河南省自然科学基金(092300410125) 作品数:13 被引量:60 H指数:5 相关作者: 马志豪 徐斌 吴健 马凡华 李磊 更多>> 相关机构: 河南科技大学 清华大学 华北水利水电学院 更多>> 发文基金: 河南省自然科学基金 国家重点实验室开放基金 河南省科技攻关计划 更多>> 相关领域: 动力工程及工程热物理 理学 交通运输工程 机械工程 更多>>
用HRTEM研究DOC和DPF对柴油机颗粒排放的影响 被引量:11 2014年 利用高分辨率透射电镜(HRTEM)对安装了排气后处理装置的CY4102-CE4B柴油机排放的颗粒进行观察,对比了ESC循环中工况7与工况10后处理装置中,柴油氧化催化器(DOC)与颗粒捕集器(DPF)前后颗粒的微观形貌与结构。研究结果表明:组成颗粒的基本粒子均呈近似球形,与发动机工况和后处理装置无关;经DOC后组成颗粒的基本粒子的轮廓比在DOC前更清晰,次级粒子由葡萄状结构向链状结构转化,但经DPF后,又向葡萄型结构转化;低速低负荷时,组成基本粒子的内核与外壳不甚明晰,呈无定型结构,基本结构单元的尺寸较小,薄层呈波浪状;而高速高负荷时,组成基本粒子的内核与外壳更加清晰,呈石墨结构,层状结构也更加明显,薄层几乎呈直线段。 马志豪 李磊 钞莹 任源 许新 马凡华关键词:柴油机 颗粒捕集器 理论空燃比下废气再循环率对汽油机性能的影响 被引量:1 2015年 为了提高某增压汽油机的性能,将其压缩比提高到11.5,并加装一套EGR循环系统。通过台架试验,在低速小负荷和中速中负荷工况下,研究了理论空燃比下废气再循环率对改造后汽油机性能的影响。结果表明:当EGR率小于20%时,采用合适的EGR率配合优化的点火时刻,可以使该发动机燃烧稳定,在保证发动机动力性的同时,指示热效率随着EGR率的增加不断升高;与无EGR时相比,EGR率为20%时,有效燃油消耗率在低速小负荷工况下降低了约4.5%,中速中负荷工况下降低了9.7%;随着EGR率的增加,THC排放增加,而NOx排放显著降低,CO排放在低速小负荷时出现上下波动的现象,而在中速中负荷工况时,随着EGR率的增加不断降低。 吴凤英 王站成 康宁 马志豪 高定伟 徐斌 吴健关键词:增压汽油机 废气再循环 燃烧特性 过量空气系数与废气再循环率耦合对汽油机性能的影响 被引量:7 2014年 为了提高汽油机部分负荷下的燃油经济性,该文通过改变废气再循环率(EGR,exhaust gas recirculation)和过量空气系数,在一台增压进气道喷射汽油机上进行试验,研究了过量空气系数与EGR耦合对发动机部分负荷下燃油经济性和排放的影响。结果表明:随着EGR率和过量空气系数α的增加,燃烧循环变动率变大,燃烧持续期变长,且EGR是影响两者的主要因素;泵气损失显著减少,有效燃油消耗率显著降低,与EGR率=0和过量空气系数α=1条件下相比,EGR率=20%和过量空气系数α=1.1条件下的有效燃油消耗率降低了8.37%;随着EGR率的增加,THC(total hydrocarbon)排放增加,但NOx排放显著降低,高达约80%。因此,将三效催化转化器和EGR技术相结合,燃烧稀混合气,可以在满足欧Ⅴ排放法规的同时,大幅提高汽油机部分负荷下的燃油经济性。 马志豪 康宁 高定伟 徐斌 吴健 贾宁 宋东先关键词:汽油机 废气 进气道 再循环 过量空气系数 燃油经济性 生物柴油掺混比例对柴油机颗粒排放微观特性的影响 被引量:5 2012年 为研究燃用生物柴油发动机排放颗粒的微观特性,在一台电控高压共轨柴油机上进行试验。发动机在转速2000r/min、扭矩225Nm的工况稳定运转时,燃用不同掺混比例的黄连木籽生物柴油—柴油。利用高分辨率透射电镜(HRTEM),按照Brasil算法,计算排放颗粒的分形维数。结果表明:生物柴油体积掺混比为0、10%和50%的3种燃料的颗粒由粒径为26.56~28.61nm球形原始粒子构成,具有分形特性;而生物柴油掺混比为100%时,原始粒子直径为45.57nm,与其余3种燃料相差较大。随掺混比例的增加,分形维数逐渐增加,结构逐渐紧凑;原始粒子的层面间距逐渐减小,氧化活性逐渐降低。 张小玉 马志豪 马凡华 徐斌 吴建关键词:高压共轨柴油机 生物柴油 分形维数 柴油催化氧化器对柴油机颗粒排放的影响 被引量:2 2016年 为研究柴油催化氧化器对柴油机排放颗粒特性的影响,收集了CY4102-CE4B柴油机在3个大负荷工况时柴油催化氧化器前后的颗粒。利用热质分析法对所得颗粒的挥发性和氧化特性进行了观察和分析。