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柴油機微粒威爾克森WILKERSON過濾器研究
安全、節能、環保，是當今世界汽車工業發展的三大主題。當前世界各國生產的商業化汽車，大部分采用內燃機。但是體積小、熱效率高的內燃機帶來的大氣污染卻是不可忽視的。柴油車的微粒排放量大大高于汽油車的排放量。這些微粒對人體具有致突變性和DNA損傷性等危害，同時還會降低能見度，腐蝕建筑物和其他暴露在外的材料。

柴油機微粒威爾克森WILKERSON過濾器研究
在發動機臺架試驗中,泡沫陶瓷柴油機排氣微粒WILKERSON過濾器的性能隨柴油機工況變化的規律,為微粒WILKERSON過濾器的優化設計提供了一些依據。文中的數據是利用485Q 柴油機在發動機臺架試驗中獲取的。此柴油機的排量為2.27L;壓縮比為20:1;標定功率為37kW(當轉速在3000r/min 時)。因柴油機排氣微粒中含有部分未燃燃料的液態顆粒,這部分微粒不易被波許煙度計反映出來,所以本驗試用過濾式質量濃度測量系統來測量微粒的數量。關于試驗系統的設計及質量濃度測量裝置,本文作者已有較詳細的報導。試驗時所采用的過濾材料是泡沫陶瓷。建立了模擬柴油機顆粒物WILKERSON過濾器(DPF)再生過程的多通道模型并進行模擬,模擬結果和試驗結果吻合良好。在此基礎上考察了DPF進口氣體不均勻性對熱再生性能的影響。結果表明:進口處氣體流速不均勻分布會延長再生時間、推遲和提高溫度峰值;進口處氣體溫度不均勻分布會延長再生時間、推遲并降低溫度峰值。因此,在設計DPF時應力求進口處氣體的溫度和速度均勻分布。由于在用車龐大的數量，如果對發動機結構上——進行整改是不現實的，我們可以選擇后處理技術來對微粒的排放進行控制。袋濾器就是一種投資少、工作可靠性高、過濾效率高的柴油機微粒后處理技術。為了更好的使袋濾器投入到實際應用中，進行了如下工作：建立試驗臺架，在SD1110柴油機上進行柴油機微粒排放的臺架試驗。制作一個取樣器，以便使用59型濾紙來對柴油機尾氣小的微粒進行取樣。在發動機轉速和負荷不變的情況下冷卻排氣溫度，通過測量排放煙度的變化來分析發動機的排氣溫度對過濾效率的影響；發現排氣煙度會隨著排氣溫度的降低而降低。分析了排氣溫度對攔截、慣性碰撞、篩濾、擴散和靜電吸附這五種捕集機理的影響。在發動機轉速和負荷不變的情況下，通過測量排放碳煙的變化來分析發動機的背壓對過濾效率的影響。試驗結果表明，背壓的改變對袋濾器的過濾效率沒有影響。控制發動機的轉速以及取樣前的排氣溫度不變，通過測量排放碳煙的質量濃度來分析發動機負荷對過濾效率的影響。試驗結果表明，發動機中速運轉時，發動機負荷的變化對袋濾器的過濾效率基本沒有影響。

柴油機微粒威爾克森WILKERSON過濾器研究
為了更好的了解袋濾器對微粒中可溶有機成分(SOF—Soluble Organic Fraction)的過濾效果，試驗用了超聲洗脫和GC-MS分析的方法對袋濾器過濾前后的排氣微粒成分進行了分析。試驗結果表明，經過袋濾器過濾后，排氣微粒中的各種多環芳香烴質量均有所降低，總的多環芳香烴的質量減少89％以上。