汽油机CO生成机理

1、汽油机污染物的生成机理姓名： 学号： 专业：汽油机排放气体的主要成分及其排放污染物01汽油机污染物的排放途径02CO生成的机理03目录目录一：汽油机排放气体主要成分及排放污染物 汽油机的排气污染物主要是从排气管排出来的。在汽油机中，烃燃料中的碳和氢将被氧化成CO2 和H2O。如果燃烧不完全还会生成CO、HC等不完全氧化物。另外，由于燃烧是在高温下进行的，进入汽缸中的氧和氮还会生成OX。因此，汽油机排放气体的主要成分有如下几种： 排放气体的主要成分01大气成分 氮气N2和剩余氧气O202完全燃烧的产物 水蒸气H2O和CO2 03不完全燃烧产物 CO和H204未燃燃料和燃烧分解生成物 HC05燃烧

2、的中间产物 醛类07燃料和润滑油添加物的混合物 氧化铅、碳化物、金属化合物等06氮氧化合物 NOx一：汽油机排放气体主要成分及排放污染物 右图为一台不加排气催化转化器的汽油机在欧洲标准测试循环中的排气组成。排气中比列的绝大部分是来自空气的不参与燃烧的N2约占体积分数70%）和完全燃烧的产物（体积分数近10%的H2O和体积分数近于20%的CO2），污染物只有1%左右。 N2, 70.90% CO2, 18.10% H2O, 9.20% 氧气和惰性气体, 0.70% CO, 0.90% HC, 0.09% NOx, 0.13% 固体杂质, 0.00% 气体 N2 CO2 H2O 氧气和惰性气体 C

3、O HC NOx 固体杂质一：汽油机排放气体主要成分及排放污染物排放污排放污染物染物CO微粒NOxHCSO2排放途径 二：汽油机污染物排放的途径曲轴箱窜气燃料蒸发泄漏燃烧排气 二：汽油机污染物排放的途径 1、曲轴箱窜气、曲轴箱窜气 在压缩或燃烧过程中汽缸中的混合气或燃气从活塞环间隙泄漏到曲轴箱，并由曲轴箱通风口排入大气的气体，其主要成分是未燃碳氢化合物HC。在没有控制曲轴箱排放时，这部分排放量占汽油机HC总排放量的25%左右。发达国家的汽车对泄漏气体已全部进行了控制，使泄漏气体由曲轴箱循环进入发动机中烧掉。 二：汽油机污染物排放的途径 2、燃料的蒸发泄漏燃料的蒸发泄漏 汽油是一种容易蒸发的高挥

4、发性液体，燃油供给系统的蒸发排放主要产生于燃油箱和化油器等通大气口。 燃油蒸发一般有以下几种方式： （1）：是当燃油箱内压力高于环境压力时，汽油蒸汽从油箱盖内的通风口泄漏出来。 （2）：如果油箱太满时，燃油膨胀将会从通风口溢出，滴漏到地面迅速蒸发进而造成HC污染。 二：汽油机污染物排放的途径 （3）：采用传统的化油器式发动机，化油器浮子室的外部及内部通风口也是燃油蒸气的一个泄漏途径。 当发动机长时间运转后停下来时，发动机机体的温度高于环境温度，浮子室内的燃油会蒸发形成汽油蒸汽，这些汽油蒸汽便由内部通风口进入空气滤清器内，其中一部分泄漏进入大气形成HC污染。在不加控制的情况下，这部分排放量占汽油

5、机HC总排放量的20%左右。发达国家的汽车都安装了蒸发污染物的控制装置，即把由燃油系统的各个通风口泄漏的燃油蒸汽用碳罐先先吸收起来，到发动机工作时，在释放出来使其进入汽缸内燃烧。 三：CO生成的机理 CO是烃燃料燃烧的中间产物，排气中的CO是由于烃的不完全燃烧所致。根据燃烧化学，理论上，当过量空气系数 =1（空燃比A/F 14.8)时，燃料完全燃烧，其产物为CO2和H2O，即： 当空气量不足时过量空气系数 1(A/F14.8)时，则有部分燃料不能完全燃烧，生成CO和H2，即:aOHmnCOOmnHCmn2222)4(2222HmnCOOnHCmn 三：CO生成的机理 烃燃料在空气中燃烧生成CO

6、的详细机理目前尚在研究之中。一般认为，烃燃料在燃烧过程中要经过一系列的中间过程，产生一连串的中间生成物。这些中间生成物如不能被进一步氧化，就可能以部分氧化的形式排出。CO就是烃燃料在燃烧过程中形成的一种不完全氧化产物，其形成过程可表示如下： RHRRO2RCHORCOCO 其中，RCO自由基生成CO，或者通过热分解，或者通过下列方式实现： RH烃燃料分子 R烃基 RO2过氧烃基 RCHO醛 RCO酰基三：CO生成的机理 CO在火焰中或者火焰后区的主要氧化反应为： CO+OHCO2+H 上述反应的正向和逆向反应的速率都很高，一般情况下可以达到瞬时化学平衡，因此在内燃机膨胀过程中，只要氧化活化基OH供应充分，高温下形成的CO在温度下降时，仍能很