柴油机排气微粒中可溶有机组分的分析

采用超声洗脱法,分离出柴油机排气微粒(PM)中的可溶有机组分(SOF)。利用色谱—质谱联用技术对SOF的成分进行了分析。结果表明,SOF中最大的组分为烷烃,其次是芳香烃;烷烃中大部分为直链烷烃,芳香烃以萘族和菲族等多环芳香烃为主。给出了微粒SOF中烷烃和芳香烃等有机成分在不同工况下所占有的比例,以及芳香烃中主要有机组分的百分含量。     

A Study on the Emission Characteristics of Volatile Organic Compounds from a State-Ⅲ Diesel Engine

采用热脱附-气相色谱-质谱联用技术(TD-CC-MS)对国3柴油机排气中的挥发性有机物进行了分析.在国3柴油机不同转速和负荷下的排气中定性检出烷烃、烯烃、芳香烃等90余种挥发性有机物,且在VOC8中以碳数C5-C20的化合物为主,其中C8化合物排放比例最高,为9.81％～15.41％.试验结果表明,芳香烃中的苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、乙苯、苯乙烯、萘等排放量较高,其中排放水平最高的为甲苯;在相同转速下,苯乙烯的排放随着发动机负荷的增加而降低;而其他芳香烃则随着柴油机负荷的增加呈先降后增的变化趋势;在相同负荷下,多数芳香烃在中低负荷时随着发动机转速的增加而降低,但在高负荷时随发动机转速增加变化幅度很小.     

高压共轨柴油机燃用F-T柴油的性能与排放特性试验研究

研究了高压共轨柴油机分别燃用国Ⅲ柴油、纯F-T柴油和两者混合油共6种燃油时性能和排放特性。进行了外特性和稳态ESC与瞬态ETC排放试验,并对颗粒物中的可溶性有机物(SOF)和多环芳烃(PAHs)两种成分进行了分析。试验结果表明:随着燃料中F-T柴油比例的提高,发动机输出转矩增大,燃油经济性提高;而稳态和瞬态循环下,CO、NOx、颗粒物和颗粒物中的SOF和PAHs均降低。     

不同海拔下国六柴油机性能试验研究EI北大核心CSCD

基于高原环境模拟试验台架,研究了不同海拔下国六柴油机全负荷和40%负荷工况下的动力性、经济性及排放特性,同时探讨了4 000 m海拔下发动机持续运行在低转速大负荷工况柴油机颗粒物捕集器(DPF)堵塞的可能性。结果表明:全负荷和40%负荷工况下随着海拔的上升,发动机的进气流量、空燃比、有效热效率,排气氧浓度、排气压力呈非线性减小,有效燃油消耗率、排气温度、NO排放呈不同幅度增加;动力性、经济性下降明显,排放性能恶化;全负荷工况对海拔的变化更加敏感,特别是低转速和高转速的性能降幅较大;国六柴油机在4 000 m海拔下持续运行在低转速大负荷工况,DPF内大量颗粒物沉积但再生困难,较短时间内被堵塞。     

柴油/乙醇混合燃料的性质及对发动机性能的影响

研究了不同掺混比例的柴油/乙醇(C2H5OH)混合燃料的相溶问题,分析了柴油/C2H5OH混合燃料对发动机动力性和经济性的影响,并结合13工况下试验结果分析了混合燃料对发动机HC和微粒(PM)排放的影响。实验结果表明,助溶剂可有效解决柴油的相溶问题,燃料较低的十六烷值是造成小负荷下HC和PM中可溶性有机物(SOF)排放恶化的主要因素。     

直喷式涡轮增压柴油机颗粒物排放的实时测量

本文论述一种新的柴油机颗粒物排放的实时测量方法。实验在一台6缸直喷式涡轮增压柴油机上进行．采用一台快速响应氢火焰离子检测器（FID）和一台消光式烟度计分别测量排气中的未燃HC含量及烟度值，并利用在一系列不同转速和负荷稳态工况下所推导出的颗粒物、烟度及未然HC的关系式．计算得出瞬态的颗粒物排放量。为了评价此方法的精确度，将瞬态测试期积分得到的平均颗粒物浓度与传统的在稀释微管内过滤后进行重量分析的方法所得到的测量结果相比较，可看到在各种工况下，新方法的精确度都高于80％。     

