直喷汽油机PM排放和减排潜力研究



直喷汽油机PM排放和减排潜力研究

随着直喷发动机应用的日益广泛，其所排放的PM数量已经成为尾气排放的立法目标和研究重点。研究了PM对健康的影响，介绍了其形成机制、测量方法、物质形态和化学性质等。柴油机PM排放的测量技术和研究方法已经较为先进，但直接套用在汽油机上明显是不合适的。PM在燃烧室中经过以下步骤形成：热解、成核、表面生长、凝聚、结块和氧化。PM中包含大小不等的多种粒子，测量时粒子直径为标准密度1g/cm3环境下测得的数值。PM尺寸分布则是通过对数正态分布表来描述的。

研究证明，肺泡粒子（PM2.5）由于其更深的穿透深度，比大PM （PM10）对人的呼吸系统危害更大。纳米PM进入肺泡后，将会阻碍巨噬细胞的自净过程。减少发动机PM排放的方法之一是优化燃烧。研究显示，直喷发动机中稀薄燃烧技术要比壁面诱导技术排放的PM更少，但是前者在成核过程中会产生更多的PM，而且PM尺寸分布呈双峰形式。另一个降低PM的方法是废气后处理技术，废气再循环（EGR）会产生更多的挥发性PM，但是可以通过使用三元催化器使其明显减少。

刊名：Fuel（英）

刊期：2015年第7期

作者：Annegret Überall et al

编译：陈鹏飞