压电喷油器多次喷射对GDI汽油机颗粒物排放的影响

为了研究不同喷油策略对颗粒物排放的影响,本文基于一台单缸直喷汽油机,并使用排气粒径谱仪对压电晶体喷油器多次喷射策略下的颗粒物排放特性进行了研究。结果表明:单次喷射时颗粒物粒径分布呈一个核态峰值和两个积聚态峰值的三峰形态,而两次和三次喷射呈两个核态峰值和一个积聚态峰值的三峰形态;相对于两次喷油策略,三次喷射时两个核态峰值粒径和峰值数量有所增加,而积聚态颗粒物显著减少。同时,相比单次喷射,合理组织两次和三次喷射策略能够显著降低颗粒物总数以及两个模态的颗粒物排放,并且两次喷射对降低核态颗粒物作用显著,三次喷射对减低积聚态颗粒物作用显著。此外,多次喷射还能够减少NOx的排放。     

GTL/柴油混合燃料发动机瞬态工况下微粒排放粒度分布特征

研究了高压共轨增压中冷柴油机燃用天然气转化制成的合成油（Gas to liquid,GTL）不同添加比例的混合燃料在恒转速增转矩瞬态工况下的微粒排放粒度分布特征,分析了工况瞬变率及GTL添加比例对于微粒排放粒度分布的影响。研究结果表明,随着恒转速增转矩工况瞬变率的减小,各种试验燃料的微粒排放总量及其随时间变化的增长率均...     

铁基燃油添加剂对柴油机微粒排放的影响

在低硫(w(S)=30×10-6)柴油中直接添加微量的铁基添加剂,通过发动机台架试验研究了铁基添加剂对柴油机性能、气体排放、微粒数量浓度及其粒度分布的影响。研究结果表明:采用铁基添加剂时,发动机动力性稍有提高,燃油消耗率略有下降,CO、HC和NOx排放有降低趋势。铁基添加剂能够显著提高总微粒数量浓度,尤其是核态微粒排放,试验工况下加剂柴油的核态微粒数比例均高于纯柴油,基本上都大于90%。此外,除了高速工况,燃油添加剂的使用降低了积聚态微粒排放。     

实际道路工况下“油改气”双燃料出租车的排放特征

为研究和评估传统汽油出租车开展“油改气”对排放的影响,在唐山市选择2辆典型的国Ⅳ和国Ⅴ阶段“油改气”双燃料出租车作为测试车辆,利用车载排放测试系统(PEMS)SEMTECH-DS和ELPI开展实际道路气态污染物(CO、CO₂、NO_x)和颗粒物数量(PN)排放测试,研究分析“油改气”双燃料出租车在不同道路类型和速度工况下污染物排放特征及差异。结果表明：相比汽油燃料,以天然气为燃料时2辆测试车辆CO、CO₂和PN综合排放因子分别降低31.0%～88.6%、19.8%～23.8%和79.3%～85.7%,而NO_x综合平均排放因子分别提高4.4和1.7倍。其中CO₂、PN以及国Ⅳ测试车辆CO在不同道路类型/速度区间的排放因子均明显降低,而国Ⅴ测试车辆CO除在市区道路/低速区间(车速<50 km/h)排放因子降低外,在郊区和车速>50 km/h中高速度区间内却相对升高。“油改气”双燃料有效降低各粒径段PN排放,在粒径9 nm处PN峰值浓度下降了79.7%～82.5%。在两种燃...     

燃料挥发性对高压共轨柴油机微粒排放粒度分布的影响

试验研究了燃料挥发性对高压共轨柴油机微粒排放的影响,分析了不同负荷工况下微粒排放粒度分布特征。结果表明:改善燃料挥发性将使中小负荷工况核态微粒数量浓度增加,有利于降低大负荷工况微粒排放数量及质量浓度,燃料挥发性对于积聚态微粒影响较小。对于不同挥发性的燃料,核态微粒数量浓度均在当量比为0.4的中等负荷工况下最大。中小负荷工况下,对于挥发性较差的基础燃料,添加少量易挥发性成分后,核态微粒数量浓度急剧上升。但在中等负荷工况下,随添加比例的增大,挥发性进一步改善的燃料,核态微粒及总微粒数量浓度均有所降低,且积聚态微粒数量浓度变化不大。在大负荷工况下,中等挥发性的燃料(中均沸点为263℃)核态微粒和总微粒数量浓度最高,而挥发性好的燃料(中均沸点为244℃)核态微粒和总微粒数量浓度最低。     

