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柴油机HCCI(均质充量压燃)燃烧虽然可以大幅度降低微粒质量,但排放中仍然存在大量对人体危害更大的纳米微粒,因此,开展柴油HCCI燃烧微粒的生成及特性研究具有重要的理论意义和实用价值。本文在配有全气缸取样系统的高压共轨直喷式柴油机上,利用燃油早喷和多次喷射技术实现了柴油机HCCI燃烧,并对燃烧过程中的混合气和排气中的微粒进行了采样。利用电子低压冲击仪(ELPI),测量了HCCI燃烧过程和尾气中微粒的粒数、粒径等分布规律。运用ImageJ,Digital Micrograph等图像处理软件,深入分析了电镜拍摄的微粒TEM图片,研究了HCCI微粒的微观形态、形貌。研究结果表明:(1)在实验的工况范围内,随着HCCI燃烧过程的进行,微粒质量和粒数浓度呈递减的分布规律;当轨压增加时,燃烧过程中微粒质量和粒数浓度整体上呈下降趋势,而发动机转速和EGR对其影响不大。(2)HCCI燃烧微粒粒数、粒径呈对数正态分布,粒数浓度最大值大约出现在粒径118nm～310nm之间。燃烧初期,浓度最大值出现在粒径200nm附近,而燃烧末期,浓度最大值出现在粒径118nm附近。(3)和传统燃烧相似,HCCI燃烧微粒呈现两种形态,一种是由基本碳粒子凝结而成的典型微粒,另一种是富含金属和少量非金属元素的非典型微粒。典型微粒随燃烧的进行有一定的变化规律,非典型微粒没有明显变化。(4)与传统燃烧相比,HCCI燃烧初期,微粒表面附着大量SOF,随着燃烧进行,表面SOF逐渐减少。到燃烧后期微粒表面形貌呈现与常规燃烧相类似的特征。(5)HCCI燃烧中基本碳粒子平均粒径随着燃烧进行由23nm减小到14nm。在燃烧过程中,基本碳粒子层间距逐渐减小,由0.42nm减小到0.37nm;同时发现单碳颗粒由中心到外部碳层间距呈逐渐减小趋势。