[發(fā)明專利]一種降低汽油機(jī)納米級顆粒物多環(huán)芳香烴物質(zhì)含量的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010964448.0
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112065550A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李銘迪;趙洋;許廣舉;胡焰彬;馮是全;李廣華
• 申請（專利權(quán)）人: 常熟理工學(xué)院;蘇州東菱振動試驗儀器有限公司
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00;F01N3/01;F01N3/02;F01N3/022;F01N3/08;F01N3/18;F01N13/00;F02D41/00;F02D41/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張俊范

1.一種降低汽油機(jī)納米級顆粒物多環(huán)芳香烴物質(zhì)含量的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、通過缸內(nèi)實時壓力P隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化曲線及缸內(nèi)實時溫度T隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化曲線判斷汽油機(jī)缸內(nèi)燃燒狀態(tài)，燃燒處于明顯燃燒期時且缸內(nèi)溫度超過第一溫度閾值時，噴入醇類含氧燃料；燃燒處于補(bǔ)燃期時且缸內(nèi)氧濃度不高于第一氧濃度閾值時噴入含氧燃料二甲醚或碳酸二甲酯；燃燒處于補(bǔ)燃期、缸內(nèi)溫度曲線出現(xiàn)拐點且缸內(nèi)溫度不低于第二溫度閾值時通入氧離子；

步驟二、對排氣采用等離子體處理、OH自由基加熱處理及活性碳吸附；

步驟三、判斷步驟二得到的排氣中粒徑小于100nm的納米級顆粒濃度，當(dāng)納米級顆粒濃度超過第一顆粒濃度閾值時，對排氣進(jìn)行靜電吸附處理，否則由第一顆粒捕集器捕集、第二顆粒捕集器捕集和第三顆粒捕集器依次捕集過濾；對靜電吸附處理后的排氣再判斷顆粒的分形維數(shù)，當(dāng)分形維數(shù)超過第一閾值時，對排氣噴入霧化后的甲醇和二甲醚含氧混合燃料再進(jìn)行高溫氧化，否則直接進(jìn)行高溫氧化；對高溫氧化后排氣檢測氣態(tài)芳香烴濃度，如果氣態(tài)芳香烴濃度超過第一濃度閾值則使排氣返回步驟二進(jìn)行處理，否則由第三顆粒捕集器捕集過濾。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低汽油機(jī)納米級顆粒物多環(huán)芳香烴物質(zhì)含量的方法，其特征在于，所述缸內(nèi)實時壓力P隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化曲線脫離汽油機(jī)不燃燒情況下的缸壓曲線時為明顯燃燒期，所述燃燒處于明顯燃燒期后缸內(nèi)實時壓力P的升高出現(xiàn)拐點時為補(bǔ)燃期。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低汽油機(jī)納米級顆粒物多環(huán)芳香烴物質(zhì)含量的方法，其特征在于，所述缸內(nèi)氧濃度不高于第一氧濃度閾值且高于第二氧濃度閾值時，噴入含氧燃料二甲醚，所述缸內(nèi)氧濃度不高于第二氧濃度閾值時，噴入含氧燃料碳酸二甲酯，所述第一氧濃度閾值大于所述第二氧濃度閾值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低汽油機(jī)納米級顆粒物多環(huán)芳香烴物質(zhì)含量的方法，其特征在于，所述步驟二包括根據(jù)發(fā)動機(jī)排氣中的氣態(tài)芳香烴濃度，當(dāng)氣態(tài)芳香烴濃度大于第一芳香烴濃度閾值時，對排氣進(jìn)行等離子體處理；當(dāng)氣態(tài)芳香烴濃不大于第一芳香烴濃度閾值但大于第二芳香烴濃度閾值時，對排氣進(jìn)行OH自由基加熱處理；當(dāng)氣態(tài)芳香烴濃不大于第二芳香烴濃度閾值時，對排氣進(jìn)行活性碳吸附；對排氣進(jìn)行處理后當(dāng)氣態(tài)芳香烴濃度大于第三芳香烴濃度閾值時重新進(jìn)行步驟二，所述第一芳香烴濃度閾值大于第二芳香烴濃度閾值，所述第二芳香烴濃度閾值大于第三芳香烴濃度閾值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低汽油機(jī)納米級顆粒物多環(huán)芳香烴物質(zhì)含量的方法，其特征在于，所述對排氣進(jìn)行靜電吸附處理后判斷靜電吸附電壓下降是否大于壓降閾值，如為是則加載反向電壓后進(jìn)入判斷顆粒的分形維數(shù)的步驟，如為否則依次通過第二顆粒捕集器和第三顆粒捕集器捕集過濾。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低汽油機(jī)納米級顆粒物多環(huán)芳香烴物質(zhì)含量的方法，其特征在于，所述第一顆粒捕集器采用蜂窩陶瓷，結(jié)構(gòu)參數(shù)為：平均孔徑22-25μm、孔隙率62-68％、壁厚7-8mil、長度直徑比0.5-0.7；所述第二顆粒捕集器采用蜂窩陶瓷，結(jié)構(gòu)參數(shù)為：平均孔徑15-18μm、孔隙率50-56％、壁厚10-12mil、長度直徑比0.9-1.1；所述第三顆粒捕集器采用蜂窩陶瓷，結(jié)構(gòu)參數(shù)為：平均孔徑10-12μm、孔隙率36-42％、壁厚14-16mil、長度直徑比1.3-1.5。