生相比,燃油添加剂催化再生简单、可靠,具有较大的应用价值。     

柴油机排气微粒物理特性的研究

本文通过实验描述柴油机排气微粒的物理特性:浓度、粒度分布与形态。给出这些特性随发动机工况变化的规律。指出微粒的质量浓度与波许烟度的不同。讨论过滤采样技术所得的质量浓度与气溶胶电分析仪(EAA)分析所得体积浓度之间的关系。用透射电子显微镜(TEM)研究微粒的形态,并将电子显微镜分析的结果与EAA所得结果进行比较,两者之间相当吻合。     

柴油机排气微粒过滤器性能的研究

本文报导了在发动机台架试验中,泡沫陶瓷柴油机排气微粒过滤器的性能随柴油机工况变化的规律,为微粒过滤器的优化设计提供了一些依据。文中的数据是利用485Q 柴油机在发动机台架试验中获取的。此柴油机的排量为2.27L;压缩比为20:1;标定功率为37kW(当转速在3000r/min 时)。因柴油机排气微粒中含有部分未燃燃料的液态颗粒,这部分微粒不易被波许烟度计反映出来,所以本验试用过滤式质量浓度测量系统来测量微粒的数量。关于试验系统的设计及质量浓度测量装置,本文作者已有较详细的报导。试验时所采用的过滤材料是泡沫陶瓷。泡沫陶瓷为堇青石质(主要化学成分为SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3等),平均孔径为0.3～0.5mm,     

柴油机燃用乙醇-柴油含氧燃料时微粒特性的分析

研究了一台增压柴油机燃用乙醇一柴油时的微粒总质量排放及粒径分布特性,并对微粒中可溶性有机物(SOF)、干碳烟(DS)和硫酸盐的质量百分比及SOF中的组分进行了分析。结果表明：使用含氧燃料后柴油机排气烟度大幅度降低而微粒总排放量降低幅度要小一些;微粒中DS排放降低;SOF排放增加,与未燃甲酯的产生导致HC排放增加有关;多环芳香烃比例随发动机负荷增大而减小;含氧燃料使得粒径分布在0．2～0．5μm范围内的比重在小负荷时降低,大负荷时升高。     

柴油／甲醇组合燃烧发动机的微粒排放特性

在一台改造的自然吸气高速柴油发动机上使用超低硫柴油/甲醇组合燃烧方式进行台架试验,利用电控单元控制的喷射器向进气道喷射甲醇,与空气形成预混合气后由柴油引燃.在稳态T况下,喷射的甲醇承担的负荷率为10%、20%和30%的情况下,研究了发动机烟度、微粒排放质量浓度和粒径为15-750 nm的总数量浓度及其粒径分布特性.试验结果表明,在同一负荷替代率下,随着负荷的增加,柴油质量流量替代率增大;在同一工况下,随着甲醇量的增加,发动机烟度、微粒质量和数量浓度都成近似比例减少;在中低负荷时,甲醇的加入,微粒数量浓度的峰值明显减少,在大负荷时,减少的趋势不太明显;超细微粒数都有所增加,纳米级微粒数的增多可能对人体健康影响更大.     

直喷式柴油机排放微粒尺寸分布特性

在一台单缸柴油机上用SMPS微粒测量装置测量了不同运转条件(如转速、负荷变动、怠速运行、燃油喷射定时等)下柴油机排放微粒尺寸与浓度分布,分析了柴油机微粒排放尺寸分布和数量浓度的特征及其主要影响因素．结果表明,发动机负荷变化对微粒排放的影响较大,在各种负荷下大部分排放微粒都是碳核模式的超细或纳米尺寸微粒,而质量上以累积模式颗粒占主要部分,发动机冷机起动和怠速运行时产生的大部分排放微粒是碳核模式粒子,喷油提前角对排放微粒浓度和尺寸分布有显著影响．     

