【正文】 一個(gè)人的成長(zhǎng)絕對(duì)不是孤立的 ，沒(méi)有朋友的支持與幫助是不可能成功的。您的淵博學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、求實(shí)進(jìn)取的精神一直引導(dǎo)著我，使我受益終身。 結(jié) 論 柴油機(jī)具有較高的燃油經(jīng)濟(jì)性、可靠性和地維護(hù)成本特點(diǎn)，然而其尾氣排放是受到嚴(yán)重制約的，環(huán)境污染是關(guān)系人類(lèi)健康的重要問(wèn)題。 多氣門(mén)技術(shù) 進(jìn)氣是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要環(huán)節(jié)，進(jìn)氣不好 ，必然導(dǎo)致混合氣混合不均勻，勢(shì)必會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的各方面性能，最主要就是會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的排放，所以采用多氣門(mén)技術(shù)，此技術(shù)就是為了增加進(jìn)氣量，是柴油混合均勻徹底燃燒，減少?gòu)U氣的很好途徑。由此控制這三個(gè)過(guò)程是最為關(guān)鍵的。 噴射控制就是控制噴射的過(guò)程，從噴油泵開(kāi)始供油至噴油器噴油停止的過(guò)程，整個(gè)過(guò)程在全負(fù)荷工況下約占 15176。那么為了有良好的燃油霧化質(zhì)量 ，就要對(duì)噴射系統(tǒng)有嚴(yán)格的要求： a. 避免不正常噴射現(xiàn)象和穴蝕破壞，這時(shí)對(duì)噴射系統(tǒng)的基本要求； b. 可根據(jù)不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的工況要求，在最佳噴射時(shí)刻，精確提供所需的燃油量； c. 改善柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、有害排放和噪聲水平等，應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)理想的噴油規(guī)律； d. 良好的油束特性能滿(mǎn)足具體燃燒室的要求，油束的幾何形狀和霧化質(zhì)量能使燃油噴射、氣流運(yùn)動(dòng)與燃燒室形狀間的配合達(dá)到最佳； e. 對(duì)于噴射系統(tǒng)的強(qiáng)化，應(yīng)采取相應(yīng)的措施保證有關(guān)零部件的強(qiáng)度和剛度，提高系統(tǒng)的工作可靠性和使用壽命，同時(shí)注意降低噴射系統(tǒng)的噪聲和 振動(dòng)。由此，有良好的混合氣是燃燒完全的必不可少的條件之一，所以燃油的物化質(zhì)量是非常重要的。氫在柴油機(jī)上使用時(shí)，由于氫的著火溫度高，難于自行燃燒，一般采用火花塞或熾熱表面點(diǎn)火。所以要使用純植物油還要進(jìn)一步科研。 植物油用做發(fā)動(dòng)起應(yīng)急燃料，也是人們希望通過(guò)使用植物油來(lái)擺脫對(duì)石油的依賴(lài)。所以，液化石油氣混合充分，燃燒完全，排放污染低。 天 然氣的主要來(lái)源是油田，它是的存在形式可分為壓縮式天然氣和液化天然氣。在有害物排放和噪聲的控制方面，分隔式燃燒室主要應(yīng)控制碳煙的排放量，特別在較低負(fù)荷工況下；而直噴式燃燒室主要應(yīng)解決好控制碳煙和 NOX之間的矛盾，將皇帝燃燒噪聲和控制部分負(fù)荷工況下的排放量。 