第2章-汽车排放污染物的生成机理和影响因素ppt课件.ppt

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1、第2章汽车排放污染物的生成机理和影响因素2.0概述2.1一氧化碳（CO）生成机理及其影响因素2.2碳氢化合物（HC）生成机理及其影响因素2.3氮氧化物（NOX）生成机理及其影响因素2.4微粒（PT）生成机理及其影响因素CO、HC、NOX（NO、N2O、NO2等）CO2、CH4PMSOX、醇类、醛类(RCHO)﹑3,4－苯并芘其他未知污染物，e.g.odor,etal.2.0概述一、汽车排气中的污染物POLLUTANTS光化学烟雾photochemicalsmog空气能见度visibility酸雨acidrain地表水酸化wat

2、eracidification……二、内燃机排放的二次污染SecondaryPollution三、汽油车排放的来源（目前标准限制的有害排放物）四、评定标准：排放物体积分数(％和ppm)和质量浓度(mg/m3)质量排放量（g/h或g/㎏）比排放量（g/kw.h）g/km，g/test2.1一氧化碳(CO)2.1.1CO的生成机理CO是碳氢化合物燃料在燃烧过程中生成的主要中间产物，是由于燃料在汽缸中燃烧不充分、氧气不足所致。一般烃燃料的燃烧反应：CmHn+(m/2)O2mCO+(n/2)H2O2充足时有：2H2+O22H2O2CO

3、+O22CO2CO+H2OH2+CO2O2不足时CO结论：CO排放量几乎完全取决于可燃混合气的空燃比α或过量空气系数φa。燃料不完全燃烧：C+OCO[+O]CO[中间产物]产生的原因是缺氧：当反应着的气体①突然缺乏氧化剂,②温度过低,③反应时间过短达不到化学平衡状态时，CO就以中间产物的形式生成了。Φa<1（浓），CO排放量随Φa的减小而增加；Φa>1（稀），CO排放量都很小；Φa=1.0~1.1，CO排放量变化复杂。汽油机各工况的CO排放怠速缸内残余废气很多，混合不充分，需加浓混合气，导致CO排放严重。这是常规的均匀混合

4、气点燃式内燃机总的CO排放量大的一个主要原因。常用工况（即部分负荷）混合气的过量空气系数φa略大于1，CO排放不多。但在多缸发动机中，各缸之间空燃比的变动也导致CO排放量的增加。全负荷发动机全负荷运转时的功率输出，往往把可燃混合气加浓到Φa=0.8~0.9，导致CO排放增大。冷起动燃料和空气的温度均很低，汽油蒸发率很小，雾化不良，发动机要求供给很浓的混合气，以保证混合气中有足够的汽油蒸气，导致CO排放增加。暖机温度较低、燃油雾化较差，也需要较浓的混合气，而且随着温度增加而逐渐减小，直至达到正常工作温度时发动机进入怠速工况，也导

5、致CO排放增加。急加速节气门开度突然加大，进气管压力随之增加，大量的汽油颗粒被沉积在进气管壁面上，进入缸内的实际混合气则被瞬时稀释，使发动机转速下降。这时应加浓混合气，以获得良好的加速性，导致CO排放增加。急减速进气管真空度急剧增高，促使附着在进气管壁面上的汽油蒸发气化，并在空气量不足的情况下进入气缸内，造成混合气过浓，严重时甚至熄火，导致CO排放增加。柴油机一氧化碳的生成机理Φa=1.5～3，CO排放量要比汽油机低得多。Φa=1.2～1.3，CO的排放量才大量增加。柴油机CO排放量xCO与过量空气系数Φa的关系由图可以看出Φ

6、a=1.5～3，CO排放量要比汽油机低得多。Φa=1.2～1.3，CO的排放量才大量增加。小负荷时尽管Φa很大，CO排放量反而上升。柴油机CO排放分析柴油机的大部分运转工况下，其过量空气系数Φa都是在1.5~3之间，其CO排放量要比汽油机低很多，只有在接近冒烟界限（Φa=1.2~1.3）时，CO排放量急剧增加。柴油机CO排放增加的原因：（1）燃料与空气混合不均匀，局部缺氧，存在低温区；（2）反应物在燃烧区停留的时间不足于完全燃烧。柴油机CO排放特点柴油机的CO排放总体比较低。燃烧接近或超过冒烟极限后，由于燃烧过程局部混合气过浓

7、，缺氧造成CO排放迅速增加。柴油机小负荷时，稀混合气区体积增加，燃气温度降低，CO排放略微增加。影响一氧化碳生成的因素1、进气温度的影响随着环境温度的上升，空气密度变小，而汽油密度基本不变，所供给的混合气随进气温度的上升而变浓，CO排放增加。冬天和夏天发动机排放情况有所区别。当忽略空气中饱和水蒸气压时，空气密度ρ可表示为：ρ=kg/m3式中：p——大气压力，kPa；T——温度，℃结论：进气管压力降低时，空气密度下降，则空燃比下降，导致CO排放量增大。273p(273+T)7601.2932、大气压力的影响3、进气管真空度的影响

8、当汽车急减速时，发动机真空度在68kPa以上，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，燃烧状况恶化，CO浓度增加。4、怠速转速的影响说明提高怠速转速可有效降低排气中CO浓度。从图中可以看出：怠速转速为600r/min，CO浓度为1.4%，