朱明尾气分析仪教学教材.ppt

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1、朱明尾气分析仪3.氮氧化和物（NO）：是发动机大x负荷工作时大量产生的一种褐色的有臭味的废气，对人体有害。且容易形成光化学污染。4.二氧化碳（CO2）：无色无毒气体，对人体无直接危害，对红外热辐射的吸收而形成的温室效应。5.硫化物、铅化合物：污染大气，危害人体健康。（一）一氧化碳（CO）•理论上当过量空气系数α=1（A/F≈14.7）时，燃料完全燃烧，其产物为CO和HO。当空气不足，22A/F＜14.7时，则有部分燃料不能完全燃烧，生成CO，CO的排出浓度基本上受空燃比所支配；三、废气的生成及其影响因素1.空燃比（A/F）：可燃混合气中空气与燃

2、料的质量比；理论上，1kg汽油完全燃烧需要空气14.7kg；2.过量空气系数（α）：燃烧1kg燃料所实际供给的空气质量／完全燃烧1kg燃料所需的理论空气质量；•理论上当α=1以上时，排气中不存在CO，而代之产生O。实际上由于混合、分配不均匀，在排气中还2含有少量CO。即使混合气混合的很均匀，由于燃烧后的温度很高，已经生成的CO也会由于一小部分被2分解成CO和O，HO也会部分被分解成O和H，生2222成的H也会使CO还原成CO，所以，排气中总会有22少量CO存在。可见，凡是影响混合比的因素，即为影响CO的因素。影响CO生成的因素1．进气空气温度T

3、。的影响：随着环境温度的上升，空气密度ρ变小，而汽油的密度几乎可认为不变,因此使供给的混合比R（即A/F）随吸入空气温度的上升而变浓2.大气压力p的影响•空气密度可用下式表示：ρ=1.293×273p/(273+T)750(kg/m3)可以认为空气密度ρ和P成正比，混合比和空气密度的平方根成正比，即混合比R=R这样，可求得大气压力变化时，0。引起混合比的变化，进而影响CO的生成；3.进气管真空度的影响•当汽车急剧减速时，发动机真空度大于负68kpa以上时，停留在进气系统中的燃料，在高真空度下急剧蒸发而进入燃烧室，造成混合气瞬时过浓，致使燃烧状况

4、恶化。CO浓度将显著增加到怠速时的浓度。4．怠速转速的影响•提高怠速转速，可有效地降低排气中CO浓度.5.其他因素的影响1.混合比的影响•混合比对排气中HC浓度的影响，在浓混合气时，和CO有类似的倾向。但是当α=1.2时（A/F≈18），浓度又开始增加，这是因为这样稀薄的混合气在一般发动机中产生丢火所致。•提高怠速转速也可降低HC的排放浓度。（二）碳氢化合物（HC）•排气中的HC是燃料不完全燃烧或部分被分解的产物，含有饱和烃、不饱和烃、芳香烃及部分含氧化合物（如醛、酮、酸等）；•在燃烧室形状不变的情况下，排气中HC的浓度及各种成分的生成，随着发

5、动机工况、混合比、燃烧条件及燃料性质的改变而变化很大；2.进气管真空度的影响•在转速一定，改变负荷时，当进气管真空度达到-66.5-79.8kPa的范围，HC浓度明显升高，在下坡使用发动机制动时，就出现这种情况。3.燃料性质的影响•挥发性：可以减少总HC排出量•汽油组成：汽油组成对HC总排量的影响不显著，而对排气中HC的组成则影响很大4.发动机工况的影响•在负荷一定时，随转速升高HC排放很快下降，除混合气随流量增加接近理论混合比外，发动机的温度增加，也加快了燃烧反应。随负荷增高，HC排放降低，这是由于燃烧温度升高，同时燃烧室壁面激冷层逐渐减薄所

6、致。（三）氧化和物（NO）x•在较低的温度下，N和O生成NO的机理可以认22为是简单的双分子反应，即N+O-2NO22•在高温时，NO的生成机理按泽尔多维奇(Zeldovich)反应所支配，有以下两个反应：N+O--NO+N（K、K）221-1N+O--NO+O（K、K）22-2式中K、K、K、K----分别为正逆反应的速1-12-2度常数；生成NOx的因素有以下三点：•1.温度：随着高温的形成，NO平衡浓度也x高，而且生成速度也加快了，特别有氧存在时温度是重要的。•2.氧的浓度：在氧气不足的条件下，即使温度高，NO也被抑制了。x•3.滞留时间

7、：因为NO的生成反应比燃烧反应缓慢，所以即使在高温条件下，如果停留时间短的话，NO的生成量也可被抑制。x•A/F和点火提前角Q的影响•A/F和Q对于NO的生成影响最大。通过减小点火提前角Q和使混合气比理论混合气过浓或过稀的办法可以降低NO排出浓度，但是，如果这些条件选择不当，会大幅度降低功率、经济性和运转的稳定性。2.大气湿度的影响3.燃料组成的影响•燃料组成也是对NO排出量影响较大的因x素之一，随燃料中芳烃的增加，NO排出x量也增加，这是由于芳烃燃烧温度较高所致。4.工况的影响•从启动后慢慢暖机一直到完全暖机需要较长的时间。在暖机过程中，NO

8、排放量x与CO和HC相反，是逐步增加的。随着发动机转速升高，供给混合气逐渐加浓，缸内温度升高，NO排放也增加。x（四）烟•白烟•黑烟•蓝烟（五）其他化