柴油-甲醇組合燃燒發(fā)動機排放中甲醛檢測方法的初步研究.pdf

1、柴油機自1892年問世以來，憑借其良好的動力性、經(jīng)濟性和耐久性等優(yōu)點在各種動力裝置、船舶和車輛上得到日益廣泛的應用。但隨著汽車保有量的逐年增多，石油資源的嚴重短缺，排放法規(guī)的日趨嚴格，柴油機發(fā)展面臨著前所未有的困難和挑戰(zhàn)。因此，尋求清潔有效的替代燃料和有效降低柴油機有害污染物排放是解決這一問題的主要途徑。 針對以上問題，本研究提出組合燃燒的新方式，即在同一臺發(fā)動機上根據(jù)性能與工況的要求而采用最優(yōu)的燃燒方式。在起動、暖車及小負荷工

2、作時，發(fā)動機僅以純柴油擴散燃燒方式工作，避免醛類物質(zhì)生成；而在中高負荷時噴入部分醇燃料，利用醇高汽化潛熱特性，在形成均質(zhì)預混合氣過程中大量吸熱，降低進氣溫度，進而降低燃燒溫度以減少NOx排放；利用醇燃料含氧特性，加快燃燒，減少碳煙生成，實現(xiàn)同時降低NOx和碳煙排放的目標。 前期研究表明，柴油/甲醇組合燃燒發(fā)動機(DMCC)較純柴油模式動力性增加，當量柴油油耗減少，經(jīng)濟性有所提高。組合燃燒發(fā)動機與原機相比NOx和碳煙明顯減少，經(jīng)催

3、化轉(zhuǎn)化后尾氣排放得到了全面降低。但是，甲醇可能會在燃燒過程中產(chǎn)生醛類等有害物質(zhì)，其中甲醛具有強烈的毒性，是一種致癌物。然而，目前對汽車尾氣中醛類的檢測還沒有統(tǒng)一的方法。為此，本研究提出用氣相色譜儀檢測甲醛衍生物的方式來檢測柴油/甲醇組合燃燒發(fā)動機尾氣中的甲醛。 通過對不同采樣方法和采樣條件的比較，設計了采樣系統(tǒng)，確定了用吸收液吸收的方法采集尾氣中的甲醛。利用尾氣中的甲醛與2、4-二硝基苯肼(DNPH)酸性飽和溶反應生成甲醛腙的特

4、性，通過檢測甲醛腙的濃度來檢測尾氣中的甲醛。采用的氣相色譜儀為SP-3420氣相色譜儀；檢測器為氫火焰檢測器(FID)；色譜柱為固定相1.5％OV-101/CW..D(80～100目)、2m×6mm的玻璃填充柱；確定了最佳色譜條件：氣體流速：氮氣30ml·min-1，氫氣30ml·min-1，空氣300ml·min-1；柱溫為180℃；進樣器溫度為270℃；檢測器溫度為270℃。然后對一臺經(jīng)過改裝的柴油/甲醇組合燃燒發(fā)動進行了檢測和色譜