毕业论文翻译

1、通过车载试验柴油发动机超细颗粒排放特性摘要 基于试验台和车载测量Tllis研究探讨超微粒子的发射特性。台架试验结果表明：超细颗粒数浓度的柴油机是在范围（0.56-8.35）108厘米。主板上的测量结果表明，超细颗粒与真实世界的驾驶循环的变化密切相关。粒子数浓度降至2106和2.7107厘米在减速和怠速操作和高达5108 cm-3的加速过程。同时也表明山粒子数测量的两种方法随着发动机负荷在每个发动机转速在这两种情况下的增长。粒子数呈“U”形分布在发动机高负载条件的变化速度意味着粒子数将达到最低水平，在介质发动机速度上。两者的测量颗粒尺寸呈单一的模式分布。两种测量的粒径呈单一的模式分布。在积累模式

2、下的粒子射程中颗粒尺寸的峰值位于约50-80nm。核模态粒子在发动机低负荷运行将会显著增加怠速和减速所造成的高浓度未燃烧的有机化合物。重点：超细颗粒排放，排放因子;柴油机;车载排放测量; TSI EEPS介绍： 柴油车由于其节能、低碳的潜在优势，在过去的十年中极大的发展。然而，从柴油发动机颗粒排放一直是争论的焦点，由于其对环境的影响（劳埃德和卡凯特，2001；鲁滨孙等人。，2007）和健康的不利影响（Reed等人，2004；内尔等人，2005：教皇等人，2006）因此，粒子发射特性，尤其是超细颗粒物排放，吸引了近年来越来越多的关注。在柴油机排气微粒排放已被证明是主要由小于0.1微米超细颗粒构成

3、。在原来的研究中粒径分布经常被测量双峰，并且组成的成核和积累模式（基特尔森，1998）。基于一些试验研究，在核模态粒子被发现的是小于50纳米的直径和液体形式（石等人19992000；哈里斯和马里斯，2001）。粒子核模态的半挥发性有机硫化合物稀释和冷却过程中的成核密度（Wong等，2003：A1。giechaskiel A1，等。R0nkk6等人，2005；，2006）樱井等人，（2003）进一步报道中的纳米颗粒的有机化合物和硫酸组成，表明在燃料和润滑油的纳米粒子的形成中发挥重要作用的硫含量，已由其他研究人员证实（A1 maricq等。，2002；莱曼等人，2003）。在50-100纳米的直径

4、范围的积累模式颗粒组成的固体碳质物吸附和浓缩的的半挥发性物体。由于其精度和可重复性该试验台是发射测量的主要方法。然而，近年来基于车载排放测量系统的现实世界的排放测试已逐步被采用作为试验台的重要补充，特别是对重型车排放测试（Chen et a1。2007；杜斌等，2007；张，A1。弗雷，2008）。一些研究表明，与真实世界的驾驶条件相比台架试验周期有很大的差异（A1，伯格曼等。2009；刘等人A1。，2011）。为了控制柴油车辆颗粒排放，更严格的排放标准的柴油机正逐渐被绝大多数国家实行的。随着欧V和欧标准执行，超细颗粒数浓度测量是值得关注的问题。在现实世界中，在用柴油机的超细颗粒尤其是纳米粒子

5、的排放特性依然尚不清楚。为此，本研究小组使用了便携式排放测量系统和试验台在中国上海进行了粒子数的排放测量。在台架试验循环中和真实世界的驾驶条件下柴油机的超细颗粒排放特性将在下文中讨论。1材料和方法1.1测试的发动机和车辆 测试相当于欧排放标准发动机的共轨直列4缸直喷柴油机涡轮增压中冷器，在用车测试总线满足欧排放标准要求。公交车从累计里程达到53550km的上海车队公交车中随机选择。表1显示了测试引擎和总线技术规范。 直接从市场获得了在测试中所使用的柴油燃料当地燃油品质要求符合欧IV标准。硫含量应控制在50 ppm。1.2测试周期 该发动机的试验周期是由外特性曲线操作，的速度从怠速转速范围（70

