柴油发动机排放颗粒电镜分析.pdf

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1、2012年7月农业机械学报第43卷第7期DOI：10．6041／j．issn．1000—1298．2012．07．004生物柴油／柴油发动机排放颗粒电镜分析马志豪张小玉马凡华徐斌吴建(1．河南科技大学车辆与动力工程学院，洛阳471003；2．清华大学汽车安全与节能国家重点实验室，北京100084)【摘要】利用高分辨率透射电镜研究了三缸直喷式柴油机在两种供油提前角和两个工况时，燃用两种比例的生物柴油／柴油混合燃料时产生的颗粒微观结构和尺寸。结果表明，在所研究的条件下，发动机燃料燃烧产生的颗粒由球形的原始粒子构成，且呈现出不同形状，

2、具有分形结构特性；原始粒子具有多层类石墨微晶结构，且存在无序内核区。B0和B20燃料产生的原始粒子的直径分别在25．6～31．3nm和28．7～40．0nrl之间，燃用生物柴油时产生的颗粒原始粒子平均直径大于柴油。关键词：柴油机生物柴油颗粒排放微观结构电镜分析中图分类号：TK421．6；TK464文献标识码：A文章编号：1000—1298(2012)O7—0019—05HRTEMAnalysisofParticlesofDieselEngineFuelledwithBiodieselMaZhihaoZhangXiaoyuMaFa

3、nhuaXuBinWuJian(1．CollegeofVehicleandMotivePowerEngineering，HenanUniversityofScienceandTechnology，Luoyang471003，China2．StateKeyLaboratoryofAutomotiveSafetyandEnergy，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)AbstractMicrostructureandsizeofparticleemittedfromthethree—cyli

4、nder，directinjectiondieselenginewereinvestigatedbyusingHRTEMundertwofuelsupplyadvanceangles，twooperatingconditionsandtwokindsofproportionsofbiodiesel／dieselblends．Theresultsindicatedthatundertheresearchconditions，sphericalprimaryparticlesconsistedoftheparticlesgenera

5、tedbythecombustionofthefuels．Theparticlesexhibitedthedifferentshapesandcharacteristicsoffractalstructure．Theprimaryparticleshavemuhilayergraphite-likemicrocrystalstructure．ThediametersofprimaryparticleforBOandB20arerangedbetween25．6～31．3nmand28．7—40．0nm．respectively．

6、MeandiameterofprimaryparticlesofB20islargerthanthatofBO．KeywordsDieselengine，Biodiesel，Particleemissions，Microstructure，HRTEManalysisLee等对一台单缸增压直喷式柴油机在不同引言工况时颗粒排放的微观结构进行了形态学观察和分从法医学角度，对柴油机产生的碳烟(soot)颗析。结果表明，在大部分工况下，球形原始粒子聚集粒尺寸、形状和化学形态的深入研究不仅可以明确在一起而形成大的团粒群。低负荷时产生的粒子显

7、其对人类健康的影响”，而且能够辨别从大气环现出无定形结构，可能包含大量的可溶性有机成分；境中采集的颗粒样品并分析其来源；从汽车工程角在大负荷时收集的碳烟颗粒大多数呈石墨结构。在度，该研究不仅可以认识燃料的燃烧机理，从而完善不同的工况，测量的原始粒子直径在34．4～28．5nm燃烧，降低颗粒的生成，而且有助于开发高效柴油颗之间。在大负荷工况观察到的更小原始粒子是由于粒捕捉器。遇到高温氧化导致的。Zhu等在一台1．7L轻型收稿日期：2011一O7—16修回日期：2011—09—09清华大学汽车安全与节能国家重点实验室开放基金资助项目

8、(KF11161)、中国博士后科学基金资助项目(20090460860)、河南科技大学博士启动基金资助项目(0900l327)和河南省基础研究资助项目(092300410125)作者简介：马志豪，教授，博士生导师，主要从事内燃机燃料燃烧和污染物控制技术研究，E—