纳米铜润滑油添加剂对柴油机颗粒排放的影响
2021-05-14王梁张雪峰赵世龙孟昭
车用发动机 2021年2期
王梁,张雪峰,赵世龙,孟昭
(1.西安科技大学,陕西 西安 710054;2.西安坤德新型材料有限公司,陕西 西安 710018)
根据GB 17691—2018《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》的相关内容,柴油车辆的废气排放指的是气态污染物和颗粒物(PM)。柴油机排气中的NOx、PM、硫化物和HC等有害气体的排放非常突出[1]。目前柴油机排气PM的相关研究表明[2-4],PM是由炭烟颗粒、可溶性有机物组成的烟灰(SOF)、高沸点HC和吸附或黏附在表面上的硫酸盐组成。炭烟颗粒的几何结构类似于乱层石墨结构,由许多黏结在一起的初始颗粒组成。PM的核心为不溶性有机物(IOF),它由直径20~30 nm的初始颗粒黏结而成。高沸点HC被吸附或附着在IOF的表面,可溶性有机成分SOF和硫酸盐被吸附或附着在最外层。PM中SOF的成分非常复杂,通常包含多环芳烃(PAH),这是一种对人类极为有害的危险致癌物。
纳米铜作为一种新型催化剂,目前被广泛地应用于石油化工等领域。为了进一步降低汽车尾气的排放,采用缸内纳米铜燃烧催化是最简单、最直接、最有效的方法。如果在润滑油中加入一些纳米铜颗粒,悬浮在机油中的纳米铜颗粒不但会提高机油的导热、减摩和抗磨性能,而且由于发动机活塞与气缸的配缸间隙一般在25~45 μm之间,因此纳米铜颗粒还会随着活塞的上下运动与润滑气缸壁的机油通过配缸间隙一起被微量带入气缸内,并在气缸中参与高压、高温、高氧爆炸环境下的反应,起到催化积碳与燃料燃烧的作用,从而可以达到提高燃油的燃烧效率、消除积碳的净化效果。……
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