分析结果表明:经过柴油催化氧化器后,颗粒中挥发性成分的含量增加,且主要为易挥发性成分。此外,在柴油催化氧化器的作用下,颗粒在空气中的质量损失速率有所提高,说明柴油催化氧化器可以提高颗粒的氧化活性。其中,在2 050 r/min、290 N·m工况下,柴油催化氧化器对颗粒氧化活性的提升效果最为显著。 张琳 李磊 马志豪 钞莹 徐斌关键词:柴油机 POC、DOC对柴油机气体排放的影响 被引量:11 2013年 在发动机台架上进行了柴油机的ESC循环测试,并利用废气分析仪对其主要的气体排放进行测量。对比了光管、单独使用POC、DOC+POC组合情况下发动机的气体排放特性,着重分析了POC在净化气体排放方面的效果和局限。试验结果表明,单独的POC以及DOC+POC组合,与光管时相比,都能显著降低CO、HC的排放,且DOC+POC组合的转化效率更高,但是,POC、DOC+POC对NOx排放几乎没有影响,NOx排放的总量基本不变。 马志豪 任源 李磊 钞莹 许新 徐斌 吴健关键词:柴油机 POC DOC 气体排放 柴油机燃用柴油/正丁醇混合燃料的经济性与排放特性 被引量:4 2015年 针对日益严峻的能源及环境污染问题,通过发动机台架试验,在一台增压电控高压共轨柴油机上,研究了正丁醇体积掺混比分别为0%、5%、10%、15%和20%的柴油/正丁醇混合燃料对柴油机经济性和排放特性的影响。研究结果表明:当转速为2 000 r/min时,相同负荷下油耗率随着正丁醇掺混比的增加而增加;转速为3 200 r/min时,正丁醇体积掺混比为5%时的燃油消耗率最低,当体积掺混比大于5%时,相同负荷下油耗率随着正丁醇体积掺混比的增加而增加;在相同转速下,排气温度随着正丁醇体积掺混比的增加而降低;当正丁醇体积掺混比小于15%时,随着正丁醇体积掺混比的增加,HC排放明显降低,CO排放在大负荷时降低、中小负荷时增加,但NOX排放量在高速及大负荷时增加,低速小负荷时略有降低。 王站成 吴凤英 吴健 朱莉莉关键词:柴油机 负荷特性 排放特性 柴油-正丁醇混合燃料的宏观喷雾特性试验研究 被引量:2 2015年 在高压共轨燃油喷雾试验台上对正丁醇体积掺混比分别为0%,5%,10%和20%的柴油-正丁醇混合燃料的宏观喷雾特性进行了研究。结果表明:在相同共轨压力下,随着背压的增加,喷雾锥角增大,喷雾贯穿距减小;在相同背压下,随着共轨压力的增加,喷雾贯穿距和喷雾锥角均逐渐增大,但当共轨压力增大到110 MPa时,二者不再增大;在相同背压和相同共轨压力下,喷雾贯穿距和喷雾锥角随着正丁醇比例的增加逐渐增大,说明在柴油中混合一定比例的正丁醇可以提高燃料的雾化质量。 吴凤英 王站成 吴健 朱莉莉关键词:柴油 正丁醇 混合燃料 共轨压力 喷雾锥角 柴油机后处理装置的颗粒排放物拉曼光谱研究 被引量:7 2013年 为研究发动机排放颗粒物经氧化催化转化器(DOC)以及柴油颗粒捕集器(DPF)后结构和化学组成的变化规律,在一台配备后处理装置的电控高压共轨增压中冷柴油机上进行颗粒物取样,采用激光拉曼光谱仪测取拉曼光谱,比较了不同测点位置颗粒物的拉曼光谱特征。结果表明:颗粒物的拉曼光谱均由5个峰组成,且峰位在一个较小的范围内变化,描述颗粒物结构和组成的各特征参数随测点位置的不同而变化,即I D1/I G随测点后移而减小,I D2/I G逐渐增大,而I D3/I G、I D4/I G和I ALL/I G均表现为先减小后增大的趋势,说明经过DOC和DOC+DPF时颗粒物发生了物理和化学变化,从而使颗粒结构和成分发生变化。代表颗粒物石墨化程度的I D1/I G值随测点的后移而增加,但是DPF后颗粒的有机物成分所占比例最大。 马志豪 钞莹 李磊 任源 许新 马凡华关键词:柴油机 氧化催化转化器 排放颗粒物 拉曼光谱 不同废气再循环率和点火时刻对增压汽油机燃烧和排放的影响 2015年 研究了不同废气再循环率和点火时刻对某汽油机的燃烧、排放的影响。研究结果表明:点火时刻一定时,随着废气再循环率的增加,燃烧中点滞后,燃烧持续期变长,循环变动率明显变大,最大缸内压力和压力升高率先降低后基本不变;而当废气再循环率为12.5%时,随着点火时刻的提前,燃烧中点前移,燃烧持续期及循环变动率减小,最大压力升高率增加,但明显低于无废气再循环时的水平;在最经济点火时刻下,随着废气再循环率的增加,CO排放降低,总碳氢化合物(THC)排放基本不变,NOX排放明显降低。 吴凤英 王站成 高定伟 徐斌 吴健关键词:增压汽油机 废气再循环 点火时刻 燃烧特性 排放特性