柴油机热效率高、经济性好,在动力机械领域得到广泛应用

。废气再循环(EGR)技术可以通过降低缸内温度,有效降低柴油机NO

排放,该技术的应用对颗粒形成会产生较大的影响

。燃料的不同改变了缸内的燃烧过程,也会影响颗粒成核,表面生长、凝并、团聚等形成过程,导致柴油机排气颗粒的结构特征和氧化特性发生变化,从而影响颗粒捕集器(DPF)的再生性能与捕集效率

。有必要对柴油机采用废气再循环技术和不同替代燃料时颗粒物的结构特征和氧化活性开展进一步的研究。

F-T柴油是煤炭通过费托合成法间接液化合成的碳氢燃料,十六烷值高,几乎不含硫和芳香烃

,使用时可有效降低柴油机颗粒物和NO

排放

。生物柴油是一种含氧的可再生燃料,可以促进燃烧反应,减少大部分的颗粒物排放

,它们均可在不改装柴油机的情况下直接使用,是较为理想的柴油机替代燃料。

针对使用EGR技术时柴油机颗粒物结构特征的变化规律,Labecki等

研究认为EGR技术的使用促进了颗粒的凝并,使得柴油机排气颗粒粒径增大。Sun等

分析得到随着废气质量分数的增大,降低了缸内混合气中的氧质量浓度和最高燃烧温度,不利于颗粒的氧化,颗粒数量和尺寸均增加。Teini等

提出柴油机废气中的CO

促进了颗粒前驱体乙炔(C

H

)的生成与环化反应速率,有助于颗粒物的形成。围绕不同燃料对颗粒物结构特征与氧化活性的影响,Zhang等

研究表明,与柴油相比,F-T柴油燃烧颗粒的尺寸更小,链状团聚体数量更多,碳层结构有序化程度更高。……