6、0 R分钟）到额定转速（2300转分钟）。每200 转分钟设置一个测试点。分别在最大扭矩转速（1500转min）和额定转速（2300转分钟），10%的发动机负荷。25%，50%和75%进行测试。每个测试点运行1分钟测量超细颗粒数浓度和粒径分布。 机载测试行驶路线实际在高价快速感到网络，主干道和居民区道路上。该航线总距离约22公里。高架公路干道和小区道路的长度分别占26%，38%，和35%。测试总线一天跑2次，一次在7:00至9:00高峰时间，另一个在中午非高峰时间。我们基于现实的驾驶周期数据的车载测试系统模拟测试总线的发动机图。发动机运行仿真方法是由车辆动力学分析得出，包括滚动阻力，坡度阻力，

7、空气阻力，加速阻力，如下列公式所示。 Pt（千瓦）代表车辆的牵引力；英尺（N）是车辆的牵引；F（N），滚动阻力；Fi（N）是空气阻力；FI（N）是坡度阻力；Fj（N）为加速阻力；M（公斤）的总质量 总线；V（米秒）的速度；a（米秒2）G重力加速（9.81米/秒2）：A（平方米）是公交车总迎风面积；（1.207公斤立方米）在20摄氏度的空气密度 道路坡度角（本研究假设为平坦的地形海拔为0）；CD是空气阻力系数，重型汽车一般为0.65；F是车辆罗尔芬阻力系数，可以计算车辆速度。发动机的转速和转矩也可以根据总线的传输比模拟。参考黄等A1详细的计算方法。（2010）。图1显示了该试验台和机载测量与发动

8、机性能的比较研究。由图1b所示：与台架试验周期相比，在实际行驶工况的发动机的性能有很大的差异。因为在现实的驾驶条件下发动机主要运行在中、低转速和负荷，由刘等人讨论。（2011）。1.3排放测量系统 随着越来越多对柴油机的颗粒的数量和大小分布的关注，各种实时粒子测量设备已采用在试验台和车载上的测量（沃格特等人。，2003；杜斌等人。，2007；刘等人。，2009；约翰逊等人，2011）在这项研究中的测试期间使用了快速扫描的粒径谱仪（EEPS 3090，TSI公司）。在以前的车载测量研究EEPS系统已成功地应用（Bergmann等人，2009；，merkisz等人。，2009）为了在发动机排气稀释

9、过程模拟真实世界的情况，旋转盘和热稀释器被安装在多通道系统为了去除在仪器的尺寸范围的大颗粒和稀释样品流量的500倍。EEPS分光计计数粒子在范围从5.6到560 nm的10 Hz的数据采集频率并且工作在很宽的浓度范围内直到降至没平方厘米200个粒子并且防止在环境压力下的挥发和半挥发。该设备被安装在缓冲器来减少实际试验过程中的振动。车载测量系统安装在汽车前并且每个测试前都要进行热车。一个晴雨表也被安装到车上用来测量环境温度和湿度。GPS装置连续记录车辆的速度，海拔，纬度和经度。用水箱加载来模拟重负载条件。设备，电池，和水箱的总重量约占60%公共汽车总额定重量。试验过程中通过加热采样管到1900C

10、防止水和大分子量的碳氢化合物缩合反应。图2显示的车载测量系统的安装示意图。2结果与讨论2.1超细颗粒排放特性的柴油发动机台架试验 图3A和3D显示了在各速度外特性曲线上超细颗粒的数量和大小分布的。满负荷条件下的粒子数浓度在（2.00-8.35）108 cm-3范围内并且呈“U”形分布。在低速粒子数浓度（700-1100 r/min）和最大功率转速（2300转min）达到最高水平，而在中等转速下的粒子数（1500-1900rmin）达到最低水平。粒径为每个速度显示出单一的模式分布。在累积范围内颗粒的峰值大小是约50纳米。图3b和3E表示1500 转分钟 速度不同负载的颗粒数量和大小分布。粒子数浓

11、度范围在（o.56-3.07）108cm-3。除10%负载，在其他负载排放水平相同的粒子数。从25%至100%负载的粒径也显示单一的模式分布。10%负荷的粒径呈双峰分布。核模态粒子的相比其他的发动机负荷增加，达到最大的粒子数。随着增加发动机负荷功率速度（2300转min）一般呈增长趋势。然而，低负荷下的颗粒尺寸分布（50%）与高负载条件下显着不同的。10 nm直径的核模态粒子增加到3108cm-3。一般来说，超细颗粒物排放在介质中的速度是相对较低的。更低或更高的速度操作，促进了超细颗粒物的形成，粒子数浓度表现出与负荷增长趋势。此外，核模态粒子在低发动机载荷下经常可见。如HC晶核一样，核模态粒子

