柴油HCCI燃燒微粒形成、演化及物理特性研究.pdf

1、柴油機(jī)HCCI(均質(zhì)充量壓燃)燃燒雖然可以大幅度降低微粒質(zhì)量，但排放中仍然存在大量對(duì)人體危害更大的納米微粒，因此，開展柴油HCCI燃燒微粒的生成及特性研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　 本文在配有全氣缸取樣系統(tǒng)的高壓共軌直噴式柴油機(jī)上，利用燃油早噴和多次噴射技術(shù)實(shí)現(xiàn)了柴油機(jī)HCCI燃燒，并對(duì)燃燒過程中的混合氣和排氣中的微粒進(jìn)行了采樣。利用電子低壓沖擊儀(ELPI)，測(cè)量了HCCI燃燒過程和尾氣中微粒的粒數(shù)、粒徑等分布規(guī)律。

2、運(yùn)用ImageJ，DigitalMicrograph等圖像處理軟件，深入分析了電鏡拍攝的微粒TEM圖片，研究了HCCI微粒的微觀形態(tài)、形貌。研究結(jié)果表明：
　　 (1)在實(shí)驗(yàn)的工況范圍內(nèi)，隨著HCCI燃燒過程的進(jìn)行，微粒質(zhì)量和粒數(shù)濃度呈遞減的分布規(guī)律；當(dāng)軌壓增加時(shí)，燃燒過程中微粒質(zhì)量和粒數(shù)濃度整體上呈下降趨勢(shì)，而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和EGR對(duì)其影響不大。
　　 (2)HCCI燃燒微粒粒數(shù)、粒徑呈對(duì)數(shù)正態(tài)分布，粒數(shù)濃度最大值大約出現(xiàn)

3、在粒徑118nm～310nm之間。燃燒初期，濃度最大值出現(xiàn)在粒徑200nm附近，而燃燒末期，濃度最大值出現(xiàn)在粒徑118nm附近。
　　 (3)和傳統(tǒng)燃燒相似，HCCI燃燒微粒呈現(xiàn)兩種形態(tài)，一種是由基本碳粒子凝結(jié)而成的典型微粒，另一種是富含金屬和少量非金屬元素的非典型微粒。典型微粒隨燃燒的進(jìn)行有一定的變化規(guī)律，非典型微粒沒有明顯變化。
　　 (4)與傳統(tǒng)燃燒相比，HCCI燃燒初期，微粒表面附著大量SOF，隨著燃燒進(jìn)行，表面