基于有機金屬添加劑的柴油機顆粒物荷電特性試驗研究.pdf

1、現(xiàn)代柴油機具有動力強、油耗低、可靠性高的特點，但其排放的微納米級顆粒物給大氣環(huán)境和人類健康帶來極大危害。因此，如何降低柴油機顆粒物的排放量是一個充滿挑戰(zhàn)性和急需解決的課題。隨著柴油機后處理技術(shù)的應(yīng)用，柴油機顆粒物排放總質(zhì)量大幅度減少，但是對微納米顆粒排放數(shù)目的控制效果并不明顯，而在最新顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn)中，顆粒物數(shù)目的控制已成為主要的任務(wù)之一。因此，對顆粒物采用荷電凝并技術(shù)來促進顆粒物凝并、減少顆粒物數(shù)目，不僅在柴油機排氣后處理方面具有重大

2、意義，同時也將在微納米顆粒物控制領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
　　本文進行荷電凝并技術(shù)的前期研究工作，設(shè)計了柴油機排氣顆粒物雙極荷電裝置，利用高精度的數(shù)字電荷儀和自制法拉第筒實現(xiàn)對顆粒荷電特性的精確測量，研究顆粒物比電阻、電壓、排氣參數(shù)等條件對荷電特性的影響規(guī)律。
　　根據(jù)液體相溶性極性原則配制出含二茂鐵質(zhì)量濃度分別為10mg/L、15mg/L的柴油混合燃料和納米CeO2顆粒質(zhì)量濃度分別為50mg/L、100mg/L的柴油混合燃料，分

3、別標(biāo)記為Fe10、Fe15和50CeO2、100CeO2，與純柴油組成5種測試燃料，并在柴油機臺架上進行對比試驗，研究金屬添加劑對顆粒物荷質(zhì)比的影響。結(jié)果表明：燃油中添加有機金屬添加劑后排放顆粒物的荷質(zhì)比隨電壓的變化規(guī)律與純柴油相似，均是隨著荷電電壓的升高呈線性增長；與純柴油相比，燃用Fe15燃油、50CeO2燃油產(chǎn)生的顆粒物經(jīng)負電壓荷電后其荷質(zhì)比分別增長了15％、8%。
　　采用微孔均勻沉積沖積器MOUDI(Micro-Orif

4、ice Uniform Deposition Impactor)研究有機金屬添加劑對顆粒物粒徑分布規(guī)律的影響，通過掃描電子顯微鏡SEM(Scanning Electron Microscope)和能量色譜儀 EDS(Energy Dispersive Spectrometer)兩種測試手段對柴油機燃用不同測試燃油排氣顆粒物的理化特性進行分析，結(jié)果表明：不同轉(zhuǎn)速100%負荷工況下，柴油機燃用Fe15燃油排放顆粒物的粒徑總體向小粒徑方向發(fā)展