基礎(chǔ)油對柴油機(jī)顆粒排放物的微觀形貌的影響.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展以及機(jī)動車保有量的急速增加，其主要排放物尤其是柴油機(jī)的顆粒排放物正給人類的生存環(huán)境以及身體健康帶來巨大挑戰(zhàn)，顆粒物中特別是納米級微小顆粒對人類身體健康更是嚴(yán)重威脅。在發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中潤滑油的消耗是不可避免的，消耗的潤滑油絕大部分會進(jìn)入氣缸燃燒后對顆粒物排放產(chǎn)生影響?；A(chǔ)油作為成品潤滑油的主要成分，其理化特性特別是粘度影響著其燃燒消耗量，進(jìn)而影響顆粒物排放。鑒于此，本文在搭載YN-4100QB柴油機(jī)的實(shí)驗(yàn)室臺架上，

2、選用兩種不同基礎(chǔ)油進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析其對柴油機(jī)性能的影響并進(jìn)行顆粒物采樣，應(yīng)用透射電鏡、拉曼光譜分析方法以及圖像測試技術(shù)對排放顆粒物的微觀形貌與結(jié)構(gòu)影響展開研究。
　　實(shí)驗(yàn)選用兩種不同型號的基礎(chǔ)油150和350作為柴油機(jī)潤滑油，利用雷諾EMC2020發(fā)動機(jī)測控系統(tǒng)、油耗分析儀以及AVL排放分析儀分別記錄發(fā)動機(jī)在外特性與負(fù)荷特性下的動力性、經(jīng)濟(jì)性以及排放性。研究結(jié)果表明，外特性和負(fù)荷特性下，使用350基礎(chǔ)油的動力性能都比使用150基礎(chǔ)油的

3、好；在外特性下使用350基礎(chǔ)油的經(jīng)濟(jì)性更好，而負(fù)荷特性下則在高轉(zhuǎn)速下350基礎(chǔ)油好，中低轉(zhuǎn)速下使用150基礎(chǔ)油的經(jīng)濟(jì)性更好；對于氣體排放研究發(fā)現(xiàn)，除了使用350基礎(chǔ)油時的HC排放明顯降低外，對于NOx和CO2排放則是使用150基礎(chǔ)油稍低，CO排放影響不大。
　　進(jìn)一步研究基礎(chǔ)油對柴油機(jī)顆粒排放的影響，通過使用兩種不同基礎(chǔ)油在不同工況下實(shí)驗(yàn)對比分析。對各種工況下收集的顆粒物試樣進(jìn)行透射電鏡試驗(yàn)以及拉曼光譜試驗(yàn)，進(jìn)行粒徑分布、分形維數(shù)

4、、晶體微觀結(jié)構(gòu)以及石墨化程度的研究。對于粒徑分布，高轉(zhuǎn)速使得粒徑分布偏向小粒徑，高負(fù)載使得粒徑分布偏向大粒徑，使用350基礎(chǔ)油使得粒徑分布相比于使用150基礎(chǔ)油向小粒徑偏向分布。對于分形維數(shù)，則不受轉(zhuǎn)速和負(fù)載的單一影響，大功率和小功率時分形維數(shù)較小，而中等功率時分形維數(shù)較大。對于晶體結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，高轉(zhuǎn)速相比低轉(zhuǎn)速，碳微粒的平均微晶長度更小，層間距更大，曲率更大；高負(fù)載相對于低負(fù)載，平均微晶長度更大，層間距更小，曲率更小，使用350基礎(chǔ)油