柴油机中碳微粒氧化率的测量

本文研究了轿车用非直喷式柴油机气缸内燃烧产生的碳烟微粒的形成和氧化。利用全气缸取样系统使气缸内工质迅速排出和稀释,并采集在取样袋中,随后用悬浮粒子电子分析仪进行分析,测定出在膨胀行程中燃烧室内碳烟微粒的质量浓度和表面积浓度随曲轴转角的变化历程。用麻省理工学院发展的随机模型模拟了实测的碳烟微粒曲线。利用Lee 和Beer的动力学公式可以模拟观测到碳烟微粒氧化率。碳烟微粒氧化率对用在模拟模型中设定的碳粒子直径值是非常敏感的。     

柴油机排气中碳烟微粒的测量和特性

作者使用各种方法,包括悬浮粒子电子分析仪,冷凝核计数仪,快速-容积串联惯性冲击收集器,滤纸称重法对一台分开式燃烧室,自然吸气小轿车用柴油机排气中的碳烟微粒进行测量和分析。对柴油机排气中碳烟微粒进行取样和研究,以确定微粒的数量浓度、表面积浓度、体积浓度、质量浓度及其分布。该柴油机排气中微粒的数量浓度为(5～6)×10~7/cm~3,表面积浓度为1.51m~2/m~3,体积浓度为4.35×10~(-2)cm~3/m~3,质量浓度为47.5mgm~(-3)。碳烟微粒大小按质量区分,90%在1.2μm以下的范围内。本文对实验方法和结果进行了详细讨论。     

柴油机排气碳烟微粒稀释采样系统的研究

本文介绍了一种小型稀释采样系统和相应的试验结果。1.柴油机排放微粒的稀释采样系统柴油机排放微粒是以较高浓度随高温气体排入大气的。当高温排气受到环境大气冷却时,排气中的挥发性物质会发生冷凝,微粒间的碰撞也会产生相互粘连而聚合。为尽量真实地测出微粒排放参数,对排气进行稀释可以有效地防止测量过程中发生微粒的聚合和凝聚。     

车用直喷柴油机瞬态工况控制及微粒排放测量

研制了一种在发动机台架上进行柴油机瞬态工况控制及排气微粒的测试系统，该系统主要由普通电涡流测功机、简单电控系统、A／D采集板和微粒稀释取样袋等组成。此系统可实现柴油机一些基本瞬态工况的控制、数据的实时采集以及微粒的测量。     

柴油机排气微粒部分流稀释取样系统的研制

设计了一种用于柴油机稳态工况下微粒测量的部分流稀释取样系统,该系统稀释通道内径为１５０ｍｍ全长为２３５０ｍｍ,稀释通道内稀释排气流量为５５６ｍ＾３／ｈ,雷诺数为７３０００,稀释比用ＣＯ２分析仪测量发动机排气和稀释通道内稀释排气的ＣＯ２浓度来计算,试验证明此仪器试验重复性良好。     

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。     

柴油机全气缸取样系统及其缸内微粒形成过程研究中的应用

本文介绍了柴油机全气缸取样系统各组成部分的设计和工作原理。用该系统成功地测量了两种工况下柴油机燃烧过程中形成的微粒质量变化历程并进行了分析。该系统可以为柴油机燃烧过程的研定提供新的手段。     

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。     

电控高压共轨柴油机排气微粒的测量及数值模拟

利用改进后的全气缸取样系统,对不同工况下高压共轨电控柴油机燃烧过程中的微粒生成历程进行测量.同时,采用三维CFD数值模拟方法分析了微粒的生成机理.结果表明,微粒质量浓度曲线呈单峰状,微粒生成质量随负荷的增大而增加;发动机排出微粒是碳烟粒子生成和氧化这两个过程综合作用的结果.加强缸内的气流运动和合理组织燃烧过程,有助于减少微粒的生成.     

影响柴油机排气微粒测量结果的若干因素

分析了影响柴油机排气微粒测量的各种因素,包括取样、排气温度、混合气温度、释稀比、系统壁面的沉积及随后粒子再入等。发现混合气温度、稀释比、微粒传输管上的热泳沉积和随后的粒子再入对微粒测量影响较大,从而提出了改进微粒测量系统的若干建议以减小测试结果的变动。     

