正庚烷燃燒過程中柴油機(jī)缸內(nèi)微粒微觀形貌及結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、柴油機(jī)排放的微粒對(duì)大氣環(huán)境和人類健康具有顯著的影響，研究柴油機(jī)微粒的生成機(jī)理及演化過程意義重大。本文基于全氣缸取樣系統(tǒng)，采用場(chǎng)發(fā)射透射電子顯微鏡、拉曼光譜、電子能量損失譜等測(cè)試技術(shù)和分析手段對(duì)燃用正庚烷過程中柴油機(jī)缸內(nèi)微粒的微觀形貌及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。研究工作有助于深入理解柴油機(jī)微粒的生成及演化過程，并對(duì)柴油機(jī)微粒生成及生長(zhǎng)機(jī)理與模型的進(jìn)一步優(yōu)化、改進(jìn)具有指導(dǎo)意義。論文研究工作取得的主要成果如下：
　　 1.燃用正庚烷過程中生成的

2、微粒呈現(xiàn)典型與非典型兩種形態(tài)，典型微粒由球狀基本碳粒子凝結(jié)而成，結(jié)構(gòu)呈枝狀、桿狀、環(huán)狀或鏈狀，主要由碳、氧元素組成；對(duì)生成的非典型微粒進(jìn)行了元素分析，發(fā)現(xiàn)富含有大量金屬元素(Fe、S、Na、Mg、Mn、Al、Si、P、K、Zn、Pb)。
　　 2.統(tǒng)計(jì)分析了大量正庚烷燃燒過程中生成微粒的微觀形貌透射電子顯微鏡圖片，結(jié)果表明，組成碳煙的基本碳粒子粒徑呈單峰分布，最大值出現(xiàn)在15～20 nm之間；基本碳粒子平均粒徑介于14～19 n

3、m之間，隨曲軸轉(zhuǎn)角呈單峰變化趨勢(shì)。
　　 3.燃用正庚烷過程中，缸內(nèi)微粒的分形維數(shù)介于1.8～2.3之間，其結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了從緊密到疏松再到緊密的過程，且隨著EGR率的增大，微粒的分形維數(shù)逐漸減小，結(jié)構(gòu)趨向疏松。
　　 4.對(duì)微粒的電子能量損失譜采用“雙窗口”法分析計(jì)算了其sp2雜化百分含量，得出sp2雜化百分含量隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化呈先升高后降低再升高的趨勢(shì)，這與用拉曼光譜分析得出的IG/ID的變化規(guī)律相一致；隨著EGR率的增加