论文部分内容阅读
柴油均质充量压燃(HCCI)能有效降低颗粒物和NOx的排放,但由于HCCI燃烧与传统燃烧有本质区别,其微粒的生成机理及理化特性必将有所不同,同时,柴油机非常规污染物——多环芳香烃(PAHs)和羰基化合物的排放也备受关注。因此,开展对HCCI燃烧模式的微粒演化历程及其非常规污染物排放特性的研究显得尤为重要。本文以全气缸取样系统为基础,对HCCI燃烧中微粒的演化历程进行研究,同时运用气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)和高效液相色谱仪(HPLC)分别对HCCI燃烧过程及尾气中的颗粒相PAHs和HCCI燃烧尾气中的气态羰基化合物进行检测分析,研究发动机工作条件对微粒的演化历程及非常规排放的影响规律。研究结果表明:1、在本研究的各种工况下,HCCI燃烧SOF占微粒的比例在整个燃烧过程和尾气中都很高,分别在54.6%～90.2%和42.5%～79.3%范围内变化,而传统燃烧只有15%～30%,HCCI燃烧微粒的这种排放特性为采用简单后处理技术(DOC等)进一步降低柴油机微粒提供可能。2、在本研究的工况范围内,HCCI燃烧过程中,除3环芳香烃以外,2、4、5环芳香烃的总质量峰值随负荷和转速的增大均降低。HCCI燃烧尾气中3环和4环芳香烃占PAHs的比例最大;总PAHs的比排放量以及各环的比排放量均随着进气压力的增大而增加;除2环芳香烃的比排放量随着负荷的增大而减少外,总PAHs的比排放量以及其余各环芳香烃的比排放量均随着负荷的增大而增加。3、在HCCI燃烧尾气中,14种羰基化合物中占总羰基化合物比例最大的是乙醛,其次是丙烯醛+丙酮,以及甲醛。4、HCCI燃烧在相同的EGR率及进气压力下,除甲醛的比排放量随负荷的增大而减少外,总羰基化合物、乙醛和丙烯醛+丙酮的比排放量均随负荷的增大而增加。在相同的EGR率及负荷下,总羰基化合物、甲醛、乙醛、丙烯醛+丙酮的比排放量都随着进气压力的增大而增加。在相同进气压力和负荷下,总羰基化合物、甲醛、乙醛和丙烯醛+丙酮的比排放量都随着EGR的增大而减小。