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．     

柴油机微粒和苯并（a）芘排放特性的研究

本作采用稀释取样法测量和研究了自然吸气、增压和增压中冷高速柴油机的微粒排放特性，同时对一台高速柴油机排气微粒中的苯并（ａ）芘也进行了分析研究。     

煤基柴油及其混合燃料对发动机燃烧与排放的影响

对一台高压共轨增压中冷压燃式发动机燃用煤基F-T合成柴油(CTL)及其与碳酸二甲酯(DMC)的混合燃料进行了燃烧和排放特性试验,揭示了燃料特性和排气再循环对燃烧过程、NOx及微粒排放的影响规律.结果表明:发动机燃用CTL时的有效热效率升高,燃烧过程中滞燃期较短,预混合燃烧量减少,压力升高率明显降低,有利于改善柴油机工作的平顺性.与国V石化柴油相比,燃用CTL燃料时消光烟度、核态微粒、超细微粒及总微粒数量浓度明显降低,积聚态微粒数量浓度略有增加,有利于同时降低微粒质量和数量排放.引入排气再循环(EGR)可以进一步降低CTL燃料的NOx排放,在EGR率达到30%,时,NOx排放降低近75%,.在CTL中添加含氧燃料DMC,有利于抑制EGR导致的烟度增加,与国V柴油相比,在EGR率为30%,条件下,D15燃料消光烟度和微粒总数量的降幅分别为69.1%,和53.9%,.燃用CTL/DMC混合燃料同时引入EGR可以同时降低NOx、消光烟度、微粒质量和数量排放,有利于缓解柴油机NOx和PM之间的矛盾关系.     

用于柴油机微粒测量的微型稀释风洞的研究

本文描述了一个用于柴油机排气微粒测量的微型稀释风洞,它抽取并稀释部分排气,有尺寸小、造价低的特点,适用于发动机台架测试。排气在本风洞中经历两级稀释。设计了一个空气引射器作为第一级稀释装置。为便于测定微粒质量浓度,设计了低挡稀释比5～30;为了实现低浓度微粒采样,以便进行理论分析,设计了高挡稀释比100～300。     

生物柴油/甲醇混合燃料对柴油机性能与排放的影响研究

在一台4缸直喷式柴油机上研究了超低硫柴油、生物柴油及后者与甲醇的混合燃料对发动机性能、气体及微粒排放的影响。生物柴油由餐饮废油制取,除单独使用外和甲醇按体积比90：10和80：20混合后使用。在最大扭矩转速1800 r.m in-1时,在5个不同负荷下,比较了不同燃料热效率及CO、HC、NOx以及微粒质量浓度,微粒的总数量及平均几何粒径。结果表明,和超低硫柴油相比,生物柴油及其和甲醇的混合燃料的热效率增加,NOx和微粒质量、数量浓度的排放降低,但HC、CO和NO2排放升高;同时,随着甲醇混合比例的增加,HC、CO和NO2的排放成比例增加,微粒的质量浓度及数量浓度进一步降低,热效率及NOx几乎保持不变。     

柴油机微粒排放特性及蜂窝陶瓷微粒过滤器再生技术的研究

本文介绍了作者研究X2105柴油机微粒排放特性,测量微粒排放总的质量浓度和微粒中固体碳粒和碳氢化合物的百分比含量。其结果表明,微粒排放质量浓度随负荷的变化趋势与通常用的波许烟度值的变化趋势大不相同,微粒中的固体碳粒含量随发动机负荷增大而增加,同波许烟度值有相同的变化趋势,而微粒中的碳氢化合物则随负荷的增加而减少,并受稀释比和混合温度的影响。作者还使用蜂窝陶瓷过滤器过滤排气微粒,并用电加热技术对其进行再生。结果表明,使用过滤器可以过滤绝大多数的微粒,而对发动机经济性影响不大;电加热再生技术是成功的,简单可靠,耗电量少,具有广泛的使用价值。     

世界节能减排专利精粹（十一）

减少柴油机废气排放量和过滤有害颗粒物的方法 该发明公开了一种减少柴油发动机排放的废气量和其中有害颗粒物排放量的系统。系统中有一个柴油微粒过滤器，这个过滤器内有许多柴油微粒过滤单元。每一个单元中有多个向柴油机废气方向排列的通道，每个通道配置了不同的横截面面积。     

柴油机缸内微粒粒数粒径分布规律的研究

基于柴油机全气缸取样系统,采用商用电子低压冲击仪(ELPI)和透射电子显微镜(TEM),对柴油机燃烧过程中凝聚微粒的粒数浓度、粒径分布和基本碳粒子的粒径分布进行了研究.研究结果表明,凝聚微粒粒数浓度随曲轴转角呈单峰状分布,峰值出现在上止点后14～18℃A,燃烧后期约70%以上的微粒粒数被氧化燃烧;凝聚微粒粒数、粒径呈类似对数正态分布,频度最大值出现在100～200 nm.构成凝聚微粒的基本碳粒子粒径呈高斯分布,最大值出现在15～30 nm,平均粒径为19.7～29.7 nm,且在上止点后12～15℃A出现最大值.     

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,     

ECPT系统对柴油机微粒和NOX排放的影响

在X195柴油机上建立以废气再循环、燃烧净化器加捕集器形成的ECPT系统。在发动机试验台架上测量了ECPT系统对柴油机排放(主要是微料、N0x)的影响。试验结果表明：在适当的废气客积比的情况下，ECPT系统很明显地降低了柴油机排气中微粒和N0x，解决了净化微粒和N0x这一对不可调和的矛盾。