缸内直喷汽油机排放颗粒有机物特征及影响因素分析

作者：李梦仁; 胡敏; 吴宇声; 秦艳红; 郑荣; 彭剑飞; 郭庆丰; 肖瑶; 胡伟; 郑竞; 杜卓菲; 肖建华; 帅石金

来源：中国电机工程学报, 2016, 36(16): 4443-4532.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.160365

• PM2.5
• 缸内直喷汽油机
• 颗粒有机物
• 排放因子
• 源谱

机动车排放颗粒物是我国城市大气PM2.5重要来源。缸内直喷(gasoline direct injection,GDI)汽油机具有油耗低、CO2排放低等优点,将成为未来汽油车发展方向。然而GDI汽油机颗粒物排放高,造成的环境影响值得关注。有机物(organic matters,OM)是大气颗粒物的重要组分,有着重要的健康效应和气候效应。其中可以定量检测的部分颗粒有机物(particulate organic matters,POM)有着较好的源指示作用。通过台架实验研究了GDI汽油机排放PM2.5中POM的组成、排放因子等的特征,以及转速、负荷、催化剂等因素对POM组成的影响,给出汽油机排放POM源谱。定量颗粒有机物的总质量分别可以占到总有机物OM和PM2.5质量浓度的14%56%和7%44%。多环芳烃、正构烷烃、正构烷酸、芳香酸、二元羧酸是最主要的物种。POM排放因子随转速增加而增大,对于中、低转速,POM排放因子随着负荷的增加呈现出先降低后增加的趋势;在高转速时,POM排放因子随着负荷增加而增加。三效催化剂对颗粒有机物的排放的削减作用可达到19%64%。我国汽油车排放POM源谱与国外源谱有差异。采集和测量我国实地源样品,得到符合我国实际情况的汽油车POM源谱,对于解析我国大气颗粒物来源中的汽油车贡献至关重要。

• 单位
  北京大学; 清华大学; 汽车安全与节能国家重点实验室; 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室