納米組分Al摻混柴油對(duì)重型柴油機(jī)性能及排放的試驗(yàn)研究.pdf

1、汽車尾氣排放是城市大氣污染的主要來源，研究針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)、替代燃料、燃燒方式等改進(jìn)方案以滿足越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)成為科研人員過去20年的研究方向。納米級(jí)別的金屬添加物以其更活躍的氧化還原能力、更大的比表面積、更好的熱導(dǎo)性等特性，成為發(fā)動(dòng)機(jī)混合燃料研發(fā)領(lǐng)域的新方向。本研究選用了金屬鋁粉末以碳包的形式作納米組分摻混于柴油進(jìn)行動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放特性的研究。
　　首先，通過電弧放電合成納米金屬碳包鋁顆粒，然后將納米組分與表面活性劑混合超

2、聲振蕩15分鐘，得到納米組分-表面活性劑混合溶液，將該混合溶液再與柴油混合超聲振蕩30分鐘，得到最終混合燃料。本文對(duì)兩種納米金屬碳包顆粒（納米碳包鋁和納米碳包鎳）、兩種表面活性劑（無水乙醇和失水山梨醇油酸酯）進(jìn)行了對(duì)比研究，在持續(xù)15天以上的觀察后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，含量為30ppm的納米鋁顆粒與4％的無水乙醇制成的混合溶液，與柴油形成混合燃料的均勻分散效果最好。
　　然后，本研究在一臺(tái)重型高壓共軌柴油機(jī)上對(duì)柴油(B0)、柴油+4％乙醇(

3、B0E4)、柴油+4％乙醇+30ppm納米鋁(B0E4N30)三種混合燃料進(jìn)行了負(fù)荷特性和歐洲穩(wěn)態(tài)循環(huán)十三工況試(ESC)的燃燒和排放試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，在ESC測(cè)試中，B0E4N30的有效燃油消耗量比B0E4降低了7.83％; B0E4N30比B0E4的NOx比排放降低了8.01％，HC的比排放降低了16.63％，同時(shí)CO的比排放降低了13.06％。
　　最后，利用自制的的尾氣顆粒采集裝置采集納米鋁燃燒后的產(chǎn)物，并進(jìn)行化學(xué)表