EGR率對單缸柴油機(jī)顆粒微晶結(jié)構(gòu)及氧化特性影響的試驗(yàn)研究
發(fā)布時間：2021-10-31 09:50
為深入探究廢氣再循環(huán)技術(shù)（EGR）對柴油機(jī)顆粒形成的作用機(jī)理,運(yùn)用拉曼光譜（Raman）、熱重分析（TG）等試驗(yàn)方法研究EGR率對排放顆粒的微晶結(jié)構(gòu)及氧化特性的影響,探明顆粒的化學(xué)異相性、石墨化程度、平均微晶尺寸、CC原子鍵距、活化能等參數(shù)的變化規(guī)律。結(jié)果表明:隨EGR率的增加,D1峰的半高寬逐漸增大,化學(xué)異相性增強(qiáng);ID1/IG、ID3/IG比值逐漸增加,與EGR0%顆粒相比,EGR30%顆粒的ID1/IG、ID3/IG分別增加了12.9%、12.1%,顆粒的有序石墨結(jié)構(gòu)含量減少,無定形碳含量增加,石墨化程度降低;顆粒的平均微晶尺寸逐漸減小。顆粒的活化能隨EGR率的增加而有所減小,與EGR0%顆粒相比,EGR30%顆粒的活化能減小3.6%,表明引入廢氣提高了柴油機(jī)排放顆粒的氧化活性。
【文章來源】：車用發(fā)動機(jī). 2020,(05)北大核心
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
不采用EGR時柴油機(jī)顆粒TEM圖像
采用非道路單缸柴油機(jī)進(jìn)行臺架試驗(yàn),試驗(yàn)機(jī)的缸徑和行程分別為86 mm,70 mm,壓縮比為19。試驗(yàn)機(jī)在標(biāo)定工況轉(zhuǎn)速為3 000 r/min,對應(yīng)功率5.7 kW;最大扭矩工況轉(zhuǎn)速為1 800 r/min,對應(yīng)功率3.4 kW。采用常規(guī)0號柴油作為試驗(yàn)燃料,運(yùn)用CW-9電渦流測功器測取試驗(yàn)機(jī)運(yùn)行的實(shí)時轉(zhuǎn)速與扭矩,運(yùn)用FGA-4100汽車排氣分析儀、FBY-201全自動濾紙式煙度計(jì)測得試驗(yàn)機(jī)的排放數(shù)據(jù),運(yùn)用顆粒分級采樣裝置采集試驗(yàn)機(jī)的排放顆粒。試驗(yàn)臺架裝置見圖2。2.2 EGR率調(diào)節(jié)
不采用EGR條件下柴油機(jī)顆粒拉曼強(qiáng)度隨位移的變化見圖3。由圖3可以看出,拉曼光譜位移在1 350 cm-1和1 580 cm-1附近存在兩個明顯峰位。拉曼位移位于1 350 cm-1附近,是由碳原子晶格缺陷引起的D1峰,又稱缺陷峰,屬于石墨微晶的呼吸振動;拉曼位移位于1 580 cm-1附近,是由碳原子sp2雜化的面內(nèi)伸縮振動引起的G峰,又稱石墨峰,是標(biāo)準(zhǔn)石墨所固有的,由C—C鍵振動形成[14]。3.2 一階拉曼光譜擬合
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新型EGR系統(tǒng)對非道路柴油機(jī)性能和排放的影響[J]. 張雷,徐博雅,陳征,谷峪. 小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2018(03)
[2]CO2的物理化學(xué)屬性對于煤粉富氧燃燒著火的影響[J]. 吳迪,鄒春,蔡磊,鄭軍妹,陳武忠,李鵬舉,鄭楚光. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2016(06)
[3]生物柴油/柴油顆粒的拉曼光譜分析[J]. 張健,王忠,瞿磊,趙洋. 光譜學(xué)與光譜分析. 2016(08)
[4]棉纖維在亞臨界水液中炭化形成炭微球[J]. 史晟,戴晉明,侯文生,張永芳,王淑花,陳旭紅. 新型炭材料. 2016(02)
[5]柴油機(jī)排放顆粒物中石墨烯結(jié)構(gòu)分析[J]. 張健,王忠,何麗娜,王燕鵬. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(18)
[6]廢氣再循環(huán)氣體成分對柴油機(jī)顆粒結(jié)構(gòu)特征的影響[J]. 趙洋,王忠,劉帥,李瑞娜,瞿磊. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(07)
[7]柴油機(jī)后處理裝置的顆粒排放物拉曼光譜研究[J]. 馬志豪,鈔瑩,李磊,任源,許新,馬凡華. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2013(11)
[8]柴油機(jī)PM在NTP作用下碳結(jié)構(gòu)演變的拉曼光譜分析[J]. 韓文赫,蔡憶昔,李小華,王軍,王靜,李康華,韋星. 光譜學(xué)與光譜分析. 2012(08)
