小型汽油機乙醇汽油適用性與排放研究.pdf

1、隨石油用量增長，為解決燃油短缺和大氣污染問題，我國已決定推廣使用可再生的清潔燃料。乙醇作為一種廣泛使用的可再生環(huán)境友好燃料可與汽油混合使用以緩解不斷增長的燃油需求。目前國內(nèi)約有10個省份正在使用E10乙醇汽油。小型汽油機，如摩托車和非道路小型點燃式發(fā)動機(通機)產(chǎn)量巨大但較少引人關(guān)注。隨著E10乙醇汽油在我國迅速增長，有關(guān)小汽油機動力性、經(jīng)濟性、磨損、常規(guī)與非常規(guī)污染物排放和催化凈化等關(guān)鍵技術(shù)問題亟待開展系統(tǒng)研究。據(jù)此作者選擇小型汽油機

2、為研究對象，開展乙醇汽油適用性和排放控制研究工作。 ⑴非道路發(fā)動機排放控制是與道路車輛相對的全新研究領(lǐng)域，特別是非道路小汽油機，歐美近幾年方才起步。作者在國內(nèi)建成首個符合美國環(huán)保署要求并通過我國國家實驗室認可的通機排放實驗室，率先開展了國外非道路發(fā)動機排放標準體系研究，通過試驗對比測定通機燃用普通汽油和乙醇汽油性能與工況法排放差異。摩托車作為小型道路車輛亦對比測定不同燃油條件下工況法排放與整車性能，其間供油系統(tǒng)未做調(diào)整。數(shù)據(jù)顯示

3、，小型汽油機使用乙醇汽油后，CO和HC初始排放有所下降，而NOx有升有降，動力性隨乙醇含量提高而有所下降。另外發(fā)現(xiàn)隨乙醇混合比提高供油系統(tǒng)的供油量呈現(xiàn)降低趨勢。 ⑵乙醇做為含氧添加劑潛在排放更多有毒有機物的危險性，為此開展非常規(guī)污染物排放研究，工作包括發(fā)動機尾氣非常規(guī)污染物采集、分離和定量測量等。其間作者除了使用色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)以外，針對甲醛含量低難以測定的現(xiàn)狀探索了新的方法，成功地利用水吸收法富集甲醛并用紫外-可見分光光度法

4、檢定，顯著地改善了現(xiàn)有甲醛分析的靈敏度，測量下限達到0.02× 10-6(體積分數(shù))。另使用涂敷二硝基苯肼(DNPH)的固相萃取柱進行采集，用乙腈洗脫后用液相色譜分析法測量發(fā)動機尾氣中醛和酮類有毒有機物的新方法。截至目前已經(jīng)在小汽油機尾氣中檢出包括醇類、苯系物、醛和酮等二十余種有機物并發(fā)現(xiàn)燃用乙醇汽油后高毒性物質(zhì)——甲醛排放明顯增高，值得關(guān)注。 ⑶以工況法排放為指標考察摩托車使用普通汽油和E10乙醇汽油在10，000km道路耐久

5、前后催化器凈化率變化情況，對經(jīng)過耐久考核的催化器進行了失活分析。研究發(fā)現(xiàn)摩托車催化器使用乙醇汽油后表面積碳聚合物種類以及部位存在差異，初步探討了導致同型催化器在不同燃油條件下活性劣化程度存在差異的機理。 ⑷開發(fā)了高精度催化劑活性評價設(shè)備，以催化器起燃溫度為活性指標，對比測試多種催化器樣品分別在燃用普通汽油和乙醇汽油的真實廢氣環(huán)境中活性劣化情況。發(fā)現(xiàn)不同催化器樣品在乙醇汽油和普通汽油條件下表現(xiàn)各有優(yōu)劣，應依據(jù)使用地區(qū)的燃油供應條件