雷海洋，乔约翰，吕 刚，宋崇林

柴油机排气碳烟催化氧化动力学分析

雷海洋，乔约翰，吕 刚，宋崇林

(天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室，天津 300072)

柴油机；碳烟；氧气；催化氧化；动力学分析

柴油机废气颗粒物被认为是PM(particulate matter)排放的主要来源，主要由碳和一些有机化合物、无机化合物(灰分)、硫化合物以及未燃烧燃料和润滑油中的微量金属组成．柴油机排气颗粒物形成过程比较复杂，发动机的工作条件、燃料类型和润滑油种类都会对颗粒大小和化学成分产生影响[1]．目前为了满足日益严格的排放法规，柴油颗粒过滤器DPF (diesel particulate filter)被广泛应用于汽车排气系统中．但DPF由于捕集原理的原因，需要定期再生，否则累积的颗粒物会导致背压升高，燃油经济性下降，并可能导致发动机或滤清器故障[2]．CDPF (catalytic diesel particulate filter)是DPF的一种类型[3]，其原理为通过在DPF内部捕集表面涂覆一层催化层，以此来降低颗粒物的氧化温度，使碳烟颗粒在排气条件下就能氧化掉，进而减少颗粒物的排放．为了进一步优化提高CDPF的性能，有必要对柴油机排气颗粒物催化氧化动力学进行深入研究．

目前国内外对柴油机碳烟氧化动力学的分析，一般采用模型拟合的方法．先假定机理函数，然后进行活化能的计算，常选用的碳烟氧化的机理函数为()＝(1－)(通常取1)，通过等温、非等温的实验方法确定相关动力参数[2-6]．Yang等[3]使用阶反应速率法计算出非催化条件下碳烟氧化的反应级数为0.78(±0.03)，Darcy等[4]根据Neeft法计算出碳烟非催化氧化平……