汽油機(jī)缸內(nèi)直噴(GDI)顆粒物排放特性研究.pdf

1、汽油缸內(nèi)直噴(GDI)能有效提高燃油經(jīng)濟(jì)性和發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，但由于GDI燃燒模式與傳統(tǒng)進(jìn)氣道噴射燃燒有本質(zhì)區(qū)別，所以顆粒物的排放特性也有所不同，顆粒物粒徑越小，越容易通過呼吸道進(jìn)入肺部，對(duì)健康的影響也就越大。因此，開展缸內(nèi)直噴汽油機(jī)顆粒物的排放特性研究具有重要意義。
　　 本文主要用英Cambustion公司生產(chǎn)的DMS500快速顆粒物光譜儀對(duì)4G15型缸內(nèi)直噴汽油機(jī)顆粒物排放特性進(jìn)行研究。為了建立和驗(yàn)證試驗(yàn)系統(tǒng)，前期實(shí)驗(yàn)還在一

2、臺(tái)符合歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)的2L PFI汽油機(jī)上進(jìn)行了顆粒物排放特性的研究。研究結(jié)果如下：
　　 1、缸內(nèi)直噴模式下，核態(tài)(粒徑在5至10納米之間)顆粒物數(shù)濃度隨噴油時(shí)刻越靠近上止點(diǎn)顯現(xiàn)出逐漸增加的趨勢(shì)，而聚集態(tài)(粒徑在10至100納米之間)顆粒物數(shù)濃度則呈現(xiàn)出正好相反的規(guī)律；空燃比對(duì)核態(tài)、聚集態(tài)顆粒物數(shù)濃度變化具有相同的作用，都隨空燃比的逐漸增大表現(xiàn)出逐漸下降的趨勢(shì)；隨著點(diǎn)火時(shí)刻逐漸遠(yuǎn)離上止點(diǎn)，核態(tài)顆粒物數(shù)濃度呈現(xiàn)逐漸升高的規(guī)律，但聚

3、集態(tài)顆粒物受點(diǎn)火時(shí)刻影響不大；隨著EGR率的不斷上升，核態(tài)、聚集態(tài)顆粒物數(shù)濃度均呈現(xiàn)出逐漸增加的規(guī)律；軌壓對(duì)核態(tài)、聚集態(tài)顆粒物數(shù)濃度的變化具有相同的影響，都是隨軌壓升高呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)：
　　 2、缸內(nèi)直噴模式下，核態(tài)顆粒物數(shù)濃度在三元催化器后有了較大幅度的降低，而聚集態(tài)顆粒物數(shù)濃度相比核態(tài)降低幅度較小；
　　 3、缸內(nèi)直噴模式下，核態(tài)顆粒物數(shù)濃度隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升峰值逐漸下降，聚集態(tài)正好呈現(xiàn)相反的規(guī)律，隨負(fù)荷增加核態(tài)顆

4、粒物呈現(xiàn)單峰逐漸降低的趨勢(shì)；
　　 4、進(jìn)氣道噴射模式下，核態(tài)顆粒物濃度無論從數(shù)濃度、表面積濃度還是質(zhì)量濃度都占較大比重，并且隨轉(zhuǎn)速和負(fù)荷增加均呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢(shì)，原因是燃料中的硫轉(zhuǎn)化為核前驅(qū)氣體SO3較多以及HC排放增加相關(guān)，顆粒物對(duì)硫酸和HC等揮發(fā)性和半揮發(fā)性組分的吸附能力上升，成核和凝結(jié)作用增強(qiáng)；
　　 5、進(jìn)氣道噴射模式下，核態(tài)顆粒物數(shù)濃度在三元催化器后有了較大幅度的降低，而聚集態(tài)顆粒物數(shù)濃度相比催化前出現(xiàn)較大