【摘 要】
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甲醇作为汽车代用燃料,在我国有着广泛的应用前景。尤其是柴油/甲醇组合燃烧方式的提出,为甲醇发动机的发展提供了新的更为有效的途径。甲醛作为甲醇燃料发动机的主要污染物,
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甲醇作为汽车代用燃料,在我国有着广泛的应用前景。尤其是柴油/甲醇组合燃烧方式的提出,为甲醇发动机的发展提供了新的更为有效的途径。甲醛作为甲醇燃料发动机的主要污染物,对人体健康有着很大的影响。为了保护环境,实现无或超低甲醛排放,推广柴油/甲醇组合燃烧方式,必须控制甲醛的排放。而要控制甲醛的排放,就必须准确检测出尾气中甲醛的浓度。检测甲醛的方法有很多种,如光谱法、分光光度法、电化学传感法和色谱法。综合分析以上各种检测方法,并且考虑到汽车尾气中成分复杂,甲醛稳定性较差等特点,本研究用酸性条件下的2,4-二硝基苯肼吸收尾气中的甲醛,生成甲醛腙。再利用气相色谱仪分析出甲醛腙的含量,从而最终得出尾气中甲醛的含量。根据这一检测方法,设计出一套采集发动机尾气中甲醛的采样装置,并通过反复试验确定了这套采样系统。这套采样系统和检测方法配合使用能够准确检测出发动机尾气中甲醛的含量。利用这套甲醛检测系统来进行柴油/甲醇组合燃烧方式甲醛排放特性的实验研究。实验用发动机是一台经过喷醇改造的柴油机,它能较好的实现柴油/甲醇组合燃烧。实验过程中,在不同工况点、不同甲醇、柴油掺烧比情况下、催化转化器前后,利用甲醛采样系统采集尾气中的甲醛,并分别利用市场油和测试油两种柴油进行实验。收集到的甲醛经过静置,萃取后注入气相色谱仪进行分析。研究结果表明:低负荷时,尾气中甲醛的含量高,中高负荷都比低负荷的甲醛排放低,而中高负荷甲醛排放量基本持平。所以应该尽量避免让柴油/甲醇组合燃烧方式在低负荷状态下喷醇。替代率低时,甲醛排放量低,中高替代率较高,而中高负荷时,中高替代率的甲醛排放基本持平。加装催化转化器以后,尾气中甲醛的排放量主要取决于排气温度。排温在300℃-410℃范围内,甲醛排放增加。排气温度过低或者过高,都会使甲醛排放量降低。由于要避免在低负荷喷醇,所以为了有效降低甲醛排放,应尽量提高排气温度。
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