内燃机排污净化.ppt

《内燃机排污净化.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第八章燃料与排放汽车排放是由燃料燃烧引起的，因此污染物种类和数量与燃料性质直接相关。但是，发动机燃料组成及其理化性质复杂，同时污染物生成机理的多元性，使得燃料和污染物的关系复杂，而且，汽车工业与石油工业之间往往缺乏足够的协调，致使相关研究滞后。本章主要介绍燃料对发动机排放的影响，讨论汽油和柴油的改良方法及常用的代用燃料。主要内容有：1)燃料对排放的影响2)燃料的改善3)代用燃料第一节燃料对排放的影响一、汽油对排放的影响1)辛烷值的影响汽油抗爆性的指标，辛烷值越高，抗爆震能力强。辛烷值低可能引起爆震，增加NOX排放，损坏发动机。较低的辛烷值会限制发动机的压

2、缩比，增加了燃油消耗率，总污染物排放量增加。烯烃是提高辛烷值的有效成分，但烯烃的热稳定性差，易形成胶质，沉积在进气系统中，影响燃烧效果，增加排放。同时，烯烃是光化学烟雾的前体物，容易引起光化学污染。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。蒸发性决定了汽油混合气的质量。一般用蒸馏曲线（馏程）和37.8℃时测得的雷德蒸汽压RVP表示。汽油馏出温度的范围称作馏程。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。第一滴凝结的燃料流入量筒时的温度称为初馏点，随温度升高，依次测出对应油量的馏出温度。为了评价燃料的挥发

3、性，汽油馏程主要由馏出10%、50%、90%的温度表征。10%馏出温度标志汽油的流动性，温度低说明冷起动性能好，但不能过低，容易形成气阻，影响汽油机正常运转。50%馏出温度标志汽油的平均蒸发性，影响汽油机的暖机时间、加速性及工作稳定性。温度低说明汽油的挥发性好。90%馏出温度标志燃料中含有难于挥发的重质成分的数量。温度低时，重质成分少，有利于燃烧；温度高时，重质成分多，不易挥发，容易形成积炭或进入油底壳稀释润滑油。汽油的雷德蒸气压RVP按季节和使用地区的气候条件适当控制。高温时严格控制RVP，减少热油产生的问题（气阻和蒸发排放）；低温时，要保证足够的RV

4、P，获得好的起动和暖机性能。汽油的挥发性对NOX没有影响，对CO排放影响较小。3)汽油密度的影响汽油密度与汽油的烃类比例有关，特别是总C/H原子比。由于挥发性不同，夏用和冬用汽油密度不同。汽油密度变化很小，它对根据标准燃料调整的发动机排放的影响小。4)烃类组成的影响汽油由烷烃(正构烷烃、异构烷烃和环烷烃)、烯烃和芳烃组成。烷烃热稳定性好，但正构烷的辛烷值低，异构烷和环烷的辛烷值高，是汽油的理想成分。烯烃具有较高的辛烷值，但热稳定性差，易结胶。减少烯烃可使城市中臭氧下降20%-30%。芳烃的辛烷值高，可作辛烷值提高剂。芳烃结构稳定，燃烧速度慢，会增加HC排

5、放。芳烃燃烧温度高，会增加NOX排放。重芳烃和其他高分子化合物在缸内形成沉积物，增加HC和NOX排放，当前汽油正逐步限制芳烃含量，特别是苯含量。5)硫含量的影响可降低三效催化器的转化效率，对氧传感器也有不利影响。高硫汽油还会引起车载诊断系统的混乱和误报。6)添加剂的影响车用汽油的添加剂有：防止汽油爆震的抗爆剂、抑制烯烃聚合的抗氧化剂和清洗进气系统污染表面、防止喷油嘴堵塞的表面活性剂。抗爆剂四乙基铅会使三效催化器和氧传感器失效，还能造成铅中毒。锰化合物和铁化合物也能提高辛烷值，但它们燃烧生成的氧化物对发动机有不利影响。例如，锰氧化物会使火花塞失火，锰沉积物

6、会降低催化剂的起燃特性和稳态转化效率；铁氧化物会沉积在催化器和氧传感器上，使排放控制功能下降。抗氧化和表面活性添加剂能改善排放，提高怠速排放的稳定性。二、柴油对排放的影响1)十六烷值的影响柴油十六烷值对滞燃期影响很大。十六烷值低，滞燃期长，NOX增加；十六烷值高，可推迟喷油，减少NOX排放。高十六烷值柴油易于自燃，可降低CO和HC排放。十六烷值对微粒影响比较复杂，低十六烷值会增加蓝白烟排放。高速柴油机40~55，中低速柴油机可低于35，十六烷>50后对滞燃期影响不大，>65燃烧不完全。2)黏度、密度和馏程的影响黏度增加，雾化性差，炭烟、CO排放增加。密度

7、过高，过度供油，微粒排放增加。较重馏分使柴油雾化变差，微粒较多。目前柴油标准未规定密度，粘度限定宽松。3)芳烃含量的影响芳烃含量影响柴油的十六烷值。芳烃燃烧冒烟严重，柴油芳烃含量增加，微粒排放增加。HC和CO也随柴油芳烃含量增加，NOX排放受芳烃含量的影响较小，降低芳烃(燃烧温度下降)，NOX减少。4)硫含量的影响柴油的含硫量比汽油高，降低含硫量可减少微粒排放，降低催化剂硫中毒的几率。5)添加剂的影响柴油中加入碱土金属或过渡金属的环烷酸盐或硬脂酸盐，可显著降低柴油机排气的烟度，这类添加剂被称为消烟剂。微粒则先随消烟剂的增加而降低，然后逐渐上升。第二节燃料

8、的改善一、汽油的改善使用无铅汽油，降低硫含量。降低烯烃含量，以降低排气臭氧生成活