废气再循环气体成分对柴油机颗粒结构特征的影响

摘要

为深入了解废气再循环(EGR)对颗粒的作用机理,分析EGR中不同废气成分(N2、CO2)对颗粒微观结构的影响规律以及形成原因,采用透射电镜以及图像处理软件(Digital Micrograph)对颗粒的微观形貌以及基本碳粒子层面间距、微晶尺寸等结构特征参数进行了分析.结果表明,与通入EGR废气相比,相同EGR率下,只通入CO2时的颗粒主要呈链状结构,基本碳粒子的碳层排列无序性增加,外壳石墨晶体结构含量有所降低,内核与外壳的边界变得模糊;基本碳粒子层面间距有所增大,微晶尺寸有所降低,弯曲度最大,分形维数最小;只通入N2时的颗粒主要呈簇状结构,堆积更加明显,各基本碳粒子之间结合更加紧密,基本碳粒子内核更为明显,外壳的石墨晶体结构有所增加;基本碳粒子层面间距有所减小,微晶尺寸有所增加,弯曲度最小,分形维数最大;说明增加EGR废气成分中的CO2含量有利于提高颗粒自身的氧化能力,使微晶结构的有序性减弱,石墨化程度降低,只通入N2时的颗粒结构更为紧密,只通入CO2时的颗粒结构较为疏松.