燃油催化微粒捕集器微粒捕集与强制再生特性的研究

采用燃油催化再生微粒捕集器,对某排量为7.7 L柴油机的排放微粒进行捕集与强制再生。试验结果表明:在低排温工况下,随着微粒捕集器内微粒不断增加,微粒捕集器两端压差随捕集时间增加呈线性提高。燃油中加入的铁基催化剂可以降低碳粒燃烧的温度,增加微粒捕集器的微粒储备能力,并能够有效再生。当燃油中无添加剂时,在特定工况下发动机运行19.5 h后,微粒捕集器的两端压差达到10 kPa,而有添加剂时则可延长到23.5 h。在排气温度为530℃的强制再生工况下,燃油中有添加剂,约需6 min可全部强制再生累积的微粒,而无添加剂则约用时14 min,且有添加剂时强制再生程度较高。微粒捕集器经500 h耐久试验后,在有添加剂情况下其两端压差达到15 kPa,发动机需在微粒累积工况下运转23 h,无添加剂需要18.5 h。按ESC排放测试,微粒捕集器对微粒的过滤效率达到80%以上,微粒排放为0.017 g/(kW.h),试验结果还发现微粒捕集器对CO、HC及NOx的排放没有影响。     

柴油机排气微粒物的热解质量分析

作者将热解质量分析法用于研究柴油机排气微粒，分析了不同柴油机负荷下排出的微粒中可挥发成分与不可挥发成分的比例。结果表明，柴油机排气微粒中可挥发成分随发动机负荷的增大而减少，从９５％减到６５％左右。其余为不挥发的可燃物碳粒，不可燃的无机物极少。     

柴油机废气中微粒质量浓度测量技术的研究

作者用微粒取样系统和热重分析系统,在X2105型柴油机上进行了柴油机废气中微粒质量浓度测量技术的研究.试验结果表明,柴油机微粒排放的质量浓度不仅取决于发动机的运转工况,而且还与微粒取样过程中废气和空气的混合稀释状态有关.大的稀释比和高的混合温度均能降低微粒质量浓度.导致质量浓度变化的原因是微粒中可挥发组分碳氢化合物在稀释条件变化时发生的吸附、解吸、冷凝、蒸发等物理化学现象随之变化,微粒中碳粒质量不受以上条件影响.试验中的现象与Clausius-Clapeyron冷凝公式和Iangmuir吸附公式所解释的结果一致.     

车用直喷式柴油机微粒排放与排气烟度、碳氢化合物排放的关系

本文针对自然吸气式车用直喷柴油机６１１０的微粒排放与排气烟度、碳氢化合物的关系进行了试验研究。结果表明，柴油机的微粒排放可按简单的经验关系式根据排气烟度和碳氢化合物排放计算，算出的值和直接通过稀释排气并用滤纸采样法测得的值吻合较好。本算式可用于确定６１１０及类似柴油机按ＥＣＥＲ４９十三工况的微粒加权比排放量，而不必用复杂的微粒测量系统。     

微粒陶瓷过滤器和EGR在柴油机中的应用

通过联合使用废气再循环(EGR)和高过滤效率的红外再生微粒陶瓷过滤器,同时降低了柴油机的微粒和NOx排放.重新优化了过滤器再生用废气量,使其与EGR共同使用时过滤器的过滤效率和再生性能无明显变化,只是挂烟速度有所加快.同时,开发了一种新型的基于宽范围氧传感器的闭环反馈控制EGR系统,在不同的柴油机工况下,测定了不同EGR率时柴油机的空燃比α及NOx、CO和HC的排放值.最后得到了NOx、CO和HC的排放值随过量空气系数的倒数σ和EGR率变化的脉谱图.利用脉谱图拟合得出了最佳EGR率和σ之间的关系,为新型ECR系统的实用化铺平了道路.     

