汽车发动机原理9章2(王建昕).ppt

第九章有害排放物的产生和控制、9.1有害排放物的产生机理和影响因素、9.2排放法规和测试方法、9.3汽油机内部净化技术、9.4柴油机内部净化技术、9.5汽油机排气后处理技术、9.6柴油机排气后处理技术、污染物排放内部净化技术、减少排气污染、内净化(燃烧)外净化(后处理)清洁燃料(燃料)、柴油汽油机、柴油汽油机、常规汽油和柴油替代燃料：天然气、液化石油气、甲醇、乙醇右图是气体排放控制的基本依据。宏观A应尽可能大于1，以加强气体扰动(涡流和湍流)，并避免局部A过度集中，从而抑制壁面/淬火效应、循环波动和气缸不均匀。汽油发动机主要依靠三元催化剂(见下文)。柴油机一氧化碳排放1/10HC，排放1/31/5的柴油/蒸汽。因此，一般柴油机的一氧化碳和碳氢化合物不超过标准(从混合气形成和燃烧考虑为什么？)，1。一氧化碳和碳氢化合物排放的控制。柴油机主要控制颗粒物和氮氧化物，(1)延迟喷射(点火)时间。主放热避免上止点燃烧等容下降温度下降(适用于蒸汽和柴油发动机)接近上止点时的燃油喷射延迟燃烧周期缩短初始dQB/dt下降燃烧温度下降(柴油)控制氮氧化物排放、汽油发动机和柴油发动机，(1)延迟喷射(点火)时间问题：过度延迟将使i、颗粒物等恶化。即折衷关系，具有有限的可调范围。2，氮氧化物排放控制，(2)废气再循环EGR(ExtreakGas Recruitive EGR)机制：CO2惰性气体，氧气浓度下降燃烧速度下降温度下降(如下图所示)混合气体比热容上升温度下降可作为内部EGR？怎么做？2、氮氧化物排放控制，EGR问题随着EGR率、颗粒物和燃料消耗恶化而增加(权衡)。因此，随着负荷的变化，EGR率应该改变，而蒸汽/柴油发动机也是不同的。2、EGR效应，控制氮氧化物排放，柴油机、汽油机同时采取均匀混合和稳定燃烧措施(如图所示，加强混合和点火)。冷却EGR可以降低进气温度并增加进气充量，这有利于进一步减少氮氧化物和颗粒物。2、氮氧化物排放控制，涡流产生，(3)燃料喷射规律的优化，燃烧特性控制的基本思想前慢后快，(1)初始燃料喷射率高；(2)初始注射速率-低；(3)试点；(4)预喷射初始喷射率低。一、喷油规律控制的基本思想慢前快后，二、氮氧化物排放控制，汽油机需要控制喷油规律吗？燃油喷射规律的优化例如，引燃喷射对燃烧过程的影响、点火滞后期、初始放热率、差压/d 燃烧温度、氮氧化物、颗粒物质减少的基本原理、高温富氧提高了燃烧速度(高温)增压(富氧)，但容易导致与一氧化氮的权衡关系。均质混合柴油机本来不是缺氧的，但非均质增强雾化(高压喷射、节流孔减少)增强混合也会产生与一氧化氮的权衡关系。强化氧化后的(如右下图所示)基本上与no没有取舍关系，减少了润滑油的消耗。柴油机喷雾燃烧高速摄影，喷射后0.14毫秒，正常喷射压力(60兆帕)，高压喷射(120兆帕)，0.42毫秒，0.69毫秒，0.97毫秒。增加喷射压力后，混合气形成加速，燃烧加速。油气混合程度增加，燃烧温度升高，碳烟和颗粒物减少。？有什么负面影响，烟尘减少，氮氧化物增加；氮氧化物和颗粒物质都减少了(AVL案例)，高压喷射减少排放的效果，高压喷射和EGR，5，柴油机发动机内排放的技术路线总结，增压EGR中冷，减少颗粒物质，减少氮氧化物，减少氮氧化物，以及，现代低排放柴油机例如，共轨(1500-2200巴)，小讨论，为什么柴油机倾向于在颗粒物质和氮氧化物之间进行权衡？汽油发动机中的颗粒物和氮氧化物之间存在权衡关系吗？第八章作业(1)，柴油机改装成火花点火式天然气发动机后，其总碳氢化合物增加还是减少？为什么？在图9-10中，为什么汽油发动机在 a=1.1附近有一个NOx峰值，而不是 a=1？为什么氮氧化物、碳氢化合物和一氧化碳在峰值的左侧呈现相反的变化关系？为什么柴油发动机在比汽油发动机更稀的a处达到峰值(见图9-11)？a时热效率和功率的峰值分别是多少？为什么？问题9-8，作业8 (1)，汽油发动机和柴油发动机中四氢大麻酚的形成机理有哪些相同点和不同点？不同的原因和燃烧模式之间有什么关系？在图8-10中，为什么汽油发动机在 a=1.1附近有一个NOx峰值，而不是 a=1？为什么氮氧化物、碳氢化合物和一氧化碳在峰值的左侧呈现相反的变化关系？为什么柴油发动机在比汽油发动机更稀的a处达到峰值(见图8-11)？在图8-10中，在a处热效率和功率的峰值分别是多少？为什么？所谓的“权力混合”和“经济混合”是什么关系(见6.3.1)？根据表8-5，为什么怠速时氮氧化物和一氧化碳排放量高？加速和恒速运行中的高氮氧化物排放？当减速时，四氢大麻酚的排放量很高？事实上，在三元催化剂中