论文摘要
作为汽车的代用燃料,甲醇由于生产成本低,生产技术成熟等原因在我国有着广泛的应用前景,但是甲醇燃料的使用会使发动机尾气中甲醛排放增多。甲醛是较高毒性的物质,对人体和大气环境都存在危害。因此,了解与掌握内燃机尾气中的醛类排放特性,对控制甲醛排放、推广醇类燃料的推广使用具有重要意义。本课题采用酸性条件下的2,4-二硝基苯肼吸收尾气中的甲醛,生成甲醛腙,利用气相色谱仪分析出甲醛腙的含量,经过计算从而最终得出尾气中甲醛的含量。基于此原理建立了一套内燃机尾气甲醛检测装置,并根据大量实验结果对比,确定了采样系统以及色谱的参数。利用此检测装置和方法本课题着重研究了柴油/甲醇组合燃烧方式（diesel/methanol compound combustion, DMCC）和掺甲醇汽油尾气中甲醛排放规律,通过大量试验对比,发现发动机负荷、甲醇替代率、喷射方式、催化转化器、排气温度对尾气中甲醛排放都存在影响。研究结果表明: DMCC燃烧方式的尾气中甲醛排放浓度是原机的10～30倍;在相同转速和相同甲醇替代率时,低负荷下甲醛排放最高,中负荷时甲醛排放最少,高负荷时甲醛排放居中;在中低负荷时,随着甲醇替代率的升高,甲醛生成量呈现递增趋势。在高负荷高甲醇替代率时,甲醛排放则略有下降;相同工况点,顺序喷射的尾气中甲醛含量要低于连续喷射;催化转化器对尾气中甲醛的消除效果与排气温度有很大关系。当排气温度低于300℃或高于410℃时,催化后甲醛会减少;当排气温度300℃<T<410℃时,催化后甲醛反而会增加。对汽油机燃用93#汽油与不同甲醇汽油配比燃料（M10、M20和M30）时的醛类排放进行了对比分析,结果表明:与燃用纯汽油相比,掺烧甲醇时尾气中的甲醛排放明显增加。M10、M20可以达到M0的2倍,而M30增加幅度最大,可以达到M0的近7倍;三效催化转化器可以很好地消除尾气中甲醛排放,经过催化处理后,不同汽油甲醇配比燃料的甲醛排放均明显降低,都可以被控制在接近零排放的水平。