EGR对生物柴油颗粒物微观结构及官能团的影响

为研究废气再循环(EGR)对柴油机燃用生物柴油(B0、B20)排放颗粒微观结构及表面官能团的影响,通过一台4缸共轨柴油机进行台架试验.对采集后的颗粒物进行拉曼光谱和红外光谱分析.结果表明:相比B0颗粒,B20颗粒物的拉曼光谱D1峰半高宽略有增加,化学异相性增强,ID1/IG增加,石墨化程度降低,平均微晶尺寸减小;随着EGR率增加,D1峰半高宽减小,颗粒化学异相性逐渐减弱,颗粒石墨化程度增加,当EGR率从0增加至15%和25%时,B0、B20颗粒ID1/IG分别降低3.8%、9.2%和6.6%、8.0%,颗粒初级碳粒子平均微晶尺寸分别增加3.9%、10.1%和7.2%、8.7%;与B0颗粒相比,B20颗粒样品中IC-H/IC=C增加,脂肪族C-H官能团相对含量增加;随着EGR率增加,颗粒样品中IC-H/IC=C降低,脂肪族C-H官能团的相对含量减少.

DOC与POC耦合柴油机燃用调合生物柴油颗粒物的排放特性

在一台高压共轨柴油机上进行燃用调合生物柴油(B0、B10和B20)台架试验,利用MOUDI颗粒分级采样系统和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分别研究氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)结合颗粒氧化催化器(particle oxidation catalyst,POC)对颗粒物的粒径质量浓度分布和可溶性有机组分(SOF)的影响。结果表明:随着生物柴油的掺混比增加,各粒径范围的排气颗粒物质量浓度均下降,质量浓度峰值均在0.18~0.32μm;颗粒物SOF中脂类、酸类质量分数增加,烷烃类、芳香烃、酚类物质质量分数减少;B0和B20的碳原子数质量分数均呈现近似以C16为峰值的正态分布。加装DOC+POC后,3种燃料颗粒物的质量浓度均降低,聚集态颗粒的质量浓度转化率高于粗颗粒态,其中B20聚集态转化率最高,为58.36%;随着生物柴油的掺混比增加,DOC+POC对SOF的转化率增大,其中B20颗粒中SOF转化率达65.15%;DOC+POC对脂类和酸类物质净化作用明显,加装DOC+POC后,B20脂类和酸类物质的质量分数降幅分别为55.45%和43.27%;DOC+POC对B20颗粒物中SOF的C12~C18氧化作用明显。

EGR对生物柴油颗粒物氧化活性及微观结构的影响

为研究废气再循环(EGR)及燃用调合生物柴油(B0,B20)对柴油机排放颗粒物(PM)氧化活性与微观结构的影响,通过一台4缸共轨柴油机进行试验,并采集燃烧颗粒物,使用热重分析仪(TGA)、高倍透射电镜(HRTEM)和拉曼光谱(RS)对颗粒物进行研究.结果表明:燃用同种燃料时,随着EGR率增加,颗粒中干碳烟含量增加,起始氧化温度T_(i)上升,表观氧化活化能E逐渐增强,氧化活性降低;相比B0颗粒,B20颗粒中干碳烟含量略有减少,起始氧化温度T_(i)略有下降,E减弱,氧化活性增加.随着EGR率增加,颗粒物核-壳结构更为明显,当EGR率从0增至25%时,B0和B20颗粒初级碳粒子的平均微晶尺寸分别增加20%和25%,平均微晶曲率分别降低10%和7%,平均碳层间距分别降低5.8%和6.0%.同时,B0和B20颗粒的I_(G)/I_(D)增加,石墨化程度提高.

降低小缸径直喷式柴油机噪声和排放的研究

系统地分析了喷油系统参数对小缸径直喷式柴油机燃烧过程、噪声和有害排放物的影响 ;本文提出的改进方案改善了柴油机的工作过程 ,在保证动力性、经济性指标基本不变的情况下 。

生物柴油颗粒表面含氧官能团及氧化活性研究

为研究生物柴油颗粒物表面含氧官能团相对含量与氧化活性的关系,在电控高压共轨柴油机上进行台架试验并采集颗粒物,分别利用X射线光电子能谱仪(XPS)和热重分析仪(TGA)对柴油、大豆油甲酯、棕榈油甲酯和地沟油甲酯颗粒物进行分析.结果发现:颗粒物表面主要为C元素与O元素,生物柴油颗粒物表面O元素与C元素的摩尔质量比n(O)/n(C)比柴油颗粒高40.4%~48.9%.生物柴油颗粒表面含氧官能团相对含量高于柴油颗粒,其中C—OH官能团相对含量变化更为明显,而C=O官能团相对含量在1%左右.相比于柴油颗粒,大豆油甲酯、棕榈油甲酯和地沟油甲酯颗粒的无序化程度(sp^(3)/sp^(2))分别增加了54.5%、59.1%和68.2%,表观活化能分别降低了22.4%、23.2%和26.6%.生物柴油颗粒的起燃温度T_(i)、燃尽温度T_(e)和氧化速率峰值温度T_(p)更低,颗粒物表面含氧官能团相对含量、无序化程度和氧化活性均随着生物柴油氧质量分数增加而增大,随着碘值增加而减小.

小缸径柴油机喷油系统优化匹配降低排放研究

以 4 8 0型柴油机为样机 ,通过试验和模拟计算系统分析了喷油系统参数对小缸径直喷式柴油机排放的影响 ,提出了喷油系统与整机的优化匹配改进方案。对比试验表明 ,在柴油机动力性、经济性基本不变的基础上 ,改进后的排放低于国家现行排放法规限值 ,能满足欧

480柴油机降低NO_X和PM排放的研究

通过对480QA型直喷式柴油机3个代表工况进行分析,研究了喷油嘴开启压力、供油提前角、喷孔直径等参数对直喷式柴油机NOX和PM排放的影响。试验结果表明:提高喷油嘴开启压力、减小喷孔直径和供油提前角可以改善整机排放,满足欧Ⅰ排放法规的要求,甚至部分指标能够达到欧Ⅱ排放限值。

满足欧Ⅱ排放法规CZ480Q柴油机技术对策

通过对CZ480Q型直喷式柴油机燃烧过程和排放特性的试验研究,系统地分析了燃烧室形状、喷油系统参数、后处 理措施对柴油机燃烧过程和有害排放物的影响,探讨小缸径直喷式柴油机满足欧Ⅱ排放法规的技术对策;最终试验结果 表明,改进措施改善了柴油机的燃烧过程,降低了柴油机有害排放物,排放指标均低于欧Ⅱ排放限值。