氧化催化器对柴油机排放颗粒物中无机盐组分影响的研究

为揭示氧化催化器(DOC)对柴油机颗粒物排放的影响,利用ELPI、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)和离子色谱法(IC)对一款装有DOC的柴油机排放颗粒物数量浓度和无机盐组分的排放速率进行实验研究.结果表明:DOC后排放颗粒物的数量有所降低;但大多数无机盐组分排放速率都增加,且随负荷的升高而增大,其中,地壳元素的增长幅度大于人为元素;在大多数工况下硫酸根离子的排放速率增大,且随转速和负荷的增加而增大;硫酸根在颗粒物中的质量分数也增大,且随负荷的升高而增大.     

直喷式柴油机13工况排放特征分析

提出了成分权重的概念，并用它对直喷式柴油机１３工况排放试验的排放特性进行了比较详细的分析研究。结果表明，直喷式柴油机排放中各工况的成分权重具有一定的规律性，且两种全负荷工况下各种有害排放物的成分权重最大，是降低排放的主要目标。     

铈基 FB C添加剂对柴油机颗粒物组分及热重特性的影响

选取环烷酸铈溶液作为燃油催化再生添加剂（FBC）进行发动机台架试验,铈（Ce）元素按质量分数150 mg／kg的比例添加到纯柴油中,配制出 F150燃油。研究了铈基 FBC对柴油机排气烟度和颗粒组分的影响。结果表明,在标定转速25％,50％,75％和100％负荷下,燃用 F150燃油时的滤纸烟度相对于纯柴油分别降低了34．9％,44．2％,50．4％和30．2％。采用X‐射线能量色谱仪（EDS ）对F150燃油颗粒物样品进行元素分析,Ce元素在颗粒物中的质量分数为1．23％。采用气相色谱质谱（GC‐M S ）联用技术研究了铈基FBC对颗粒物中可溶性有机组分（SOF）的影响,同时运用热重分析法（TGA）研究铈基FBC添加剂对颗粒物中SOF含量以及炭烟氧化特性的影响。与纯柴油相比,F150颗粒物的SOF组分中各类烷烃和多环芳香烃的质量分数分别减小至40．2％和1．73％,有机酸酯的质量分数增大至51．6％。在热重试验中,F150颗粒物样品中SOF所占比重相对于柴油增加4．7％;F150燃油燃烧炭烟样品的起始燃烧温度降低,其燃烧炭烟峰值失重率所对应的温度降低。     

两种柴油机过滤器过滤效果对比研究

采用自行设计安装的柴油机微粒取样系统在5个工况下对袋滤器和陶瓷微粒过滤器过滤后的微粒进行采集:一部分样品用于过滤效率的对比,另外一部分样品利用气相色谱—质谱技术(GC—MS)用于排气微粒中可溶有机成分(SOF)的分析。通过对过滤效率、微粒成分相对质量和微粒中SOF与IOF所占比例的分析对比可以看出,袋滤器是一种较好的柴油机微粒过滤器。     

Physical-chemical properties of ethanol-diesel blend fuel and its effect on the performance and emissions of a turbocharged diesel engine

This paper deals with the main physical-chemical properties of ethanol-diesel blend and the effects of ethanoldiesel blends (up to 15% volume) on engine performance (full load torque vs. engine speed, BSEC vs. torque at 1400 r/min and 2300 r/min, and effect of start of injection angle) and emissions in ECE R49 tests (steady 13 points) using a 6.6 L inline 6-cylinder turbocharged direct injection diesel engine. The results show that an increase in ethanol fraction results in decreased viscosity of the blend fuel and very high distillation characteristics in the low temperature range. Solvents can improve the solubility of ethanol-diesel blends. The engine power was degraded proportional to the ethanol content (10% and 15%) due to the LHV (low heating value) of the blends. The higher latent heat of vaporization and lower CN (cetane number) of ethanol, which results from the steady state emissions of CO, HC, and SOF (soluble organic fraction), were much higher in the ECE R49 tests at low loads. Soot (solid mass) emissions were improved. The particulate matter emissions were significantly increased with higher blend volumes, and NOx emissions slightly increased with higher ethanol volumes. By increasing the injection angle properly, the performance parameters of the diesel engine were improved, but NOx emissions were deteriorated slightly.     

