内燃机排放复习-合工大

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1、第一章人气污染（ISO定义）：指由于人类活动和&然过程引起某种物质进入人气屮，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此而危害了人体健康、舒适感或环境的现象。汽汕机和柴汕机排气的基木特点1）汽汕机：CO、HC和NOX;2）柴汕机：NOX和碳烟微粒；CO的排放浓度一般决定于空燃比。光化学烟雾的定义：人气屮的HC和NOX等一次污染物，在太阳光紫外线照射下能发生化学反应，衍生多种二次污染物。由一次污染物和二次污染物的混合物（气体和颗粒物）所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。形成：NOX与HC介:强烈的

2、LI光中紫外线作川下发生化学反应，产生冇刺激性浅蓝色烟雾。CH形成机理：1）不完全燃烧（氧化）；2）火焰在壁而淬熄；3）狭隙效应；4）润滑油膜对燃汕蒸汽的吸附与解吸；5）燃烧室闪沉积物的影响；6）体积淬熄；7）碳氢化合物的后期氧化NOX:1、热力型；2、燃料型；3、瞬发型热力NO的化学机理是扩展的泽尔多维介（Zeldovitch）机理。在化学计朵浞合比附近，导致02<^>20O、+Nc=>NO+ONO成和消失的主要反应为^.,..^,,1,.^,V,,

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5、'•N+0HGNO+/

6、/在非常浓的況合气屮述而反於NO的生成速率随温度的提高呈桁数函数急剧增加。大部分NO是在火焰离开后的已燃气体中生成。微粒：在取样状态下，排气屮除水分以外所有分散（固、液态）物质的总称。1）含铅汽油中的铅；2）冇机微粒（包括炭烟）；3）来自汽油中的硫所产生的硫酸盐汽油机瞬态排放特性:发动机的转矩和角速度随吋间迅速变化的工况，称为发动机瞬态工况。汽车的冷热起动、加速、行驶吋负载突然增加等工况，都足典型的瞬态工况。在瞬态工况下,发动机的转速和负荷不断变化，各部件的温度以及工作循环参数也在不断变化。此吋

7、，发动机的排放与稳态工况冇很大的不同。（1）起动丁况：正常起动时，HC和CO排放高，NOX排放低；热起动时，CO排放高，HC低，NOX高。（2）加减速工况（加速）化汕器式汽汕机加速时，CO、HC和NO化汕器式汽汕机加速时，CO、HC和NOX排放量会增加。（减速）化油器式汽油机减速吋，HC和CO浓度都会增加，燃油经济性变差。（3）怠速工况：怠速吋CO和HC较高，NOX排放较低。影响瞬态排放的因素：空燃比；点火正时等(1)进气道气体质景惯性会造成充气系数偏离稳态值。例如节气门突幵时，初始的进气流速比

8、稳态工况K相同节气门开度吋要小。(2)进气歧管油膜蒸发特点。例如节气门突开时，真空度增加，歧管压力增加，燃汕蒸发条件变坏，混合气变稀•，节气门关闭时，混合气变浓。(3)发动机零部件热惯性。工况的变化会使各零部件的温度上升(或降低)，由于热惯性的存在，零部件温度变化有所滞后。(4)点火正时与混合气浓度不相适应。柴汕机的稳态排放特性1)CO排放特性：整个工况范围内，CO很低。高排放fi出现在小负荷工况区。2)HC排放特性：柴油机未燃HC排放比汽油机少得多，「1.HC比排放量基本上是随负荷的上升而下降

9、，但绝对排放量基木不变。3)NOX排放特性：柴汕机NOX的高排放区主要出现在小负份和高速工况。4)烟度排放特性：PT比排放M在小负荷和a速大负荷吋较高；PT排放浓度山低速小负荷向高速大负荷增加。柴油机瞬态排放特性1)起动工况：CO、HC和微粒排放较高。2)加减速工况：减速时，排放变化不人；加速时，HC、CO和烟度排放增加。影响柴油机排放的主要因素1)过S空气系数2)喷油定吋3)喷油速率4)涡轮增压5)进气状态6)直喷式柴油机燃烧室缩LI且径及涡流室的面容比喷汕定时(1)对NOX的影响：随着喷油提

10、前角的增加，NOX增加。但过分推迟喷汕，最高燃烧压力降低，A?燃严重，排气冒烟。(2)对HC的影响：随着喷汕提前角的加人，HC增加，不过，若喷汕提前角过小，也会使HC增加。EGR原理1)废气再循环是将一部分发动机排气引入气缸屮，利用发动机排气具杏低氧气含撒和高热容fi的特点，降低气缸内氧气浓度和敁高燃烧温度，从而降低氮氧化物生成fi的技术。EGR可降低发动机的燃烧温度，原因有：提高混合气的热容量；降低了混合气屮02的浓度;降低了燃烧速度。柴油机EGR和汽油机EGR的比较(1)各工况要求的EGR率

11、不同。汽油机在大负荷、起动、暖机、怠速和小负荷不采用或较小EGR率。屮等货荷时采用较人EGR率。柴汕机在高速人货荷、高速小货荷时采用小EGR率，部分负荷采用小EGR率，低速小负荷吋可用大EGR率。(2)EGR率不同。柴油机的EGR率大(非直喷可达25,直喷可达40%),汽油机的EGR率小(不超过20%)。(3)柴汕机EGR系统fi杂。低排放喷射系统应该满足：1)各工况的喷汕压力尚2)优化喷汕规律，实现多次喷射3)喷汕暈能适应各种工况的实际需要4）喷油正时合理喷油规律是影响柴油机排放的主要因素，根