直噴汽油機(jī)PM排放和減排潛力研究

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直噴汽油機(jī)PM排放和減排潛力研究

隨著直噴發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用的日益廣泛，其所排放的PM數(shù)量已經(jīng)成為尾氣排放的立法目標(biāo)和研究重點(diǎn)。研究了PM對(duì)健康的影響，介紹了其形成機(jī)制、測(cè)量方法、物質(zhì)形態(tài)和化學(xué)性質(zhì)等。柴油機(jī)PM排放的測(cè)量技術(shù)和研究方法已經(jīng)較為先進(jìn)，但直接套用在汽油機(jī)上明顯是不合適的。PM在燃燒室中經(jīng)過(guò)以下步驟形成：熱解、成核、表面生長(zhǎng)、凝聚、結(jié)塊和氧化。PM中包含大小不等的多種粒子，測(cè)量時(shí)粒子直徑為標(biāo)準(zhǔn)密度1g/cm3環(huán)境下測(cè)得的數(shù)值。PM尺寸分布則是通過(guò)對(duì)數(shù)正態(tài)分布表來(lái)描述的。

研究證明，肺泡粒子（PM2.5）由于其更深的穿透深度，比大PM （PM10）對(duì)人的呼吸系統(tǒng)危害更大。納米PM進(jìn)入肺泡后，將會(huì)阻礙巨噬細(xì)胞的自凈過(guò)程。減少發(fā)動(dòng)機(jī)PM排放的方法之一是優(yōu)化燃燒。研究顯示，直噴發(fā)動(dòng)機(jī)中稀薄燃燒技術(shù)要比壁面誘導(dǎo)技術(shù)排放的PM更少，但是前者在成核過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生更多的PM，而且PM尺寸分布呈雙峰形式。另一個(gè)降低PM的方法是廢氣后處理技術(shù)，廢氣再循環(huán)（EGR）會(huì)產(chǎn)生更多的揮發(fā)性PM，但是可以通過(guò)使用三元催化器使其明顯減少。

刊名：Fuel（英）

刊期：2015年第7期

作者：Annegret überall et al

編譯：陳鵬飛