论文部分内容阅读
汽油缸内直喷(GDI)能有效提高燃油经济性和发动机的动力性,但由于GDI燃烧模式与传统进气道喷射燃烧有本质区别,所以颗粒物的排放特性也有所不同,颗粒物粒径越小,越容易通过呼吸道进入肺部,对健康的影响也就越大。因此,开展缸内直喷汽油机颗粒物的排放特性研究具有重要意义。本文主要用英国Cambustion公司生产的DMS 500快速颗粒物光谱仪对4G15型缸内直喷汽油机颗粒物排放特性进行研究。为了建立和验证试验系统,前期实验还在一台符合欧Ⅲ排放标准的2L PFI汽油机上进行了颗粒物排放特性的研究。研究结果如下:1、缸内直喷模式下,核态(粒径在5至10纳米之间)颗粒物数浓度随喷油时刻越靠近上止点显现出逐渐增加的趋势,而聚集态(粒径在10至100纳米之间)颗粒物数浓度则呈现出正好相反的规律;空燃比对核态、聚集态颗粒物数浓度变化具有相同的作用,都随空燃比的逐渐增大表现出逐渐下降的趋势;随着点火时刻逐渐远离上止点,核态颗粒物数浓度呈现逐渐升高的规律,但聚集态颗粒物受点火时刻影响不大;随着EGR率的不断上升,核态、聚集态颗粒物数浓度均呈现出逐渐增加的规律;轨压对核态、聚集态颗粒物数浓度的变化具有相同的影响,都是随轨压升高呈现逐渐下降的趋势;2、缸内直喷模式下,核态颗粒物数浓度在三元催化器后有了较大幅度的降低,而聚集态颗粒物数浓度相比核态降低幅度较小;3、缸内直喷模式下,核态颗粒物数浓度随发动机转速上升峰值逐渐下降,聚集态正好呈现相反的规律,随负荷增加核态颗粒物呈现单峰逐渐降低的趋势;4、进气道喷射模式下,核态颗粒物浓度无论从数浓度、表面积浓度还是质量浓度都占较大比重,并且随转速和负荷增加均呈现出逐渐增大的趋势,原因是燃料中的硫转化为核前驱气体SO3较多以及HC排放增加相关,颗粒物对硫酸和HC等挥发性和半挥发性组分的吸附能力上升,成核和凝结作用增强;5、进气道喷射模式下,核态颗粒物数浓度在三元催化器后有了较大幅度的降低,而聚集态颗粒物数浓度相比催化前出现较大幅度的增长,表现出三元催化转化器对核态颗粒物的催化效果较明显,可能有小部分核态颗粒物经催化后生成聚集态颗粒物。