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生物燃料的低溫燃燒特征分析

分析了輕型柴油發(fā)動機(jī)單缸低溫燃燒（LTC）產(chǎn)生的顆粒物（PM）的形態(tài)、納米結(jié)構(gòu)和尺寸特性。對LTC發(fā)動機(jī)進(jìn)行了研究，以實現(xiàn)高燃燒效率和低排放。研究表明，在寬的發(fā)動機(jī)運(yùn)行范圍內(nèi)，成核模態(tài)顆粒的數(shù)量增加對PM排放有負(fù)面影響。LTC發(fā)動機(jī)使用各種生物燃料的共混物，如B20大豆油混合物（大豆甲酯，SME20）、棕櫚油（聚甲基丙烯酸甲酯，PME20），以及超低硫柴油燃料。噴射正時在22°、26°和30°是變化的。采用掃描遷移率粒度儀（SMPS）來測量顆粒數(shù)目大小及分布。此外，該儀器還直接用來收集發(fā)動機(jī)排氣流中的微粒。通過使用高分辨率的透射電子顯微鏡（HRTEM）和自定義圖像/數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對粒子的納米結(jié)構(gòu)和形態(tài)進(jìn)行分析。

在不同的噴油定時，分析了輕型柴油發(fā)動機(jī)兩種生物燃料混合物（SME20和PME20）單缸低溫模式的粒徑。數(shù)據(jù)表明，大量的成核模式顆粒直徑小于10nm。此外，流動性顆粒直徑大約為75nm，在燃料類型和噴射定時不同時獲得顆粒數(shù)目最多。此外，隨著噴射定時的提高，平均遷移率顆粒直徑從80nm降至60nm。相比較而言，透射電子顯微鏡（TEM）結(jié)果表明，很少能觀察到小于10nm成核模態(tài)顆粒。此外，聚集體顆粒往往較大，尺寸為47～62nm。

HeeJe Seong et al. SAE 2012-01-0441.

編譯：齊建華