高原环境山区道路农用拖拉机掺烧生物柴油污染物排放因子类型量化研究

分析农用拖拉机在高原环境山区道路下行驶时掺烧大豆油B10(10%大豆油生物柴油+90%柴油)、B30(30%大豆油生物柴油+70%柴油)、地沟油W10(10%地沟油生物柴油+90%柴油)与柴油排放污染物的情况。结果表明:有效燃油消耗率(BSFC)随发动机转速升高而降低,而生物柴油油比例的提高会导致BSFC增加。此外,通过发动机功率、燃油消耗量、行驶速度及行驶时间4个方面,对农用拖拉机排放的CO、NO_(x)、CO_(2)及HC的排放因子进行了表征。在CO排放方面,与大豆油B10相比,大豆油B30的生物柴油油比例增加,基于发动机功率的排放因子下降了6.18%。大豆油B10、B30和地沟油W10基于发动机功率的排放因子与柴油相比分别降低了23.66%、24.13%和26.85%。在NO_(x)排放方面,掺烧大豆油B10与地沟油W10时,基于发动机功率的地沟油W10的排放因子比大豆油B10高6.24%;在CO_(2)排放方面,基于燃油消耗量的排放因子显示,大豆油B10、B30和地沟油W10均高于柴油,这表明掺烧生物柴油可促进更充分的燃烧,从而增加CO_(2)排放。在HC排放方面,基于发动机功率的生物柴油HC排放因子值均高于柴油,且基于发动机功率的HC排放因子是《非道路移动源大气污染物排放清单编制技术指南》推荐值1.52倍。随着生物柴油油比例的增加,基于燃油消耗量的HC排放因子也相应增加。

基于正交试验设计的载体结构对柴油机颗粒捕集器工作特性的影响研究

为降低柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的压降并提高捕集效率,建立了DPF压降与捕集效率的数学模型,基于试验设计和多项式逼近算法,系统地研究了载体配比(x1)、壁厚(x2)及载体孔密度对DPF性能的影响。结果表明:载体配比和壁厚对压降与捕集效率影响效果显著,当载体配比和壁厚分别处于(1.40,1.53)和(0.249,0.267)mm区间时,DPF压降处于较低水平,而捕集效率相对较高,在载体配比为1.52、壁厚为0.264 mm时,压降达到最小值为4.2 kPa,捕集效率为90.28%。通过多项式逼近算法得到了压降模型和捕集效率模型的显示表达式:压降模型Y=51.19+3.815x_(1)-8.726x_(2)+3.794x_(1)^(2)-1.735x_(1)x_(2)+0.524x_(2)^(2);捕集效率模型Y=0.383+0.105x_(1)+0.085x_(2)+0.032x_(1)^(2)-0.016x_(1)x_(2)-0.0032x_(2)^(2)。DPF压降和捕集效率模型具有良好的预测精度和拟合度,压降和捕集效率的均方根误差分别为0.0110、0.0002,压降和捕集效率拟合优度分别为0.9996、0.9985。