《燃料与排放》word版

《《燃料与排放》word版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第8章燃料与排放本章主要内容：介绍了车用燃料对汽车排放的影响，叙述了汽油和柴油的改良方法及常用的代用燃料。汽车发动机的排气污染物都是由于燃料在气缸内燃烧引起的，所以，污染物的种类和数量显然与燃料的性质直接相关。但是，一方面由于发动机燃料组成和物理化学性质的复杂性，另一方面由于发动机排放物生成机理的多元性，燃料和排放物的关系复杂。况且，汽车工业与石油工业之间往往缺乏足够的协调，致使这方面的研究工作进展缓慢。近几年来，世界各国重视研究燃料组成及添加剂对排放的影响，燃料组成对催化剂净化效果的影响，以及开发清洁性的能源，紧紧围绕汽车－油料－空

2、气品质改善开展研究。8.1燃料对排放的影响8.1.1汽油对排放的影响汽油的组成和性质对汽油机的排放有重要影响，因此实施新排放法规时必须对汽油的品质作明确规定。1.辛烷值的影响汽油的辛烷值不仅对汽油机的排放有影响，而且直接关系到是否发生爆燃。辛烷值是表示汽油抗爆性的指标。在汽油机燃烧中，随着压缩比及气缸内气体温度的升高，可能出现一种不正常的自燃现象，称为爆燃。汽油的辛烷值高，则抗爆燃能力强，辛烷值低可能引起较强的爆燃，并增加NOX排放量，特别在较稀混合气的情况下更加显著。事实上，由于爆燃对发动机有破坏作用，引起NOX剧增的强爆燃情况在实

3、际使用中不允许发生。从另一方面看，较低的辛烷值限制了发动机的压缩比，导致燃油消耗率上升，总的污染物排放量也随之上升。在许多情况下烯烃是汽油提高辛烷值的理想成分。但是由于烯烃的热不稳定性，导致它易形成胶质，并沉积在进气系统中，影响燃烧效果，增加排放。活泼烯烃是光化学烟雾的前体物，蒸发排放到大气中会产生光化学反应，进而引起光化学污染。我国许多城市在夏秋季发生过空气臭氧浓度超标的光化学烟雾型空气污染，与使用高烯烃汽油有直接关系。 2.汽油挥发性的影响汽油从液态变为气态的性质称为汽油的蒸发性。汽油能否在进气系形成良好的可燃混合气，汽油的蒸法性

4、能是主要因素。汽油的蒸发性能一般用蒸馏曲线（馏程）和37.8℃（100℉）测得的雷德蒸气压RVP表示。汽油馏出温度的范围称为馏程。将100ｍＬ试验燃料放在烧瓶中，加热产生燃料蒸气，经冷凝器凝结，滴入量筒内。将第一滴凝结的燃料流入量筒时的温度称为初馏点。随着温度升高，依次测出对应油量的馏出温度。为了评价燃料的挥发性，汽油的馏程主要由馏出10%、50%、90%的温度t10、t50、t90表征。１）馏出10%的温度：汽油馏出10%的温度标志着它的起动性。如果10%馏出温度较低，说明在发动机上使用这种燃料容易冷起动。但是此温度过低，在管路中输

5、送时受发动机温度较高部位的加热而变成蒸气，在管路中形成“气阻”，使发动机断火，影响它的正常运转。２）馏出50%的温度：汽油馏出50%的温度标志着汽油的平均蒸发性。它影响着发动机的暖机时间、加速性及工作稳定性。若此温度较低，说明这种汽油的挥发性较好，在较低温度下可以有大量的燃料挥发而与空气混合，这样不仅可缩短暖机时间，而且从较小负荷向较大负荷过渡时，能够及时供给所需的混合气。３）馏出90%的温度：馏出90%的温度标志着燃料中含有难于挥发的重质成分的数量。当此温度低时，燃料中所含的重质成分少，进入气缸中能够完全挥发，有利于燃烧过程的进行。

6、此温度过高，燃料中含有较多的重质成分，在气缸中不易挥发而附在气缸壁上，燃烧容易形成积炭，或者沿着气缸壁流入油底壳，稀释机油，破坏轴承部位的润滑。由式(8-1)的参数组合且用燃油中氧含量修正的驱动性指数DI可以来表征该燃油发动机的驱动性或相应汽车驾驶的舒适性，包括冷起动时间、加速性能、怠速运转稳定性等。DI=1.5t10+3t50+t90+11(8-1)式中：—汽油中氧的质量分数汽油的雷德蒸气压RVP应按季节和使用地区的气候条件适当控制。在高温时要严格控制RVP，尽量减少热油产生的问题，例如燃油供给系统的气阻和蒸发排放控制系统碳罐的过载

7、。在高温下控制RVP对减少发动机及加油时的蒸发排放也有影响。在低温下，要有足够的RVP，以得到好的起动和暖机性能。汽油的挥发性对NOX排放没有影响，对CO排放影响很小。3.汽油密度的影响汽油的密度与构成汽油的各种烃类比例，特别是总的C/H原子比有密切关系。由于挥发性的缘故，夏用和冬用汽油密度不同。汽油密度增加往往使化油器提供较稀的混合气，使汽油喷射系统提供较浓的混合气。不过，因为汽油密度相对变化量很小，因此可认为，密度变化对于根据标准燃料调整的发动机排放的影响实际上可以忽略不计。4.烃类组成的影响汽油主要由烷烃（包括正构烷烃、异构烷烃

8、和环烷烃等）、烯烃和芳烃等组成。烷烃热稳定性好，形成臭氧活性MIR低，但正构烷的辛烷值低，异构烷和环烷的辛烷值高，是理想的汽油组分。烯烃具有较高的辛烷值，但热稳定性差，易于在发动机的进气系统里形成胶状沉淀物。烯烃蒸发到大