[9]廢氣再循環(huán)對柴油機(jī)氮氧化物和顆粒排放影響的試驗(yàn)研究[J]. 張全長,堯命發(fā),鄭尊清,張翔宇. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2012(04)
博士論文
[1]不同特性燃料條件下柴油機(jī)缸內(nèi)微粒納觀結(jié)構(gòu)、表面官能團(tuán)及氧化活性的研究[D]. 王林.天津大學(xué) 2012
碩士論文
[1]碳纖維復(fù)合材料力電性能研究[D]. 陳發(fā)橋.武漢理工大學(xué) 2007
本文編號：3467914
【文章來源】：車用發(fā)動機(jī). 2020,(05)北大核心
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
不采用EGR時柴油機(jī)顆粒TEM圖像
采用非道路單缸柴油機(jī)進(jìn)行臺架試驗(yàn),試驗(yàn)機(jī)的缸徑和行程分別為86 mm,70 mm,壓縮比為19。試驗(yàn)機(jī)在標(biāo)定工況轉(zhuǎn)速為3 000 r/min,對應(yīng)功率5.7 kW;最大扭矩工況轉(zhuǎn)速為1 800 r/min,對應(yīng)功率3.4 kW。采用常規(guī)0號柴油作為試驗(yàn)燃料,運(yùn)用CW-9電渦流測功器測取試驗(yàn)機(jī)運(yùn)行的實(shí)時轉(zhuǎn)速與扭矩,運(yùn)用FGA-4100汽車排氣分析儀、FBY-201全自動濾紙式煙度計(jì)測得試驗(yàn)機(jī)的排放數(shù)據(jù),運(yùn)用顆粒分級采樣裝置采集試驗(yàn)機(jī)的排放顆粒。試驗(yàn)臺架裝置見圖2。2.2 EGR率調(diào)節(jié)
不采用EGR條件下柴油機(jī)顆粒拉曼強(qiáng)度隨位移的變化見圖3。由圖3可以看出,拉曼光譜位移在1 350 cm-1和1 580 cm-1附近存在兩個明顯峰位。拉曼位移位于1 350 cm-1附近,是由碳原子晶格缺陷引起的D1峰,又稱缺陷峰,屬于石墨微晶的呼吸振動;拉曼位移位于1 580 cm-1附近,是由碳原子sp2雜化的面內(nèi)伸縮振動引起的G峰,又稱石墨峰,是標(biāo)準(zhǔn)石墨所固有的,由C—C鍵振動形成[14]。3.2 一階拉曼光譜擬合
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新型EGR系統(tǒng)對非道路柴油機(jī)性能和排放的影響[J]. 張雷,徐博雅,陳征,谷峪. 小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2018(03)
[2]CO2的物理化學(xué)屬性對于煤粉富氧燃燒著火的影響[J]. 吳迪,鄒春,蔡磊,鄭軍妹,陳武忠,李鵬舉,鄭楚光. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2016(06)
[3]生物柴油/柴油顆粒的拉曼光譜分析[J]. 張健,王忠,瞿磊,趙洋. 光譜學(xué)與光譜分析. 2016(08)
[4]棉纖維在亞臨界水液中炭化形成炭微球[J]. 史晟,戴晉明,侯文生,張永芳,王淑花,陳旭紅. 新型炭材料. 2016(02)
[5]柴油機(jī)排放顆粒物中石墨烯結(jié)構(gòu)分析[J]. 張健,王忠,何麗娜,王燕鵬. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(18)
[6]廢氣再循環(huán)氣體成分對柴油機(jī)顆粒結(jié)構(gòu)特征的影響[J]. 趙洋,王忠,劉帥,李瑞娜,瞿磊. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(07)
[7]柴油機(jī)后處理裝置的顆粒排放物拉曼光譜研究[J]. 馬志豪,鈔瑩,李磊,任源,許新,馬凡華. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2013(11)
[8]柴油機(jī)PM在NTP作用下碳結(jié)構(gòu)演變的拉曼光譜分析[J]. 韓文赫,蔡憶昔,李小華,王軍,王靜,李康華,韋星. 光譜學(xué)與光譜分析. 2012(08)
[9]廢氣再循環(huán)對柴油機(jī)氮氧化物和顆粒排放影響的試驗(yàn)研究[J]. 張全長,堯命發(fā),鄭尊清,張翔宇. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2012(04)
博士論文
[1]不同特性燃料條件下柴油機(jī)缸內(nèi)微粒納觀結(jié)構(gòu)、表面官能團(tuán)及氧化活性的研究[D]. 王林.天津大學(xué) 2012
碩士論文
[1]碳纖維復(fù)合材料力電性能研究[D]. 陳發(fā)橋.武漢理工大學(xué) 2007
本文編號：3467914
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