资料成果版废气

1、教师指南废气组成成分及其特性n 概述本单元内容是废气组成成分及其特性。n 具体要求 相关知识 有助于更好理解本单元内容的其它辅助材料n 教学要求1.2.3.4.5.让学员掌握本单元大纲。给学员指出本单元所需 让学员开始学习。定时检查学员的进度。中的相关章节。鼓励学员，并根据情况进行提问。n 测评要点1.检查“学员作业”中的 提问，确保学员充分理解。如果出现。更改，则这些更改过的测验题向学员2.检查学员是否能够说出发废气中5 种成分的名称。3.检查学员是否能够根据空燃比描述3 种成分之间的关系。115863指南废气RT1/2（续）4.检查学员是否能够说出把有害废气降至最低的3 种方法。5.检查学

2、员是否对安全给予了足够重视。6.必要时，给学员进一步讲解并练习。115863指南废气RT2/2技术培训单元废气组成成分及其特性n 目标完成本单元培训后，应能够：发废气中5 种成分的名称。说出根据空燃比描述3 种成分之间的关系。说出把有害废气排放物降至最低的3 种方法。n 本单元重点提示在诊断和纠正排放系统和其它与废气相关的部件故障之前，必须学习废气是如何产生的。另外，这些知识还有助于你了解排放系统是如何工作的。废气 CO（一氧化碳） HC（碳氢化合物） NOX（氮氧化合物）115863单元废气RT1/5n 单元概述在本单元中，您将： 阅读“相关知识”。 回答“学员作业”中的问题。 停 n 选择

3、点如果已经掌握“目标”中所要求的技巧，并能够解答“学员作业”中给出的测题，则可以绕过“相关知识”部分的培训。此时，应先完成“自我测评”，然后报告。n 所需资料 相关知识准备的补充材料n 预备知识在开始本单元之前，必须完成以下单元： 无115863单元废气RT /5学员作业：第1 部分n 做好准备阅读本单元的“相关知识”。n 测验回答如下问题：1.说出废气5 种主要成分的名称。 .说出废气3 种成分的名称。3.下面哪一种状态会导致大量排放一氧化碳？A. 燃烧过的空气量不足B. 稀薄燃烧的发工况C. 低温燃烧D. 高温燃烧 .下面哪一种状态会导致大量排放碳氢化合物？A. 高温燃烧B. 全燃烧C.

4、低温燃烧D. 高大气温度工况115863单元废气RT3/55.下面哪一种状态会导致大量排放NOx？A. 低温燃烧B. 高温燃烧C. 以近理论空燃比燃烧D. 全燃烧6.通过延迟点火正时，下面哪二种废气成份的排放降低最为显著？A. NOx（氮氧化合物）B. HC（碳氢化合物）C. CO（一氧化碳）D. CO2（）7.指出下图中曲线A、B 和C 所表示的成份的名称。NOx (ppm)CO (%)HC(ppm)CAB过浓空燃比过稀A. B. C. 废气中成分的比例理论空燃比115863单元废气RT /58. 指出把有害废气排放物降至最低的3 种方法。 停 n 自我评估索取“参考 “相关知识”。”，并将

5、你的与之比较。如果你的与“参考”不一致，则复习在请对技巧的掌握情况进评前，应保证进行解释。能够：对您在“学员作业”中给出的说出发废气中5 种成分的名称。根据空燃比描述3 种成分之间的关系。说出把有害废气排放物降至最低的3 种方法。 停 n 教师测评当你做好准备后，请你的握情况。进评。将通过向你提问，以检查你对本单元内容的掌115863单元废气RT5/5资料废气组成成分及其特性目录n 一般资料n废气成分的产生n 废气性成份之间的相互关系n 废气方法115863资料废气RT1/6n 一般资料“废气”一词适用于由发无毒性成份组成的，如排出的、因气缸内燃油燃烧而产生的气体。废气的主要部分是由（CO2）

6、和水蒸汽（H2O）。另外，废气中还包含性成份，如一氧化碳（CO）和未燃烧的碳氢化合物（HC），它们是因燃油的全燃烧而排放出来的。在高燃烧温度下，废气中还包含由一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）组成的性的氮氧化物（NOx）。NOx是由作为进气一部分进入发发生化学反应而产生的。的氮气（N2）与氧气（O2）之间n废气成分的产生一氧化碳（CO）CO是在空气/燃油混合物因空气不足而发生全燃烧的情况下产生的。2C + O2 à 2CO但无毒性的 CO2是在空气/燃油混合气中含有足够的空气时产生的。C + O2 à CO2CO2CO空燃比过浓过稀浓度理论空燃比115863资料废气RT

