喷油压力对柴油机微粒排放特性的影响.pdf

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1、第20卷第4期燃烧科学与技术、，0l-20NO．42014年8月JournalofCombustionScienceandTechnologyAug．2014DOI10．11715／rskxjs．R201403039喷油压力对柴油机微粒排放特性的影响李新令，许朕，关淳，黄震(上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室，卜海200240)摘要：分别利用SMPS、热光碳分析仪、HRTEM和TGA测试表征了柴油机尾气颗粒粒径分布、元素碳／有机碳(EC／OC)排放、纳米结构和氧化活性等特性．试验结果表明，提高喷油压力在显著降低积聚模态粒子排放的同时，使核模态粒子显著增加；当量比分别为0．2和0

2、．5的条件下，喷油压力由60MPa增大至100MPa，总碳排放分别下降了33％和21％，喷油压力变化显著影响OC1～0C4和EC1～EC3的组分构成，高当量比时，增加喷油压力有效抑制了soot—EC的生成；60MPa时颗粒呈壳一核结构，lO0MPa时颗粒呈空心结构；进一步采用TGA分析表明，高喷油压力下的空心结构颗粒的氧化活性明显高于低喷油压力下的壳一核结构颗粒．关键词：柴油机；喷油压力；颗粒粒径分布；元素碳／有机碳；纳米结构；氧化活性中图分类号：TK421．5文献标志码：A文章编号：1006—8740(2014)04—0303—04EffectofInjectionPressureo

3、nDieselEnglneExhaustParticlePropertiesLiXinling，XuZhen，GuanChun，HuangZhen(KeyLaboratoryofPowerMachineryandEngineeringofMinistryofEducation，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Particlesizedistribution，elementcarbon／organiccarbon(EC／OC)emission，sootnanostructureandoxi—dativeac

4、tivityformingadieselweremeasuredusingSMPS，thermalopticaltransmittance，HRTEMandTGAre—spectively．Theresultsindicatethattheemissionofaccumulationmodeparticlesissuppressedwhilethenucleationmodeparticlesarepromotedwiththeincreaseofinjectionpressure．Asinjectionpressureincreasesfrom60MPatol00MPa，totalc

5、arbonaceousspecies(OCandEC)reducesby33％(=0．2)and21％(=0．5)，respectively．TheOC1—0c4andEC1-EC3massfractionsintotalcarbonaceousspeciesaredependentontheinjectionpressuresig—nificantly．Soot-ECdeceaseswiththeincreaseofinjectionpressureathighequivalenceratio．Atypicalshell—corestructureappearsat60MPawhil

6、eaninner-hollowstructureOccursat100MPa．AfurtherTGAanalysiswasconducted，whichindicatesthatthesootwithinner-hollowstructureexhibitshigheroxidativeactivitythanthatwithshel1．corestnJcttJreKeywords：dieselengine；injectionpressure；particlesizedistribution；elementcarbon／organiccarbon；nanostructure；oxida

7、tiveactivity柴油机尾气颗粒中含有大量的有机组分，被吸人因此柴油机颗粒的粒径和化学毒性受到广泛关人体后会诱发肺癌等严重疾病1；同时颗粒动力学研注．柴油机排放颗粒物组分复杂，其中由未燃燃油、究表明，不同粒径颗粒具有不同的沉积特性，越细的未燃润滑油和含氧有机物构成的有机碳(organiccar—颗粒越易深入人体肺部，对人体产生更大的毒害，bon，OC)和由碳黑构成的元素碳(elementcarbon，收稿日期：20l3．12—13．基金项