压燃式发动机燃用汽油/柴油混合燃料瞬变工况下燃烧及微粒排放特性分析

针对压燃式发动机燃用汽油/柴油混合燃料稳态及瞬态工况下的燃烧及微粒排放粒度分布特征进行了试验研究,分析了汽油掺入比例及EGR对发动机稳态及不同瞬变率的恒转速增转矩瞬变工况超细微粒数量排放的影响规律.结果表明:在大负荷工况下采用高汽油掺入比例的汽油/柴油混合燃料能够在不引起NOx显著增加的前提下进一步降低排气烟度,有助于拓展预混合燃烧过程负荷工况范围;但较高汽油掺入比例易导致油气过度混合,对HC及CO排放有不利影响,尤其会导致小负荷工况下CO排放显著增加.综合考虑不同负荷工况下运行情况,认为汽油掺入比例在40%,~50%,左右较为适宜.燃用汽油/柴油混合燃料时排气颗粒物更趋于细化,其微粒几何平均粒径较柴油明显降低.瞬变工况增负荷过程中,各模态微粒数量浓度均有所升高,随汽油掺入比例增大积聚态微粒数量增加程度变缓,当汽油掺入比例达到50%,时,在高瞬变率工况时积聚态微粒数量无明显增加.高比例EGR条件下,瞬变过程中积聚态微粒数量浓度在增负荷初期便急剧增加,燃用汽油/柴油混合燃料有利于缓解瞬态工况积聚态微粒数量急剧增加的程度.     

柴油机微粒陶瓷过滤器电加热再生时机的研究

对于柴油机微粒陶瓷过滤器电加热再生方法而言，再生时机、再生用废气量、加热器结构与功率、再生策略等是影响再生效果的重要因素。再生时机的选择是要确定用于再生的微粒物质量，它不仅关系到过滤器的再生效果，而且影响发动机的经济性能。本文描述了优化再生时机的重要原则，并且对实用中微粒物质量的几种判定方法进行了研究。     

柴油机EGR中的微粒过滤器应用

柴油机使用排气再循环降低氮氧化物时,采取措施降低微粒排放是必要的,其中使用微粒过滤器是一种行之有效的方法.本文详细阐述了有关微粒过滤器种类、再生方式以及相关的排气再循环过滤系统模式.     

柴油添加剂和微粒捕集器的协同性分析与研究

柴油添加剂可以降低发动机燃烧室内的碳烟生成,而微粒捕集器则能有效控制柴油机尾气中微粒排放。对柴油添加剂种类、微粒捕集器过滤体材料和微粒捕集器的再生方法分别作了介绍,并着重对柴油添加剂促进微粒捕集器再生的机理和存在的问题进行了分析和研究。     

柴油机EGR中的微粒过滤器应用

柴油机使用排气再循环降低氮氧化物时，采取措施降低微粒排放是必要的，其中使用微粒过滤器是一种行之有效的方法。本文详细阐述了有关微粒过滤器种类、再生方式以及相关的排气再循环过滤系统模式。     

柴油机微粒袋滤器的模拟试验研究

本文利用微粒模拟装置建立了考察柴油机微粒袋滤器性能的无发动机模拟试验台架，并对一单袋过滤器模型进行了试验考察。结果表明，袋滤器在正常工作时，对柴油机排气微粒的捕集以筛滤机理为主，且效率高达９０％以上；在本文考察滤速范围内，过滤效率受滤速影响很小，随微粒质量浓度增大而增高；袋滤器阻力时间线性增大，阻力增长率与微粒质量浓度成正比，还随虑速增大而增大。本文还进行了多种方案的清灰试验，为柴油机微粒袋滤器选     

天然气合成油对高压共轨柴油机燃烧及微粒排放粒度分布的影响

针对高压共轨增压中冷柴油机燃用不同GTL添加比例的GTL/柴油混合燃料,试验研究了不同工况下微粒排放粒度分布特征,分析了GTL添加比例对燃烧及微粒排放粒度分布的影响。研究结果表明:与石化柴油相比,燃用GTL/柴油混合燃料能够降低排气烟度,但当GTL添加体积比超过20%后,排气烟度的改善趋势减缓,高负荷工况更明显。随着GTL添加比例增加,预混合燃烧放热率峰值及缸内压力升高率峰值降低,峰值相位提前,扩散燃烧放热率峰值变化不大。发动机燃用GTL燃料时的微粒数量浓度呈双峰对数分布,核态微粒数量浓度峰值在25%负荷时达到最大值,随着负荷增加峰值降低且逐渐向大粒径方向移动;积聚态微粒峰值随着负荷增加而升高。对于不同GTL添加比例的混合燃料,在中等转速工况,随着GTL添加比例增加,总微粒及积聚态微粒数量浓度增加,核态微粒数量变化不大;高转速工况,燃用G20混合燃料总微粒及核态微粒数量最少,增大GTL添加比例则核态微粒及积聚态数量均有所增加。