張 琦， 孫 平， 魏明亮， 石坤鵬， 嵇 乾， 劉軍恒

(1.江蘇大學(xué) 汽車與交通工程學(xué)院,江蘇 鎮(zhèn)江 212013；2.拖拉機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 洛陽 471039)

中國目前霧霾等惡劣大氣污染問題日益嚴(yán)峻，柴油機(jī)顆粒排放是霧霾的主要源頭之一[1]，因此降低柴油機(jī)顆粒排放具有重要意義。采用柴油機(jī)顆粒捕捉器(Diesel particulate filter, DPF)是降低柴油機(jī)顆粒排放常用的有效措施[2]，由于碳煙顆粒燃燒溫度遠(yuǎn)高于發(fā)動(dòng)機(jī)正常工況的排氣溫度，因而在DPF孔道內(nèi)易堆積大量碳煙顆粒，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)排氣受阻，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能。DPF的再生已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)[3-5]，采用燃油添加劑催化再生，即通過向燃油中添加金屬有機(jī)溶劑，來達(dá)到機(jī)內(nèi)凈化碳煙，降低排氣顆粒的起燃溫度，提高顆粒氧化速率，可實(shí)現(xiàn)DPF穩(wěn)定連續(xù)再生[6-7]，因其無需改變發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)或者另加后處理裝置而備受關(guān)注。

國內(nèi)外諸多學(xué)者對(duì)燃油添加劑(FBC)優(yōu)化燃油缸內(nèi)燃燒和催化碳煙氧化機(jī)理開展了大量的研究。Zhao等[8]進(jìn)行柴油機(jī)DPF再生實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，二茂鐵能有效降低顆粒的起燃溫度，使DPF在其入口處340 ℃左右即可實(shí)現(xiàn)再生。Liu等[9]基于缸內(nèi)燃燒可視化技術(shù)，對(duì)鈰基燃油添加劑催化碳煙氧化進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)鈰基FBC能有效促進(jìn)燃油擴(kuò)散燃燒，改善局部缺氧的現(xiàn)象，加速碳煙缸內(nèi)催化氧化。Zhang等[10]以鐵基燃油添加劑(Fe-FBC)為研究對(duì)象，在柴油機(jī)中摻燒FBC燃油發(fā)現(xiàn)，相比于純柴油，顆粒質(zhì)量排放顯著降低，含F(xiàn)e元素顆粒的反應(yīng)活化能較低，更易于其低溫氧化。綜上所述，金屬添加劑能夠改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程，降低顆粒排放。然而，關(guān)于金屬添加劑對(duì)燃料蒸發(fā)特性和顆粒氧化特征的影響，缺乏系統(tǒng)研究。

筆者選取含F(xiàn)e有機(jī)溶劑作為燃油添加劑，基于熱重實(shí)驗(yàn)平臺(tái)分析Fe元素含量對(duì)柴油蒸發(fā)特性的影響，探究不同F(xiàn)e含量對(duì)Fe-FBC燃油顆粒氧化特性的影響，重點(diǎn)分析不同F(xiàn)e含量的Fe-FBC燃油顆?；罨艿淖兓?guī)律；通過發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)探討Fe-FBC燃油對(duì)柴油機(jī)燃燒過程及排放特性的影響。研究工作旨在豐富Fe-FBC優(yōu)化缸內(nèi)燃燒及催化碳煙氧化理論，并為其在發(fā)動(dòng)機(jī)上的推廣應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

實(shí)驗(yàn)所選基準(zhǔn)燃油為市售國Ⅵ 0#柴油；實(shí)驗(yàn)所選鐵基燃油添加劑(Fe-FBC)為比利時(shí)索爾維公司的Powerflex型添加劑，該Fe-FBC添加劑與柴油互溶性良好，且該Fe-FBC添加劑中Fe元素主要以Fe2O3的形式存在，F(xiàn)e元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%。

按Fe元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為200、400和 600 mg/kg ，將Fe-FBC添加到柴油中，配制得到穩(wěn)定的Fe-FBC燃油樣品，分別記為Fe200、Fe400和Fe600。

1.2 燃油熱重實(shí)驗(yàn)