负荷对柴油机微粒排放特性及其组分的影响

分析了柴油机排气微粒 (PM)的组分及其生成机理 ,并通过试验研究了负荷对PM的排放特性及其组分的影响 ,指出了负荷与PM流量之间的指数函数关系以及PM中可溶性组分 (SOF)和不可溶性组分 (IOF)的含量随负荷的变化趋势     

铁基燃油添加剂对柴油机颗粒排放影响的试验研究

基于发动机试验台架,对柴油中添加微量的铁基燃油添加剂进行了试验,从颗粒物数量浓度和粒径的分布特性、排气烟度、颗粒物的氧化特性等方面研究了燃油添加剂对柴油机颗粒物排放的影响。研究结果表明：燃油添加剂能降低柴油机排气温度和排气烟度。加入添加剂后,核模态颗粒数量浓度增加,峰值粒径也增加;积聚态颗粒数量浓度无明显变化;颗粒物总数量浓度增加,但添加剂浓度对颗粒数量浓度影响较小。添加剂使颗粒物中SOF含量增加,同时也使得微粒的氧化表观活化能和起燃温度都降低。     

PFI汽油机排气微粒数浓度及粒径分布研究

在不同转速和负荷下,用快速微粒光谱仪(DMS500)对PFI汽油机排气微粒的数浓度和粒径分布进行了测量.结果表明:在中低负荷下,PFI汽油机产生的微粒几乎全部为纳米级核模态粒子,随着负荷的增加,微粒数浓度单调增加,并且峰值粒径向粒径增大方向迁移;微粒的几何平均直径(GMD)和中位直径(CMD)都是随着负荷的增加而逐渐增...     

柴油—生物柴油—乙醇发动机烟度与微粒排放特性研究

通过发动机台架试验,研究了燃用柴油—生物柴油—乙醇混合燃料(BE-D)、柴油时的烟度和微粒的排放规律。结果表明:BE-D燃料相比柴油自由加速烟度低18%,中高转速全负荷下的排气烟度低36%~56%;BE-D燃料相比柴油的微粒排放在中高转速、大负荷下低43%~58%,但低速下由于有机碳氢微粒的排放量增加,BE-D燃料的排气微粒浓度较柴油高。     

EGR对轻型柴油机超细颗粒排放的影响

基于1台匹配废气再循环(EGR)系统的轻型柴油机,在中低负荷下研究了EGR对发动机超细颗粒排放的影响.研究发现:各工况下,随EGR率的增大,颗粒排放中核模态颗粒数量浓度在各粒径下有所减少,核模态颗粒排放数量速率和质量速率有减少趋势,且在最大扭矩转速的低负荷工况更加明显;积聚态颗粒数量浓度在各粒径下都增加,积聚态颗粒排放数量和质量速率也都增加,且中负荷时更加明显,而积聚态颗粒数量浓度峰值粒径基本没有改变.随EGR率的增大,总的超细颗粒排放数量速率在最大扭矩转速的低负荷工况减小,而其他工况都明显增加.由于积聚态颗粒总质量浓度占超细颗粒总质量浓度比例达99%,所以超细颗粒排放质量速率也都增加,几何平均粒径也都明显增大.在低负荷较低EGR率和中负荷较大EGR率时,过高的喷油压力都将使超细颗粒排放数量速率增加.     

掺烧比对P50/甲醇双燃料发动机燃烧与排放的影响

燃料富氧重整和双燃料燃烧模式是改善燃烧过程和降低颗粒物排放的重要方法.在一台四缸增压中冷的高压共轨柴油机上,采用进气道喷射甲醇、缸内喷射P50(50％体积比例柴油与50％体积比例PODE)的双燃料模式,研究掺混比对P50/甲醇双燃料发动机燃烧与排放特性的影响.研究结果表明:相比于纯柴油模式,P50及P50/甲醇双燃料燃...