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“轻型车国六标准”中颗粒物(PM)的排放限值,与“国五”相比,严格了33.33%。而润滑油添加剂对颗粒排放的贡献约为15%。本文通过不同的润滑油及添加剂,围绕颗粒物的粒径浓度、氧化过程、微观物理形貌等方面,采用台架试验、热重分析、扫描/透视电镜、拉曼光谱等方法,探讨了润滑油及添加剂对颗粒物的特征温度、特征结构、微观形貌等参数的影响规律。为润滑油的调配和生产提供一种新思路,以及柴油机颗粒物排放控制和后处理技术提供理论参考。本文的主要研究工作和结论如下:在型号为JX493ZLQ3的柴油机上,使用CF-4 15W40和CI-4 15W40润滑油,探讨润滑油对不同工况下排放颗粒物的粒径分布和数量浓度的影响。研究结果表明,中低扭矩(100N·m)时,颗粒物的粒径分布峰值和数量浓度随着转速的升高而提高;高扭矩(200N·m)时,颗粒物的峰值粒径随着转速的升高而减小,数量浓度随转速升高而增加。这表明,在高负荷(100N·m、2800r/min;200N·m、1200r/min)工况下,由于润滑油品质的不同,CI级的消耗量要小于CF级,对颗粒物粒径分布和数量浓度的影响不同,与CF级润滑油相比,使用CI级润滑油后颗粒物排放更好。分别向柴油中加入体积比为1%的润滑油抗氧剂、清净剂和抗泡剂,基于热重分析法,围绕颗粒物的氧化过程,探讨起燃温度、失重速率峰值温度、燃尽温度等特征温度的变化规律,结合颗粒物的氧化反应动力学方程,研究添加剂对颗粒物氧化活性的影响。研究表明:随着扭矩或转速的提高,三种添加剂颗粒物的氧化特征温度参数整体呈下降趋势。其中高扭矩(250N·m)时,随着转速的提高,抗氧剂颗粒物最容易被氧化,抗泡剂颗粒最难;中低转速(1200r/min)时,随着扭矩的提高,抗氧剂颗粒物抗氧化能力加强。随着添加剂-柴油混合燃料十六烷值的升高,颗粒物活化能降低,氧化活性越好。其中抗泡剂颗粒物的活化能最小,为57.89 J·mol-1。通过扫描电镜、透射电镜以及拉曼光谱等分析手段,结合Digital Micrograph软件进行图线处理,研究了添加剂对颗粒物微观物理特性的影响。研究发现:三种添加剂颗粒物基本碳粒子的平均层面间距、平均微晶尺寸和平均曲率分别介于0.393nm~0.409nm、1.959nm~2.211nm、1.282nm~1.773nm之间,呈单峰分布;润滑油添加剂对石墨晶格C-C键长的影响不大,RC-C约0.146nm。随着燃料T90的升高,颗粒物的平均层面间距减小。随着微晶尺寸的减小,颗粒物石墨化程度增高,氧化特征温度减小,氧化活性提高;且与曲率和层面间距相比,其变化规律与之相反。