采用METTLER TGA110型熱重分析儀進(jìn)行燃油蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)，測得燃油質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線(Thermo gravimetry, TG)及微商熱重曲線(Derivative thermo gravimetry, DTG)。測量量程為0～10 mg，誤差范圍為±0.1 mg。依次稱取柴油、Fe200、Fe400、Fe600燃油樣品各5 mg，分別置于陶瓷坩堝內(nèi)進(jìn)行程序升溫氧化實(shí)驗(yàn)。工作氣選擇N2和O2(其中N2體積分?jǐn)?shù)80%，O2體積分?jǐn)?shù)20%)來模擬空氣氛圍，保護(hù)氣選擇高純N2，氣體流量均設(shè)為50 mL/min，升溫區(qū)間50～400 ℃，升溫速率30 ℃/min。

1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)

試驗(yàn)樣機(jī)選用山東濰柴動(dòng)力公司的直列四缸水冷YZ4DA1-30型柴油機(jī)，其主要性能和結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1所示。選取柴油機(jī)額定轉(zhuǎn)速2600 r/min下平均有效壓力(pBME)分別為0.305、0.610、0.915和1.220 MPa作為試驗(yàn)工況，對(duì)應(yīng)負(fù)荷率分別為25%、50%、75%和100%，分別燃用柴油、Fe200、Fe400和Fe600等4種燃油。使用奧地利Dewetron公司的M0391E燃燒分析儀測量柴油機(jī)額定工況下缸內(nèi)燃燒壓力隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化，連續(xù)采集400個(gè)循環(huán)的缸壓數(shù)據(jù)并計(jì)算其平均值，分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到柴油機(jī)瞬時(shí)放熱率等燃燒特性參數(shù)，探究燃油中Fe含量對(duì)柴油機(jī)燃燒特性的影響。采用日本Horiba公司的MEXA 7200D排氣分析系統(tǒng)和奧地利AVL公司的AVL 415S濾紙式煙度計(jì)測量HC、CO、NOx和煙度等常規(guī)排放物，探究Fe-FBC對(duì)柴油機(jī)尾氣中常規(guī)氣體排放和煙度的影響規(guī)律。

表1 柴油機(jī)主要性能和結(jié)構(gòu)參數(shù)Table 1 Diesel engine properties and parameters

1.4 顆粒氧化特性實(shí)驗(yàn)

為準(zhǔn)確探究Fe-FBC對(duì)柴油機(jī)碳煙氧化特性的影響，在超聲波洗脫器內(nèi)用無水乙醇清洗Fe-FBC燃油燃燒顆粒表面可溶性有機(jī)物(Soluble organic fraction, SOF)，排除吸附顆粒表面的SOF對(duì)熱重實(shí)驗(yàn)的干擾。稱取預(yù)處理后額定工況所采集的不同F(xiàn)e含量的燃油顆粒約2 mg，分別置于熱重分析儀內(nèi)，考察顆粒氧化動(dòng)力學(xué)參數(shù)。為模擬柴油機(jī)排氣氛圍，工作氣選擇N2/O2體積比為9/1，通入反應(yīng)爐內(nèi)，保護(hù)氣選擇高純N2，氣體流量均設(shè)為50 mL/min，程序升溫區(qū)間40～800 ℃，升溫速率控制為20 ℃/min。

2 結(jié)果與討論

2.1 燃油熱重實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖1為不同F(xiàn)e含量的Fe-FBC燃油在空氣氛圍下的TG-DTG曲線。根據(jù)熱重曲線可以計(jì)算FBC燃油的特征溫度，考察FBC燃油的蒸發(fā)特性。TG曲線中，質(zhì)量損失速率峰值點(diǎn)的切線與TG基線延長線的交點(diǎn)溫度稱為起始燃燒溫度(Te)，DTG曲線最大質(zhì)量損失速率對(duì)應(yīng)的溫度稱為質(zhì)量損失峰值溫度(Tp)[11]。由圖1可知，隨著燃油中Fe含量的增加，F(xiàn)e-FBC燃油的熱重反應(yīng)向低溫區(qū)域偏移，表明柴油中添加Fe-FBC降低了燃油的熱穩(wěn)定性。由圖1還可以看出，柴油的Te和Tp分別為154.5 ℃和223.5 ℃，與柴油相比，F(xiàn)e200、Fe400和Fe600的Te分別降低了2.9%、6.5%和9.4%，Tp分別降低了1.1%、3.8%和4.9%。這可能是由于高溫下柴油小液滴存在微爆現(xiàn)象，而燃油分子內(nèi)存在著大量的金屬陽離子，具有極強(qiáng)的催化活性，高溫下受熱膨脹促進(jìn)了燃油液滴的微爆[12]，促使其破碎成更小的燃油液滴，而小分子燃油液滴更易蒸發(fā)氧化[13]，導(dǎo)致燃油樣品熱解溫度降低，熱重反應(yīng)曲線向左偏移。