7、/6（续）空燃比是影响CO 和CO2 产生的主要因素。减少CO 排放可通过采用稀空燃比实现，但过稀的空燃比会增加HC 排放的驱使，并会导致发功率降低。在近理论空燃比条件下，废气中的CO2 含量最高，随着空燃比变稀，CO2 含量的含量随之降低，这是因为未燃烧增加所致。的碳氢化合物（HC）“碳氢化合物”一词指的是一组由氢和碳化合而成的化合物。燃油中的碳成份完全燃烧会产生CO2。另外，完全燃烧后的另一个产物就是燃油的H2 成份与O2 结合，形成H2O（水）。2H2 + O2 à 2H2O碳氢化合物作为未燃烧或部分燃烧的燃油颗粒被排出排下因素：，这种排放物的产生可归因于如在每个燃烧室中，由火

8、花塞燃起的火焰在空气/燃油混合气缸壁方向。但由于缸壁附近的温度较低，所以该区域（被称为“挤压区”）的空气/燃油混合气达不到燃烧所要求的温度，所以火焰会熄灭，并留下部分未燃烧的空气/燃油混合气。然后，在后面的排气冲，这些未燃烧的混合气将被排出气缸。如果过节气门达到怠速位置，则进气歧管内的真空将急剧提高，从而导致瞬态的浓空气/燃油混合气，和大量未燃烧混合气的排放。进气门与排气门的重叠开启导致部分混合气燃烧即进入排气歧管。115863资料废气RT3/6氮氧化合物（NOx）“氮氧化物”一词指的是氮与氧的化合物。一般而言，这些化合物是在高温下燃烧时生成的， 精确的化合物产生情况将取决于氮与氧的化合程度，

9、即氧化程度；如果高温下存在N2 和O2， 则会发生化学反应，并生成NO。N2 + O2 à 2NO当NO 与空气中的O2 接触时，它会变成NO2。废气中NOx 的主要成份由NO 和NO2组成。在近理论空燃比条件下，废气中的NOx 含量最高，而随着空燃比的变稀或变浓，其含量将急剧下降。另外，燃烧温度对NOx 的生成具有显著影响，也就是说，峰值燃烧温度的升高会导致废气中的NOx 含量急剧增加；虽然HC 和CO 排放物是因为全燃烧引起的，但完全燃烧发生时NOx 排放最高。为了减少NOx 排放水平，有必要降低峰值燃烧温度，但这一方法又会导致发功率的降低。NOx低浓度115863资料废气RT

10、/6n 废气性成份之间的相互关系性成份的生成与空燃比以及点火正有密切的关联。空燃比CO NOx(%) (ppm)HC(ppm)NOxCOHC过浓空燃比过稀稍稀于理论空燃比的发运行会减少CO 和HC 排放，但又会增加NOx 的排放；如果采用更稀的空燃比，则会减少NOx 排放物，但会因断火而导致HC 排放物急剧增加；采用浓空燃比时，NOx 排放物减少，但CO 有相互的关系。和HC 排放增加。因此，可以认为CO和HC 排放与NOx排放具点火正时NOxHC点火正时点火正时提前角延迟角提前角延迟角浓度废气中比例成分的浓度理论空燃比115863资料废气RT5/6（续）点火正时对NOx 和HC 排放具有影响

11、作用：点火正时延迟会降低NOx 排放，因为这可以降低火焰速度，从而降低峰值燃烧温度；另外，延迟点火正时还可以减少HC 排放，这是因为较慢的火焰力。速度可以燃油实现充分燃烧。但不利的一面是延迟点火正时会降低气缸压n 废气方法可以对发的组成部分（尤其是燃油系统和点火系统）的进行设计改进，以便始终保持最优化的空燃比和点火正时，最大限度地减少CO、HC 和NOx 的排放。具体而言，通过此类设计改进，可以实现稀空燃比混合气的稳定、快速燃烧。如果能够对大约20：1 的空燃比实现稳定、快速的燃烧，则CO 和HC 的排放会因为混合气中的高空气含量而大大降低；在这些状态下，燃烧温度并没有变得特别高，因此，同时也会减少NOx 排放。在某