柴油机碳质颗粒排放特性及演化规律

发布时间：2025-05-11 06:54

　　随着我国机动车保有量的不断增加,机动车尾气中碳质颗粒的排放已经成为大气颗粒的重要来源,使得环境污染问题愈发严重,这就对实现有效的大气颗粒物污染控制提出了更高的要求。与此同时,化石能源的不可再生性使得机动车替代燃料的需求急剧上升,寻求有效而清洁的替代燃料是改变当前能源问题和环境问题的主要任务。为此,本文全面地探究了含氧替代燃料对柴油机燃烧特性及碳质颗粒排放特性的影响规律,并进一步揭示了在近排气管区域内碳质颗粒物理演化规律和化学老化机理,从而为大气颗粒物污染控制及车用替代燃料的使用提供充分的数据和理论支持,主要研究内容如下:（1）基于柴油机台架试验方法,探究了柴油及其两类含氧替代燃料对柴油机燃烧和排放基本规律的影响,并基于TEOM、OC/EC、SMPS等三种相对独立的测试手段提出了在线测定碳质颗粒有机成分的测试方法。研究发现,与纯柴油相比,掺混含氧燃料后,碳质颗粒的数量浓度和质量浓度排放有所降低,颗粒表面挥发性有机成分质量比例在低负荷下有所增大,表明含氧燃料排放的颗粒挥发性较高,并且在高负荷下,DBE混合燃料排放的颗粒挥发性最强。TEOM、OC/EC分析仪和TD-SMPS等三种分析手段对于颗...

【文章页数】：144 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1中国汽车年保有量和年生产量情况

成为世界最大的汽车市场，汽车产销量和保有量依然在持续车总产量为2450万辆，汽车保有量升至17200万辆[1]。自增长分别为14.2%和16.7%。虽然近3年内，我国汽车产量但汽车保有量却依然保持着迅猛增长。与2014年相比，20车工业如此快速的发展一方面带动了....

图1.2可吸入颗粒物在人体内的沉积Figure1.2Depositionofuptakeparticlesin

对人体危害相对较弱；粒径小于10μm的颗粒呼气器官外壁；更严重的是，汽车尾气所排放的入人体呼吸器官，并渗入间质组织，导致哮喘和的示意图：一方面，颗粒物以碳烟（soot）为核等成分，粒径通常大于50nm，质量相对较大，中还存在着许多由低挥发性有机物和硫酸盐所组于50n....

图1.5碳质颗粒缸内生成过程

博士学位论文强，从而使颗粒的粒径尺寸明显增加，颗粒数量量OH自由基和O2，颗粒在此区域内通过OH生成CO、CO2而被氧化去除[17]。Tree等人指出氧化为CO，那么即使该碳原子处于富油区也不形成过程中主要的削减机理。由于缸内温度较高，部分有机碳成分在燃烧后期被吸附....

图1.7柴油机有机成分解析[35]

仪（GC/MS）对柴油机尾气中的有机碳的整体排放和单体组分进行了检测，得到近170多种有机组分的排放浓度，分布在气相和颗粒相，并证实烷烃类物质占据了柴油机有机碳排放的绝大部分。主要结果如图1.7所示。但当时仍然有很大部分的有机成分无法实现定量（图中UCM部分）。至今，世界范围内各....

本文编号：4045019