圖1 純柴油、Fe200、F400和Fe600燃油在空氣氛圍下的TG和DTG曲線Fig.1 TG and DTG curves of diesel, Fe200, F400 and Fe600 in air atmosphere(a) TG; (b) DTG

2.2 燃燒特性分析

圖2為柴油機(jī)額定工況下分別燃用柴油、Fe200、Fe400和Fe600的缸內(nèi)壓力和放熱率隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化。從缸壓曲線(圖2(a))可知，隨著 Fe-FBC 燃油中Fe含量的提高，最大燃燒壓力略有上升，最大燃燒壓力相位提前，其中Fe200、Fe400、Fe600的最大燃燒壓力相比于柴油分別增加了1.0%、2.0%、3.2%。這說明，最大燃燒壓力隨著Fe-FBC燃油中Fe含量的增加而增大。這可能是由于燃燒過程中，F(xiàn)e-FBC燃油中Fe2O3作為催化活性中心，不斷向燃油熱解后的烴類化合物傳遞氧，緩解了燃燒室內(nèi)混合氣區(qū)域缺氧的情況[14]；而Fe-FBC燃油中Fe含量越高，F(xiàn)e2O3所形成的活性位點(diǎn)也就越多，能有效促進(jìn)燃油燃燒完全，因此柴油機(jī)燃用Fe-FBC燃油的缸內(nèi)最大燃燒壓力逐漸上升。

從放熱率曲線(圖2(b))可知，與柴油相比，F(xiàn)e200、Fe400、Fe600燃油的滯燃期縮短，放熱始點(diǎn)前移，燃燒起點(diǎn)分別提前了0.4℃A、0.8℃A和1.3℃A。這可能是由于Fe-FBC燃油被噴油器噴入氣缸時(shí)，F(xiàn)e-FBC有效促進(jìn)了燃油的蒸發(fā)和霧化，形成大量富含F(xiàn)e-FBC的細(xì)小燃油液滴，油、氣混合更均勻，提高了燃油的著火性能，燃油初始燃燒相位提前。此外，隨著Fe-FBC燃油中Fe含量的增加，燃油燃燒放熱率峰值上升，放熱率峰值相位提前。這可能是由于燃燒反應(yīng)過程中，燃油被正價(jià)態(tài)Fe離子催化分解，燃燒室內(nèi)羰基等活性基團(tuán)大量增加，有效促進(jìn)了化學(xué)鏈反應(yīng)的進(jìn)行，顯著提高了擴(kuò)散燃燒階段的反應(yīng)速率和熱效率，因此放熱率峰值上升且相位提前。

圖2 純柴油、Fe200、F400和Fe600的燃燒特性曲線Fig.2 Combustion characteristic curves of diesel, Fe200, F400 and Fe600(a) Incylinder pressure; (b) Heat release raten=2600 r/min; pBME=1.220 MPa

