摘要：介绍了柴油机微粒的组成及产生的原因；阐述了柴油机微粒过滤器设计时要考虑的问题:介绍了亲流沉淀器的结构及工作原理.在此基础上设计了一个柴油机微粒催化过遊器并进行了相应的实验•达到了预期成果。关键词：柴油机;微粒;过滤;催化过滤器中图分类号：7K421.5文献标识码：A文章编号：1000-6494(2003)02-0004-04ResearchofaReactorforDieselParticulateFiltrationXIAOHe-Iin,YANFu-wu,DUChuanjin,HOUXiao-jun(WuhanUniversityofTcchnology■Wuhan430070,China)Abstract:Thispaperintroducestheconstructionandproductionofthedieselparticulate.Italsoexpatiatesmainproblemsindesignofthedieselparticulatefiltrationreactor.Onthebasisofintroducingtheconstructionandworkingprinciplesoftheturbulentprecipitator.areactorfordieselparticulatefiltrationisdesignedandthefiltrationefficiencyisexaminedbyexperiments.Keywords:dieselengine;particulate;filtration;precipitator从1897年第一台柴油机产生至今,柴油机以它结构坚固、燃油效率高、工作可靠、耐久性好而得到了广泛的应用。然而，柴油机也有一些缺陷,其中之一是排岀的废气中含有对人体有害的污染物:HC,CO,NOx及碳烟微粒等。其中碳烟微粒的含量很髙，对环境的污染较严重。随着人们环保意识的加强•控制柴油机微粒排放正成为一个重要研究课题。柴油机微粒排放的控制分为机内控制和机外控制•机内控制主要采用以下一些措施来改善柴油在燃烧室内的燃烧状况,以达到控制微粒排放的目的。这些措施包括:提高柴油喷射压力;改善燃烧室的形状，使燃油能充分地混合;减少机油的用量;增大喷油提前角;増加点火延迟期内燃油的喷射量;采用含硫虽少的燃料。机外控制…般指在柴油机排气管上安装微粒过滤器和催化转化器来减少微粒的排放，现主要研究柴油机微粒过滤器的开发。1碳烟微粒的形成及结构柴油机工作时，燃料是通过高压油嘴直接喷入气作者简介：肖合林(1967-).男.湖南涟源人，在职博士生•主要研究方向为：汽车、潦托车尾气净化；发动机CAD技术及燃料电池发动机.收稿日期：2002-11-06缸中，以许许多多微小油滴的形式悬浮于压缩气体中°在油滴与压缩气体的相互作用下，油滴周围逐渐形成一层油蒸汽，与空气混合后形成均匀的油气混合气体包裹在油滴周围。柴油机从整体而言是一种稀薄燃烧的发动机;但在燃烧时，油滴周围的油气混合气体着火后，引起局部氧气的消耗,在局部形成氧气短缺并产生不完全燃烧导致燃料的碳化。活性碳积聚在…起并吸附一些未燃的碳氢化合物、水蒸汽、杂质就形成了碳烟微粒。碳烟微粒的大小和构成随发动机工作时负荷、燃油的成分、燃料喷射的形式及大气状况的变化而变化o典型的柴油机碳烟微粒结构如图1所示。它的内部是碳核，碳核由不完全燃烧产生的碳聚集而成•、碳核中心包裹有发动机磨损所产生的金属屑，未燃的燃油及润滑油所产生的挥发性的有机物吸附在碳核的表面。碳核的表面还吸附有硫酸盐类及燃烧过程中所产生的水蒸汽。各种物质在碳烟微粒中的相对含量随不同的发动机及发动机不同工况而不同c图2为碳烟中徽粒大小的分布情况，可以看出，碳烟微粒是很小的「其最大尺寸不超过0.25“m。碳烟微粒中绝大部分物质町通过氧化变成无徐的物质。碳烟微粒充分氧化所需的最低温度是300r而柴油机平均排气温度为400°C以卜••加人催化剂可以降低微粒物质氧化所需温度，因而采用催化氯化的方法将碳烟中的有害物质氧化成尢秦物质是解决柴油机微粒排放的有效途径。设计•研究】•球形碳核•包含一些无机物2•吸附在碳核表面的碳氢化合物3.浓缩的碳氢化合物小油滴4.吸附在碳核表面的小顆粒破酸盐和小水滴图1徴粒结构图3微粒的催化形态00.10.20.30.40.5徴粒尺寸/"■图2不同微粒尺寸及其分布2微粒过滤器的研制一个好的柴油机微粒过滤器应具有以下一些特性,即较低的排气背压、良好的抗阻塞能力、工作稳定性好、持续工作时间长瑕高的转化率和较好的适应能力。低的排气背压意味着排气流过过滤器时所受的阻力较小。良好的抗阻塞能力和能持续工作意味着即使过滤器失效•发动机照样能稳定地工作。高的转化率和好的适应性意...