实际道路工况和法规工况下中型柴油机排放特性的对比分析

分别按照北京城市客车的实际道路驾驶循环BJCBC和重型柴油机的法规试验循环ETC,对满足国Ⅲ标准的中型柴油机及装配相同型号柴油机的整车进行排放测试,研究试验工况对柴油机NOx和PM排放特性的影响。研究结果表明:试验工况的变化对PM粒径浓度分布、NOx瞬时排放浓度和瞬时排放率产生明显影响,而且BJCBC的排放评价结果远远偏离ETC的排放评价结果,所以在满足认证标准工况的基础上,应按照北京市典型工况对排放控制进行优化标定。     

氧化铝粉粒度及粒度分布的工艺控制

采用一次煅烧工艺、二次煅烧工艺、脱水与转相分离工艺三种后处理方式制备了一批样品，对样品的分析表明，后处理方式对粒度及粒度分布存在较大的影响，其影响主要由含水率、煅烧制度、粉碎工序在整个工艺流程中的位置三个因素决定；且采用二次煅烧工艺和脱水转相分离工艺可以有效改善粉体的粒度分布，后者的粒度分布D25／D75达到0．57．     

薄片状铝粉粒的粒度分布

对于鳞片状铝粉粒,可以先用实验方法测出粒子在煤油中沉降速度U(mm/min)与直径的关系为U~(1/2)=0.860+0.0302d;再测出粒子直径与厚度σ(μm)的关系为d~(1/2)=1.74+8.76δ。据此,用沉降法或显微镜法得出相近似的粒度分布曲线,两曲线有几乎相同的最可几半径rm。     

连续粒度分布的充填效率

颗粒粒度分布的堆积效率是制备高浓度水煤浆的关键技术之一 ,在建材、化工、粉体工程、涂料等工业及农业中的土壤等学科领域也十分重要 .由于实际粒度分布多属连续分布 ,现有理论还不能解决连续分布堆积效率的计算 .针对这一问题 ,提出了对连续分布先作离散处理 ,再按粒径与孔径比划分成若干窄级别 ,在计算机上进行隔层随机模拟堆积 ,计算任一粒度分布堆积效率的方法 .     

氧化催化转化器对降低柴油机微粒排放的影响

试验研究了3种替代贵金属催化剂的氧化催化转化器对柴油机微粒排放的影响。同时研究了催化转化器的净化效率、低温起燃性以及高温时抑制生成硫酸盐颗粒的能力。试验证明:V-Mn-Cs/-γAl2O3/堇青石蜂窝陶瓷(CC)催化转化器具有良好的净化效率,可以替代贵金属催化器;V-Mn-Cs/-γAl2O3/CC催化转化器具有很好的低温起燃性和高温抑制生成硫酸盐颗粒的能力;对该催化转化器进行了30 h的效率考察试验,其净化效率保持在较高水平。     

可变几何截面增压器/废气再循环对重型柴油机性能和排放的影响

将HOLSET400可变几何截面增压器(VGT)应用于CA6DL2-35E3重型柴油机上,并在涡前位置建立了高压回路废气再循环(EGR)系统。在ESC测试循环下分别进行了VGT及VGT/EGR的性能规律试验。试验发现配备此VGT系统的柴油机,试验目标参数均存在特定的VGT开度拐点,而对性能改善最明显的开度均出现在拐点附近。因此采取拐点控制VGT开度可充分发挥VGT的效能,改善除NOx外其余气体排放及燃油经济性。通过VGT驱动废气回流可实现28%高EGR率(转速1330 r/min、25%负荷率)。试验目标参数存在特定EGR率拐点(NOx除外),而在拐点对应EGR率范围内降低NOx排放的同时不会对发动机其他性能参数产生太大影响,具备综合优化发动机气体排放和燃油经济性的潜力。     