2.3 排放特性分析

圖3為柴油機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)在額定轉(zhuǎn)速2600 r/min時(shí)4種燃油的HC和CO排放隨平均有效壓力(pBME)的變化。從圖3可以發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e-FBC的加入對(duì)HC和CO均有減排作用。相比于柴油，F(xiàn)e200、Fe400和Fe600的HC排放體積分?jǐn)?shù)平均降低5.5%、7.3%和9.5%；CO排放平均降低了2.0%、4.3%和6.2%。柴油機(jī)HC排放主要是由于燃油噴入氣缸后形成了過濃或過稀的混合氣，導(dǎo)致這部分混合氣內(nèi)的燃料液滴未燃盡[15]。而向柴油中添加Fe-FBC可以促進(jìn)燃油蒸發(fā)和霧化，形成比例適中的可燃混合氣。同時(shí)，高溫、高壓情況下，F(xiàn)e-FBC分離出大量的正價(jià)態(tài)Fe離子，有效降低了柴油中烴類化合物C—H鍵的活化能[16]，從而加速燃油燃燒，促進(jìn)燃燒更加完全。此外，柴油機(jī)燃用Fe-FBC燃油使缸內(nèi)燃燒溫度升高，減少了由低溫壁面淬熄等現(xiàn)象帶來的未燃HC排放。

CO生成的原因主要是油、氣混合不均導(dǎo)致燃燒局部缺氧以及缸內(nèi)局部燃燒溫度偏低[17]。Fe-FBC 燃油在燃燒室內(nèi)燃燒時(shí)，最大燃燒壓力升高，有效改善了缸內(nèi)局部區(qū)域燃燒溫度偏低的情況；并且由于柴油機(jī)的缸內(nèi)燃燒模式是富氧燃燒，高溫下Fe2O3能不斷與周圍大量的氧進(jìn)行結(jié)合與釋放作用，F(xiàn)e2O3作為氧傳播的中樞，持續(xù)向周圍的未燃柴油傳遞氧，促進(jìn)燃燒鏈反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，從而降低了CO排放。

圖4為不同F(xiàn)e含量的Fe-FBC燃油在額定工況下NOx和煙度排放隨負(fù)荷變化的規(guī)律。從圖4可以看出：添加Fe-FBC對(duì)NOx排放的影響隨著負(fù)荷的變化呈現(xiàn)不同的變化趨勢；在低負(fù)荷時(shí)，加入 Fe-FBC 有利于抑制NOx的生成，高負(fù)荷時(shí)則相反。在平均有效壓力pBME為0.305 MPa時(shí)，柴油機(jī)燃用Fe200、Fe400和Fe600有抑制NOx生成的效果，NOx排放下降比例分別為3.6%、7.0%和11.4%；而在pBME為0.915 MPa和1.220 MPa時(shí)，NOx排放隨著Fe-FBC燃油中Fe含量的增加而略有上升。

圖3 柴油、Fe200、F400和Fe600的HC和CO排放隨柴油機(jī)負(fù)荷壓力變化的曲線Fig.3 The HC and CO emissions of engine fueled with diesel, Fe200, Fe400 and Fe600 at different pressures(a) HC emission; (b) CO emissionn=2600 r/min

圖4 純柴油、Fe200、F400、Fe600的NOx和煙度排放隨柴油機(jī)負(fù)荷壓力變化的曲線Fig.4 The NOx and smoke emissions of engine fueled with diesel, Fe200, Fe400, Fe600 at different loads(a) NOx emission; (b) Smoke emission

根據(jù)Zeldovich機(jī)理，NOx生成條件為高溫、富氧以及燃燒持續(xù)時(shí)間長[18]。在低負(fù)荷時(shí)，F(xiàn)e-FBC 的加入可縮短滯燃期，使預(yù)混燃燒比例降低，因此在此期間形成的NOx減少；此外，F(xiàn)e-FBC 可有效促進(jìn)燃燒，加快反應(yīng)速率，縮短燃燒持續(xù)期，因此在低負(fù)荷時(shí)Fe-FBC燃油燃燒的NOx排放略低于柴油的。高負(fù)荷時(shí)，F(xiàn)e-FBC在高溫下催化活性更強(qiáng)，更易催化燃油完全燃燒，因此高負(fù)荷時(shí)Fe-FBC燃油的NOx排放略高于純柴油。