表 61 幾種燃燒室的特點(diǎn)及適用場(chǎng)合 直噴式燃燒室 分隔式燃燒室 開(kāi)始燃燒式 半開(kāi)式燃燒室 渦流室燃燒室 預(yù)燃室燃燒室 燃燒室形狀 簡(jiǎn)單 一般 復(fù)雜 復(fù)雜 S/V（燃燒室） 最小 小 大 最大 空氣運(yùn)動(dòng) 無(wú)或朝進(jìn)氣渦流 進(jìn)氣渦流（主）與擠流（次） 壓縮渦流（主與二次渦流（次） 燃燒渦流 對(duì)噴射系統(tǒng)的要求 最高 較高 較低 最低 噴油器 孔式（ 7～ 12） 孔式（ 4～ 6） 軸針 軸針 噴油壓力 20～ 40 18～ 28 15～ 10 9～ 13 壓縮比 12～ 15 16～ 18 16～ 23 18～ 23 過(guò)量空氣系數(shù) ～ ～ ～ ～ 有效燃油消耗率 190～ 220 200～ 230 240～ 275 245～ 280 冷啟動(dòng)性 好 較好 較差 差 最高爆發(fā)壓力 高 較高 較低 低 燃燒噪聲 高 較高 較低 低 熱負(fù)荷及排氣溫度 低 較低 較高 高 對(duì)燃料的適應(yīng)性 差 較差 較好 好 適用缸徑 ≥ 80～ 140 70～ 100 ≥ 65 適用轉(zhuǎn)速 ≤ 2020 ≤ 4500 ≤ 5000 ≤ 5000 應(yīng)該說(shuō)明的是，對(duì)于同一類(lèi)型的燃燒室，增壓柴油機(jī)與 非增壓柴油機(jī)相比較，一般過(guò)量空氣系數(shù)較大，壓縮比較低，最高爆發(fā)壓力較大而燃燒噪聲較小，有效燃油消耗率也會(huì)有不同程度的降低。開(kāi)式燃燒室空氣利用率較低，一般采用增壓來(lái)保證過(guò)量的空氣系數(shù)，以實(shí)現(xiàn)完善燃燒。燃油不直接噴入主燃燒室內(nèi)，而是噴入副燃燒室內(nèi)。由此我們需要改進(jìn)一下幾項(xiàng)： 柴油機(jī)燃燒室的改進(jìn) 柴油機(jī)在近期過(guò)程中進(jìn)入燃燒室的是純空氣，在壓縮過(guò)程接近終了時(shí)柴油才被噴入，經(jīng)一定準(zhǔn)備后即自行著火燃燒。美國(guó)和歐洲排放法規(guī)對(duì) PM 排放的限制相對(duì)較嚴(yán)，今后一段時(shí)間主要是降低 NOX。而且氧化催化劑不需要再生，維護(hù)簡(jiǎn)單，是當(dāng)今使用最廣泛的后處理技術(shù)。本實(shí)用新 型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是設(shè)計(jì)一種柴油車(chē)微粒捕集器，其工藝成本低，再生效果好，壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。所以必須及時(shí)清除過(guò)濾體內(nèi)積存的微粒。 柴油機(jī)的機(jī)后凈化技術(shù) 機(jī)外凈化即排氣后處理，將柴油機(jī)排氣引人專(zhuān)門(mén)的后處理裝置中，消除其中的部分微粒后再排人大氣 .主要的機(jī)外凈化措施示于圖 52 所示 .機(jī)外凈化措施中應(yīng)用最廣泛的是微粒的過(guò)薄技術(shù)，即用耐高溫的過(guò)濾材料制成特定結(jié)構(gòu)的過(guò)濾體，將排氣中的微粒截留在過(guò)濾體內(nèi)，從而達(dá)到凈化的 目的 .過(guò)濾體的材料和結(jié)構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求 : a. 通過(guò)特性好，排氣阻力盡可能??； b. 抗熱沖擊性好，有較好的機(jī)械性能； c. 熱穩(wěn)定性好，能承受很高的熱負(fù)荷； e. 過(guò)濾效率高； f. 適應(yīng)再生的要求。 燃料的改進(jìn)措施 a. 降低含硫量在燃燒過(guò)程中，柴油中的硫約有 98%轉(zhuǎn)化為 S0，其余的 2%成為硫酸鹽顆粒。用陶瓷材料制成氣門(mén)搖臂等運(yùn)動(dòng)部件，可減少摩擦阻力、降低機(jī)油耗量，從而減少微粒排放； f. 進(jìn)氣增壓與空氣冷卻技術(shù)可以增加進(jìn)氣量，這樣燃料在最大扭矩時(shí)可以得到充分的氧，而避免達(dá)到臨界空燃比。 b. 燃燒方式的改進(jìn)為了減少微粒排放，所以各國(guó)都在研究預(yù)混合燃燒方式的柴油機(jī)，這樣，可使燃油與空氣充分混合，盡量避免在高溫 缺氧情況下燃油裂解成碳粒的可能性； c. 進(jìn)氣渦流的優(yōu)化在高壓噴射的情況下采用低渦流比有利于減少微粒排放。 