12、由碳颗粒和硫酸或其他气态前体构成。低负荷条件下，HC和其他气态前体是相对容易促进核模态粒子的生成。特别是高速的情况下，高浓度的碳颗粒和未燃烧的气体排放量有利于纳米颗粒的成核。2.2瞬时超细颗粒物排放变化的驾驶条件下 超细粒子数的排放因子的整个现实世界的测试周期约为7.61014km-1。超细颗粒质量排放因子为0.42 克公里的基础上各种尺寸的粒子数的转换通过假设一个密度为1克厘米。在这项研究中，我们主要集中在真实世界的驾驶循环中超细粒子数的排放特性。图4显示了在实际的驾驶条件中测试总线的整个驾驶循环的片段。它的发动机功率，图中描述了成核积累模式的颗粒数量，大小和分布。动态称重台架试验相比，实际

13、的驾驶条件下的粒子发射的更复杂。实时在线测量仪器可以准确地捕捉到颗粒物排放特性与行驶周期变化。在怠速运转的粒子数浓度维持在2.710 7 cm-3并且粒径主要集中在积累模式。加速运行状态下，发动机功率的急剧增加，粒子数浓度同时增加到5108厘米或更高的水平。加速操作增加燃油喷射并且降低空气燃料比。高温和低氧条件下产生较高量的纳米颗粒，也增强了他们碰撞和聚集形成更多积累模式颗粒的机会。在减速过程中，在低负荷下运行的发动机和粒子数迅速下降到约2106 cm-3，比怠速运转更低。而减速操作的粒子发射主要是由核模态粒子造成。原因可能是在发动机低负荷条件其他未燃HC和更多有机化合物进一步的声称核粒子的排

14、放（马西斯等人。，2004）。2.3从试验台和机载测量比较的超细颗粒排放的分类特征 根据实际的驾驶条件下的发动机性能仿真结果，图5a显示不同发动机转速和负荷下的粒子浓度分布的测试总线。图5b显示每个发动机转速和负荷的粒子浓度。通过比较，在总线中可以看出欧IV发动机的超细颗粒物排放水平比欧III发动机低。然而，随发动机转速和负荷的变化的粒子数浓度分布基本一致。实际测试结果表明，随着发动机负荷在每个速度的增长，粒子数逐渐增加。在高负荷情况下，随着发动机转速的变化粒子数浓度呈“U”形分布。 图6为在最大转矩速度的条件下不同的发动机负荷的颗粒尺寸分布（1300转分钟和1700 转分钟）不同的发动机条件

15、下的粒径分布一般是单一性的并显示出一个单一的模式分布。2009在上海得出这是类似于发动机台架试验，核模态粒子是一种低比例的总颗粒物，可引起柴油的硫含量减少。此外，由于我们没有捕捉到真实世界的驾驶条件下的最大功率转速，它不能证明高转速运行下会增加大量的核模态粒子。3结论 本研究分别讨论了发动机台架试验和公交车实际运行中的超细颗粒排放特性，台架试验结果表明，不同发动机操作下超细颗粒有不同的发射特性。相应地，车载测量结果还表明，超细颗粒物排放与实际行驶工况的变化密切相关。此外，与台架试验循环发动机性能数值模拟结果的比较，基于车载测量数据差异很大。然而，结果表明，测量柴油机和柴油车道路基本在同一水平粒子数范围在5.6-560nm，约107-108 cm-3。欧柴油机微粒数量浓度比欧柴油公交车的微粒浓度高。然而，在给的定实验方法中台架和道路测量的测试周期的巨大差异可以看出，这是很难准确地表明这两种类型的发动机颗粒排放水平之间的差异。这也可以得出以下结论：在试验台上不同的发动机转速和负荷下粒子数浓度的分布基本一致。增加发动机的负荷在每个转速下进行测量，通过这两种测