汽油機缸內(nèi)直噴(GDI)顆粒物排放特性研究.pdf

1、汽油缸內(nèi)直噴(GDI)能有效提高燃油經(jīng)濟性和發(fā)動機的動力性，但由于GDI燃燒模式與傳統(tǒng)進氣道噴射燃燒有本質(zhì)區(qū)別，所以顆粒物的排放特性也有所不同，顆粒物粒徑越小，越容易通過呼吸道進入肺部，對健康的影響也就越大。因此，開展缸內(nèi)直噴汽油機顆粒物的排放特性研究具有重要意義。
　　 本文主要用英Cambustion公司生產(chǎn)的DMS500快速顆粒物光譜儀對4G15型缸內(nèi)直噴汽油機顆粒物排放特性進行研究。為了建立和驗證試驗系統(tǒng)，前期實驗還在一

2、臺符合歐Ⅲ排放標準的2L PFI汽油機上進行了顆粒物排放特性的研究。研究結(jié)果如下：
　　 1、缸內(nèi)直噴模式下，核態(tài)(粒徑在5至10納米之間)顆粒物數(shù)濃度隨噴油時刻越靠近上止點顯現(xiàn)出逐漸增加的趨勢，而聚集態(tài)(粒徑在10至100納米之間)顆粒物數(shù)濃度則呈現(xiàn)出正好相反的規(guī)律；空燃比對核態(tài)、聚集態(tài)顆粒物數(shù)濃度變化具有相同的作用，都隨空燃比的逐漸增大表現(xiàn)出逐漸下降的趨勢；隨著點火時刻逐漸遠離上止點，核態(tài)顆粒物數(shù)濃度呈現(xiàn)逐漸升高的規(guī)律，但聚

3、集態(tài)顆粒物受點火時刻影響不大；隨著EGR率的不斷上升，核態(tài)、聚集態(tài)顆粒物數(shù)濃度均呈現(xiàn)出逐漸增加的規(guī)律；軌壓對核態(tài)、聚集態(tài)顆粒物數(shù)濃度的變化具有相同的影響，都是隨軌壓升高呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢：
　　 2、缸內(nèi)直噴模式下，核態(tài)顆粒物數(shù)濃度在三元催化器后有了較大幅度的降低，而聚集態(tài)顆粒物數(shù)濃度相比核態(tài)降低幅度較??；
　　 3、缸內(nèi)直噴模式下，核態(tài)顆粒物數(shù)濃度隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升峰值逐漸下降，聚集態(tài)正好呈現(xiàn)相反的規(guī)律，隨負荷增加核態(tài)顆

4、粒物呈現(xiàn)單峰逐漸降低的趨勢；
　　 4、進氣道噴射模式下，核態(tài)顆粒物濃度無論從數(shù)濃度、表面積濃度還是質(zhì)量濃度都占較大比重，并且隨轉(zhuǎn)速和負荷增加均呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢，原因是燃料中的硫轉(zhuǎn)化為核前驅(qū)氣體SO3較多以及HC排放增加相關(guān)，顆粒物對硫酸和HC等揮發(fā)性和半揮發(fā)性組分的吸附能力上升，成核和凝結(jié)作用增強；
　　 5、進氣道噴射模式下，核態(tài)顆粒物數(shù)濃度在三元催化器后有了較大幅度的降低，而聚集態(tài)顆粒物數(shù)濃度相比催化前出現(xiàn)較大