優(yōu)化燃燒過(guò)程 燃燒系統(tǒng)的優(yōu)化燃燒過(guò)程對(duì)微粒產(chǎn)生的影響最大，也是研究的熱點(diǎn)，主要有以下幾個(gè)研究方向。例如，當(dāng)噴油率較低時(shí)，增大空氣渦流會(huì)吹 散較多的燃油，形成較寬的過(guò)稀不著火區(qū)，使未燃烴排放量增加。從圖可看出，當(dāng)噴油壓力從 42MPa 提高到 82MPa 時(shí)，煙粒排量可下降一半以上， HC 的排放量下降 1/3 左右。試驗(yàn)證明，不論柴油機(jī)轉(zhuǎn)速高低、負(fù)荷大小，煙粒排放均隨最大噴油壓力的提高而降低。 當(dāng)大部分燃油在前半時(shí)間內(nèi)噴入汽缸時(shí)，參與預(yù)混燃燒的油量增多，故排煙濃度低而 NO 濃度高；反之，當(dāng)大部分燃油在后半時(shí)間噴入汽缸時(shí)，參與擴(kuò)散燃燒的油量增多，故排煙濃度高而 NO 濃度低。 圖 43 噴油參數(shù) 提前噴油使排煙下降的原因是：滯燃期隨噴油提前角的加大而延長(zhǎng)，因此使著火前的噴油量較多，燃燒溫度較高，燃燒過(guò)程結(jié)束較早，從而使排氣煙度下降。其原因可能是由于十六烷值較高的燃油穩(wěn)定性較差，在燃燒過(guò)程中碳粒的生成速率較高所致。 燃料的影響 柴油中的芳香烴含量及柴油的餾程對(duì)柴油機(jī)的微粒排放有明顯的影響。 圖 42 所示柴油機(jī)的微粒排放量與負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的關(guān)系 微粒排放量隨負(fù)荷有這樣的變化趨勢(shì)，是由于小負(fù)荷是空燃比和溫度均較低，氣缸內(nèi)稀薄混合氣區(qū)較大，且處于燃燒界限之外而不能燃燒，造成冷凝集合的有利條件，從而有較多微粒（主要成分是未燃燃油成份和部分氧化反應(yīng)產(chǎn)物）生成；在大負(fù)荷時(shí)，空燃比和溫度均較高，造成 了裂解和脫氫的有利條件，使微粒（主要成份是碳煙）排放量又有了升高；在接近全負(fù)荷時(shí)微粒排放急劇增加（接近冒煙界限），這時(shí)雖然總體過(guò)量 空氣系數(shù)尚大于 1,但由于燃燒室內(nèi)可燃混合氣不均勻，局部會(huì)有過(guò)濃，導(dǎo)致煙粒大量生成。如果色譜儀與質(zhì)譜儀連用，則可對(duì)復(fù)雜有機(jī)物進(jìn)行更細(xì)致分析，因此結(jié)果表明，柴油機(jī)排氣微粒中可揮發(fā)成份隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而減少，從 95%減到 65%左右。萃取一般連續(xù) 8 小時(shí) 就可完成，樣品原始質(zhì)量與殘?jiān)|(zhì)量之差 就是 SOF 質(zhì)量。 索式萃取法 對(duì)微粒中 的 SOF 可采用索式萃取法采集，常用的索式萃取法如下圖 41 所示： 1冷凝管 2提取管 3虹吸管 4連接管 5提取瓶 圖 41 索式萃取法 盛有容積的燒瓶置于恒溫浴缸中，用水加熱使容積蒸發(fā)，上升到冷凝管中，冷凝物回到樣品室中浸泡樣品，進(jìn)行萃取。缺點(diǎn)是熱解質(zhì)量分析儀昂貴，且一次只能處理一個(gè)樣品。下面就介紹一下微粒中有機(jī)可溶成分 SOF 的分離方法： 熱解質(zhì)量分析法 熱解質(zhì)量分析法是在惰性氣體氛中，將微粒樣品按規(guī)定加熱速率加熱到 923K，保溫 5 分鐘 。對(duì)于煙粒的開(kāi)始生成，可燃混合氣的碳氧原子比是重要的影響因素。表面生長(zhǎng)指煙粒表面粘住來(lái)自氣相的物質(zhì)使其質(zhì)量增大，同時(shí)發(fā)生脫氫反應(yīng)，但不會(huì)改變煙粒數(shù)量。柴油機(jī)碳煙也是不完全燃燒的產(chǎn)物，是燃料在高溫缺氧條件下進(jìn)過(guò)裂解脫氫以后的產(chǎn)物。這些有機(jī)物在一定溫度下可以揮發(fā)，而且絕大部分能溶解在有機(jī)溶劑中。由于排放的微粒比表面積大、吸附力強(qiáng) (吸附