汽油/壓縮天然氣兩用燃料發動機顆粒物排放特性研究

侯獻軍，熊 納，王友恒,劉志恩

(1．武漢理工大學 現代汽車零部件技術湖北省重點試驗室，武漢 430070；2．武漢理工大學 汽車零部件技術湖北省協同創新中心，武漢 430070；3．武漢理工大學 湖北省新能源與智能網聯車工程技術中心，武漢 430070)

0 概述

2020年中國全面實施GB18352.6—2016《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國第六階段標準)》，相比國五標準，增加了汽油機顆粒物數量(particle number,PN)濃度限值，對天然氣發動機的PN限值也將在國六的第二階段實施。目前中國多個省市已提前實施國六排放標準，國六排放標準的實施對降低汽車尾氣污染物的排放和提高汽車制造水平具有重要意義。傳統汽油機存在未燃碳氫化合物和一氧化碳排放，對環境構成威脅[1]。天然氣作為一種重要的氣態燃料，與汽油相比，燃燒產物更加清潔，經技術處理成壓縮天然氣后可以在發動機中作為燃料使用。

機動車的顆粒排放物作為中國大氣污染的主要來源之一，已經引起了廣泛關注[2-4]。已有試驗研究表明，顆粒物會對人體的呼吸系統、心血管系統、中樞神經系統、消化系統及其他人體系統和器官造成損害[5]，因此對發動機顆粒物排放特性的研究至關重要。文獻[6]中研究了汽油直噴(gasoline direct injection, GDI)發動機負荷特性下的顆粒物排放特性，發現在中低負荷下顆粒物排放隨負荷增加而逐漸降低，但在高負荷或全負荷工況下顆粒物排放急劇增加。文獻[7]中測量了某款公交車用柴油發動機在15種穩態工況下排放的顆粒物的數量及顆粒物質量(particle mass, PM)濃度，結果表明顆粒物尺寸主要分布在28 nm～259 nm之間，且發動機轉速變化對大顆粒物排放濃度的影響更大。……