DOC與DPF對(duì)柴油機(jī)排放顆粒微觀特性影響的研究.pdf

1、將DOC(Diesel Oxidation Catalyst)和DPF(Diesel Particulate Filter)聯(lián)用，不僅對(duì)顆粒有較高的過(guò)濾效率，同時(shí)在DOC入口溫度處于300℃~400℃時(shí)可以實(shí)現(xiàn)DPF的連續(xù)再生，從而保證了后處理系統(tǒng)能夠持續(xù)高效地工作。在這種系統(tǒng)中，DPF的再生依賴于DOC，并且，DPF的再生又與顆粒的氧化活性有關(guān)，而顆粒的氧化活性在一定程度上又受其微觀結(jié)構(gòu)的影響。因此，研究DOC對(duì)DPF內(nèi)沉積顆粒的微觀

2、結(jié)構(gòu)以及氧化活性的影響對(duì)于后處理系統(tǒng)性能的提高有重要意義。
　　本文對(duì)一臺(tái)CY4102-CE4B柴油機(jī)的排氣系統(tǒng)進(jìn)行了改造，用金屬篩網(wǎng)代替DPF，在加裝和不加裝 DOC這兩種情況下分別進(jìn)行了顆粒收集。利用熱重分析儀使顆粒在等溫條件下發(fā)生氧化，在達(dá)到特定的失重比例時(shí)停止熱重試驗(yàn)，繼而得到了不同氧化階段的顆粒樣品。用高分辨率透射電鏡（High-resolution Transmission Electron Microscopy, H

3、RTEM）對(duì)不同顆粒樣品在氧化過(guò)程中微觀形貌進(jìn)行了觀察。利用MathWorks Matlab軟件對(duì)所得圖像進(jìn)行處理，對(duì)圖像中包含的顆粒的微晶尺寸、曲率和層面間距的信息進(jìn)行提取和統(tǒng)計(jì)。繼而對(duì)不同氧化階段不同顆粒樣品的微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)的改變以及顆粒在氧化過(guò)程中質(zhì)量變化情況進(jìn)行了對(duì)比研究。
　　1．DOC可以使顆粒的微晶尺寸變大，層面間距變小，顆粒中碳層的排列更有序。并且，在DOC的作用下，顆粒會(huì)變成多孔結(jié)構(gòu)。
　　2．顆粒在氧化過(guò)程

4、中的結(jié)構(gòu)演變與其氧化模式有關(guān)。發(fā)生表面氧化時(shí)，氧化從表層開(kāi)始，逐步向內(nèi)進(jìn)行。隨著氧化程度的加深，顆粒中的碳層排列的更加規(guī)整。在整個(gè)過(guò)程中，顆粒均保持著典型的核-殼結(jié)構(gòu)。如果發(fā)生了內(nèi)部氧化，無(wú)定形的內(nèi)核很快就被完全氧化掉，而外殼部分沒(méi)有明顯的變化，一般會(huì)形成中空的膠囊狀結(jié)構(gòu)。
　　3．顆粒的氧化活性與其微觀結(jié)構(gòu)之間有一定的聯(lián)系，但不能夠僅通過(guò)微觀結(jié)構(gòu)去評(píng)價(jià)顆粒的氧化活性。顆粒的氧化活性還與其氧化模式有關(guān)。當(dāng)顆粒的氧化模式相同時(shí)，顆粒