汽车排放控制技术

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1、汽车排放控制技术编写：王文斌一、汽车排放的主要污染物一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）硫化物微粒（又碳烟、铅氧化物等重金属氧化物和烟灰等组成）。就CO来说，如果把汽油发动机CO排放量当作1的话，则液化气发动机的CO排放量为1/2，而柴油发动机的CO排放量为1/100。可以看出，柴油发动机与其有发动机相比，其CO排出量要小得多。而且，柴油发动机的HC排出量也较少，但NOx排出量则和汽油机差不多。以HC为主要成分（约占HC总排量的25%），并含有CO等其他成分的窜气，从曲轴箱排出；在不同运行工况，从发动机废气排出不同成分的CO、HC（约占HC总排量

2、的55%）及NOx等有害气体；汽油从油箱、化油器浮子室及油泵接头处蒸发，散发出HC（约占HC总排量的20%）。1、一氧化碳（CO）在内然发动机中，CO是空气不足或其他原因造成不完全燃烧时，所产生的一种无色、无味的气体。CO吸入人体后，非常容易和血液中的血红蛋白结合，它的亲和力是氧的300倍。因此，肺里的血红蛋白不与氧结合而与CO结合，致使人体缺氧，引起头痛、头晕、呕吐等中毒症状，严重是造成死亡。2、碳氢化合物（HC）HC是指发动机废气中的未燃部分，还包括供油系中燃料的蒸发和滴漏。单独的HC只有在浓度相当高的情况下才会对人体产生影响，一般情况下作用不大，但它却是产生光化

3、学烟雾的重要成分。3、氮氧化合物（NOx）NOx是发动机大负荷工作时大量产生的一种褐色的有臭味的废气。发动机废气刚一排出时，气内存在的NO毒性较小，但NO很快氧化成毒性较大的NO2等其他氮氧化合物。这些氮氧化合物，我们统称为NOx。NOx进入肺泡后能形成亚硝酸和硝酸，对肺组织产生剧烈的刺激作用。亚硝酸盐则能与人体内的血红蛋白结合，形成变性血红蛋白，可在一定程度上导致组织缺氧9NOx与HC受阳光中紫外线照射后发生化学反应，形成光化学烟雾。当光化学烟雾种的光化学氧化剂超过一定浓度时，具有明显的刺激性。它能刺激眼结膜，引起流泪并导致红眼症，同时对鼻、咽、喉、器官积肥不均有刺

4、激作用，能引起急性喘息症。光化学烟雾还具有损害植物、降低大气能见度、损坏橡胶制品等危害。4、铅化合物发动机废气中的铅化合物是为了改善汽油的抗暴性而加入的，他们以颗粒装排入大气中，是污染大气的有害物质。当人们吸入含有铅微粒的空气时，铅逐渐在人体内积累。当积累量达到一定程度时，铅将阻碍血液中红血球的生长，使心、肺等处发生病变；侵入大脑时则引起头痛，出现一种精神病的症状。5、炭烟炭烟是柴油发动机燃料燃烧不完全的产物，其内含有大量的黑色炭颗粒。炭烟能影响道路上的能见度，并因含有少量的带有特殊臭味的乙醛，往往引起人们恶心和头晕。为此，包括我国在内的不少国家都规定了最大允许的烟度

5、值，并规定了测量方法。6、硫氧化物汽车内燃机尾气中硫氧化物的主要成分为二氧化硫（SO2）。当汽车使用催化净化装置时，就算很少量的SO2也会逐渐在催化剂表面堆积，造成所谓催化剂中毒，不但危害催化剂的使用寿命，还危害身体健康，而且SO2还是造成酸雨的主要物质。7、二氧化碳世界工业化进程引起的能源大量消耗，导致大气CO2的剧增。其中30%约来自汽车排气。CO2为无色无毒气体，对人体无直接危害，但大气中的CO2大幅度增加，因其对红外热辐射的吸收而形成的温室效应，会使全球气温上升、南北极冰层溶化；海平面上升；大陆腹地沙漠趋势加剧，是人类和动植物赖以生存的生态环境遭到破坏。因此近

6、年来对CO2的控制也已上升为汽车排放研究的重要课题。二、废气污染物的生成及其影响因素1、一氧化碳（CO）CO对于汽油机是烃燃料燃烧的中间产物，排气中的CO是由于烃的不完全燃烧所致。根据燃烧化学，理论上当过量空气系数是1即空燃比是个14.8时，燃烧完全燃烧，其产物为二氧化碳和水。当空气量不足，过量空气系数小于1时，有部分燃料不能完全燃烧生成CO和氢气。理论上当过量空气系数α=1（AF≈14.8）时，燃料完全燃烧，其产物为CO2和H2O。9当空气不足，AF＜14.8时，则有部分燃料不能完全燃烧。2、碳氢化合物（HC）HC汽油是由多种成分HC所组成，如果完全燃烧将生成CO2

7、和H20。但是汽油的燃烧很复杂，任何发动机都可能发生不完全燃烧，在排气中都会有少量HC存在。为了提高发动机的最大功率，常使发动机在α＜1（AF=12.5-13.0）浓棍合气情况下工作。在低负荷时，由于气缸内残余废气较多，为了不使燃烧速度过低，也在α＜1情况下工作。由于＜1是空气量不足，所以要发生不完全燃烧。在汽油机中用电火花点火，由火焰传播把混合气烧掉，但紧靠燃烧室壁面附近的混合气层，由于缸壁得冷却形成激冷层，使火焰传播终止而熄灭，因此激冷层的混和气不能完全氧化燃烧，从而有许多未燃的HC也要排出来。3、氮氧化物温度：随着高温的形成，NO平衡浓度也高，