由圖4(b)可見，向柴油中添加Fe-FBC可顯著降低其煙度排放，且隨著Fe-FBC燃油中Fe含量的增大，除煙效果越來越明顯。在額定工況時(shí)，F(xiàn)e200、Fe400和Fe600的煙度排放比柴油分別降低了13.7%、20.4%和24.0%，但低負(fù)荷時(shí)Fe-FBC對(duì)缸內(nèi)碳煙催化氧化效果不明顯，可見Fe-FBC的添加比例和缸內(nèi)溫度均影響Fe-FBC對(duì)碳煙催化氧化效果。柴油中添加Fe-FBC可有效抑制高溫缺氧條件下碳煙的生成，促進(jìn)碳煙在燃燒過程中的催化氧化。Fe-FBC在高溫下能分離出正價(jià)態(tài)Fe離子，其可以影響燃油分子結(jié)構(gòu)，活化飽和的C—H鍵，提高烴類活性分子數(shù)，促進(jìn)燃油迅速完全燃燒；Fe2O3作為催化中心，其轉(zhuǎn)移置換氧的能力促使其不斷向周圍燃料、C和CO輸送氧，減少了局部混合氣過濃區(qū)域，促進(jìn)燃油燃燒完全，有效抑制了碳煙的生成；在燃燒過程中Fe的金屬氧化物與碳煙相結(jié)合，可有效降低氧擴(kuò)散至碳煙內(nèi)的活化能[19]，從而降低了碳煙的氧化反應(yīng)溫度，促進(jìn)碳煙缸內(nèi)氧化。

2.4 顆粒熱重特性分析

圖5為在氧化氛圍下測得的不同F(xiàn)e含量的 Fe-FBC 燃油燃燒排放顆粒熱重曲線。由圖5可以看出，TG曲線表征燃油燃燒顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系，在預(yù)設(shè)溫度區(qū)間內(nèi)質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著溫度的升高而不斷減小。DTG曲線表征顆粒在程序升溫?zé)峤膺^程中的氧化速率。與柴油相比，F(xiàn)e200、Fe400和Fe600燃油燃燒顆粒樣品的氧化溫度向低溫方向偏移，且隨著燃油中Fe含量的提高，氧化反應(yīng)始點(diǎn)提前。柴油燃燒顆粒樣品初始氧化溫度Te和最大質(zhì)量損失率溫度Tp分別為555和599.7 ℃。Fe200、Fe400和Fe600燃油燃燒顆粒樣品的Te比柴油分別降低了75.1、107.3和128.4 ℃；Fe-FBC燃油燃燒顆粒樣品的Tp分別降低了80.3、112.0和122.7 ℃。

圖5 柴油、Fe200、F400和Fe600燃油顆粒在排氣氛圍下的TG和DTG曲線Fig.5 TG and DTG curves of fuel particles of pure diesel, Fe200, F400 and Fe600 in exhaust atmosphere(a) TG; (b) DTG

這是由于顆粒攜帶的Fe2O3在高溫下，催化性能被激活，顯著降低了環(huán)境中氧擴(kuò)散到碳煙的活化能，碳煙中穩(wěn)定的C—C鍵更易被打破，加快了碳煙氧化反應(yīng)速率，也提高了碳煙低溫氧化能力。此外，F(xiàn)e-FBC燃油燃燒時(shí)，分解出的三價(jià)Fe離子對(duì)于多環(huán)芳烴(PAHs)生長具有抑制作用[20]，因而柴油機(jī)燃用Fe-FBC燃油的排放顆粒趨于細(xì)化[21]，導(dǎo)致其比表面積顯著增大，小粒徑顆粒與氧氣接觸更加充分，有效加快了碳煙的氧化過程。

2.5 熱解動(dòng)力學(xué)分析

熱解動(dòng)力學(xué)分析法現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于顆粒氧化活性的分析，通過對(duì)熱重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理分析，計(jì)算顆粒氧化反應(yīng)的活化能，可以定量分析FBC催化氧化碳煙的機(jī)理。筆者采用Coast-Redfern積分法計(jì)算4種燃油燃燒排放顆粒樣品的活化能(E)和指前因子(A)來分析顆粒的熱動(dòng)力學(xué)參數(shù)。將Coast-Redfern方程簡化整理得到式(1)。

(1)

(2)

式(1)和(2)中：α為顆粒物的轉(zhuǎn)化率，%；T為熱力學(xué)溫度，K；A為指前因子；R為氣體常數(shù)，取8.314 J/(K·mol);β為升溫速率，K/min；E為活化能，J/mol。