汽油車顆粒物排放特性

在底盤測功機上按NEDC循環工況,使用輕型汽油車、輕型柴油車排放測試系統以及電子低壓沖擊儀(ELPI)對滿足國Ⅲ、國Ⅳ的氣道噴射和缸內直噴汽油車進行了冷起動和熱起動條件下的顆粒物排放特性研究。結果表明:國Ⅲ汽油車冷起動排出的顆粒物數目和粒徑比其他汽油車都高,而國Ⅳ直噴汽油車排出的顆粒物的表面積濃度和質量濃度最大。各種汽油車排放的粒子數濃度的數量級相同,均為106,熱起動下的顆粒物排放比冷起動減少40%。汽油車的粒徑濃度90%以上都分布在0.007～0.378μm,表面積濃度90%以上都分布在0.055～9.83μm,顆粒物質量濃度99%分布在0.091～9.83μm。ELPI計算和顆粒測試系統測量的結果都證明,氣道噴射汽油車在EUDC循環下顆粒物質量排放比ECE循環高。試驗結果也發現,ELPI計算的顆粒物質量與法規測試系統測量的顆粒物質量之間存在差異。     

乙醇/柴油发动机乙醇乙醛排放测试系统的设计与应用

介绍了利用气相色谱分析技术分析发动机尾气的方法。采用在线直接进样、袋式采样和吸收采样3种采样方式进行了对比试验。设计了冰浴去离子水吸收乙醇和乙醛的两级采样系统和气相色谱分析系统。实验结果表明,建立的色谱分析方法可成功对乙醇和乙醛进行有效分离,乙醇和乙醛的检测限分别为0.19μg/mL和0.18μg/mL,满足试验要求,实现了对乙醇柴油发动机排气中乙醇和乙醛的分离测量。     

EGR和VNT的匹配对增压柴油机排放的影响

通过可变喷嘴增压器(VNT)和废气再循环(EGR)系统的匹配试验,考察了VNT对发动机排气和进气的压差以及EGR率的影响规律,研究了降低四缸增压柴油机的排放问题。试验结果表明,EGR系统能在不改变柴油机动力性、经济性和烟度排放的基础上,使柴油机NOx排放量降低20%~47%。VNT通过调节废气涡轮增压器涡前压气后的压差,可将EGR率提高2%~12%。     

燃料着火性对增压中冷柴油机瞬态工况排放的影响

应用自行开发的瞬态工况控制系统及排气采集装置,试验研究了不同着火性的燃料对车用增压中冷柴油机瞬态工况下排放特性的影响。研究结果表明,适当提高燃料十六烷值可有效降低HC和NOx排放。在稳态工况下,十六烷值由40增加到66时,在1800 r/min低负荷工况下HC排放降低62%;对于CO排放及消光烟度,十六烷值存在一个最佳值。瞬态工况排放与稳态工况存在明显差异,在恒转速增负荷工况下,随着负荷的增加,HC和CO排放及烟度迅速上升,然后降低趋于一稳定值,且随着瞬变率的增大,CO排放和消光烟度峰值上升;增加燃料十六烷值,可明显降低中等转速增负荷工况下的CO和HC排放及消光烟度;在高速增负荷工况下,十六烷值为66和55,燃料的排气烟度基本相近。     

天然气制油/柴油混合燃料对小型柴油机燃烧特性的影响

应用自行开发的柴油机瞬态工况测控系统,研究了GTL(Gas to liquid)添加比例对小型直喷式柴油机稳态及恒转速增转矩瞬态工况下燃烧特性的影响规律。结果表明:在稳态和恒转速增转矩瞬态工况下,GTL添加比例对燃烧参数的影响具有基本相同的规律,随着GTL燃料添加比例的增加,着火始点提前,滞燃期缩短,预混合燃烧期和预混合燃烧量减小,缸内压力峰值、放热率峰值、燃烧温度有所降低,有利于降低NOx的排放量和燃烧噪声。当添加少量GTL燃料时,燃烧持续期延长,随着GTL添加比例的增加,燃烧持续期有所缩短。100%GTL燃料的燃烧持续期与柴油相当。