柴油機(jī)燃燒過(guò)程中微粒微觀結(jié)構(gòu)特征的研究.pdf

1、為了詳盡的闡述微粒的生成機(jī)理，作者在前期開發(fā)的現(xiàn)代柴油機(jī)全氣缸取樣平臺(tái)基礎(chǔ)上，建立了針對(duì)燃燒過(guò)程中微粒的分析測(cè)試平臺(tái)，對(duì)燃燒過(guò)程中微粒的微觀結(jié)構(gòu)做了詳盡的研究，主要內(nèi)容如下： 1.在原有的柴油機(jī)全氣缸取樣系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，選擇合適的發(fā)動(dòng)機(jī)工況以及合理的取樣方法完成燃燒過(guò)程微粒的取樣過(guò)程，為后續(xù)的分析提供了分析樣本。 2.將圖像處理技術(shù)應(yīng)用到微粒的結(jié)構(gòu)分析：利用圖像處理技術(shù)原理，開發(fā)出圖像分析軟件Lattice Fr

2、inge，以分析處理微粒的TEM圖片，從而獲取微粒的一些微觀特征。通過(guò)分析處理得到了燃燒過(guò)程中各個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角下微粒微觀結(jié)構(gòu)的一系列參數(shù)變化。結(jié)果表明，微晶尺度（fringe length）隨著曲軸轉(zhuǎn)角的增大也逐步增大，從燃燒開始時(shí)的1nm變化到燃燒結(jié)束時(shí)的2.14nm；層間距（fringe separation distance）在燃燒過(guò)程中逐步減小，在燃燒結(jié)束時(shí)層間距減小到0.3655nm，仍然大于石墨的層間距；此外碳層的曲率（tort

3、uosity）也逐步減小。總體來(lái)說(shuō)，隨著燃燒的進(jìn)行，碳層結(jié)構(gòu)逐步穩(wěn)定，越來(lái)越石墨化。 3.利用X-射線衍射試驗(yàn)和拉曼光譜法來(lái)驗(yàn)證圖像處理軟件Lattice Fringe的準(zhǔn)確性，并對(duì)燃燒過(guò)程超細(xì)微粒微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。通過(guò)石墨XRD試驗(yàn)得出的層間距與圖像處理得到的層間距數(shù)值比較發(fā)現(xiàn)，兩者結(jié)果相一致。拉曼光譜分析試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著燃燒的進(jìn)行，代表碳層缺陷的D峰強(qiáng)度越來(lái)越小，D、G兩峰的峰值比R=ID/IG越來(lái)越小，這說(shuō)明隨著燃燒的