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潤滑油對GDI發(fā)動機顆粒物排放的影響

在底盤測功機上對裝有直噴汽油機（GDI發(fā)動機）的歐4汽車（2011車型，排量1.8L，額定功率88kW）進行了測試。該車由渦輪增壓發(fā)動機驅(qū)動，裝配有常規(guī)的三元催化劑和廢氣再循環(huán)（EGR）系統(tǒng)。發(fā)動機的燃料為95號汽油-乙醇混合燃料，其中乙醇含量約占10%。當車輛使用低硫汽油燃料和5種不同潤滑油時，研究配備三元催化劑和EGR系統(tǒng)的現(xiàn)代渦輪增壓GDI發(fā)動機的顆粒物排放。在試驗室和道路工況下試驗，確定發(fā)動機排放顆粒物濃度、粒度分布和波動。

試驗結(jié)果如下。

（1）不管是在冷起動還是熱驅(qū)動循環(huán)中，潤滑油都會影響顆粒物的排放。潤滑油能夠促使車輛形成易于處理的幾種排放顆粒物。

（2）發(fā)動機油（汽油和潤滑油）的作用取決于車輛行駛工況。車輛在加速和穩(wěn)定狀態(tài)下行駛時，發(fā)動機油對發(fā)動機的作用比減速行駛時更大。兩種發(fā)動機油中的金屬含量是影響發(fā)動機排放最重要的因素。

（3）潤滑油中添加劑（Zn、Mg、P和S）的濃度與顆粒物排放有關。在發(fā)動機油中Zn或P含量降低10%的情況下，車輛穩(wěn)態(tài)行駛時可降低11%～13%非揮發(fā)性顆粒物的排放，在新歐洲行駛循環(huán)下能夠降低5%非揮發(fā)性顆粒物的排放。潤滑油對揮發(fā)性顆粒物的影響很大。

（4）在車輛加速和穩(wěn)態(tài)行駛模式下，潤滑油對歐4汽車發(fā)動機顆粒物排放產(chǎn)生影響。發(fā)動機制動時，潤滑油對非揮發(fā)性顆粒物的產(chǎn)生影響較小。而揮發(fā)性顆粒物的排放取決于潤滑油中S的含量，非揮發(fā)性顆粒物的排放更依賴于潤滑油中金屬的含量，特別是車輛在穩(wěn)定狀態(tài)下行駛時。

為提高城市空氣質(zhì)量和保護人類健康，應該考慮汽油機潤滑油的特性。試驗結(jié)果表明，通過調(diào)節(jié)潤滑油中添加劑的含量可顯著降低汽油機顆粒物的排放。

刊名：Environ Sci Technol（英）

刊期：2015年第49期

作者：Liisa Pirjola et al

編譯：朱會