將式(2) 簡化為式(3)。

Y=ax+b

(3)

圖6為由Coats-Redfern法線性擬合所得到的直線。不同F(xiàn)e含量的Fe-FBC燃油顆粒的熱動(dòng)力學(xué)參數(shù)見表2。由表2可知，擬合直線的回歸系數(shù)R2>0.99，表明擬合度良好，擬合曲線誤差較小。柴油顆粒氧化所需活化能為56480 J/mol，對(duì)比燃油中添加 Fe-FBC 前后燃油燃燒顆粒氧化反應(yīng)活化能，可以發(fā)現(xiàn)，隨著燃油中Fe含量的增加，F(xiàn)e200、Fe400和Fe600燃油燃燒顆粒氧化活化能分別降低45.2%、63.3%和65.5%。結(jié)果表明，柴油中添加Fe-FBC后，顆粒具有良好的氧化活性，主要是由于Fe2O3顯著降低了顆粒的活化能，增強(qiáng)了顆粒低溫氧化活性。而對(duì)比Fe400和Fe600對(duì)活化能的降低幅度，發(fā)現(xiàn)隨著Fe-FBC燃油中Fe含量的增加，活化能降低并不明顯，說明Fe-FBC對(duì)于燃油排放顆粒的催化氧化可能存在閾值。當(dāng)Fe-FBC燃油中Fe質(zhì)量分?jǐn)?shù)從400 mg/kg增至600 mg/kg時(shí)，F(xiàn)BC催化碳煙氧化已至飽和狀態(tài)，而根據(jù)顆粒熱重曲線，F(xiàn)e600燃油排放顆粒具有的殘余灰分最多，約11.1%，可能是因此，可以認(rèn)為Fe400燃油樣品的Fe-FBC添加比例是最優(yōu)值。

圖6 Coats-Redfern法擬合曲線Fig.6 Coats-Redfern fitting curves

表2 柴油、Fe200、Fe400和Fe600燃油顆粒熱動(dòng)力學(xué)參數(shù)Table 2 Thermodynamic parameters of diesel, Fe200, Fe400 and Fe600 fuel particles

3 結(jié) 論

(1)將Fe-FBC添加到柴油中可降低燃油的起始燃燒和質(zhì)量損失峰值溫度，提高了燃油的蒸發(fā)特性，且隨著燃油中Fe含量的增加，其促進(jìn)燃油蒸發(fā)的效果趙來越明顯。

(2)在額定工況下，柴油機(jī)燃用Fe200、Fe400和Fe600比柴油缸內(nèi)最高燃燒壓力分別升高1.0%、2.1%、3.2%，放熱始點(diǎn)分別提前0.4℃A、0.8℃A和1.3℃A，放熱率峰值略有上升，放熱率峰值相位提前。柴油中添加Fe-FBC可有效促進(jìn)化學(xué)鏈反應(yīng)的進(jìn)行，顯著提高了FBC燃油的燃燒速率和熱效率。

(3)在額定轉(zhuǎn)速不同負(fù)荷下，相對(duì)于柴油，柴油機(jī)燃用Fe200、Fe400和Fe600的HC排放平均降低了5.5%、7.3%和9.5%，CO排放平均降低了2.0%、4.3%和6.2%，NOx排放變化不明顯，全負(fù)荷下排氣煙度降低了13.7%、20.4%和24%。

(4)與柴油相比，F(xiàn)e200、Fe400和Fe600燃油燃燒排放顆粒樣品的氧化溫度向低溫方向偏移，氧化反應(yīng)始點(diǎn)溫度分別降低了75.1、107.3和128.4 ℃，最大質(zhì)量損失率溫度分別降低了80.3、112.0和122.7 ℃，顆粒反應(yīng)活化能分別降低了45.2%、63.3%和65.5%，柴油中添加Fe-FBC可有效催化氧化碳煙，燃油中Fe含量越大，催化碳煙效果越明顯，但Fe含量的增加也導(dǎo)致顆粒燃燒殘余灰分增加，因此燃油中Fe質(zhì)量分?jǐn)?shù)為400 mg/kg為催化氧化碳煙的最優(yōu)Fe-FBC添加比例。