发动机尾气排放与控制作业

1、作 业谈谈汽车排放污染物对大气环境的危害汽车尾气排放中的污染物主要有：碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）、氮氧化合物（NOX）和颗粒物（柴油车的烟度 PM指标）。大气污染的危害主要有以下几个方面：卩）对人体健康的危害：人需要呼吸空气以维持生命。一个成年人每天呼吸人约2万多次，吸入空气达1520 立方米。因此，被污染了的空气对人体健康有直接的影响。HC （碳氢化合物）危誉：碳氢化合物属挥发性有机化合物，它容易在太阳光下产生光化学烟雾，在一定的 浓度下对植物和动物有直接毒性：对人体有致癌作用。CO （一氧化碳）危害：1） 一氧化碳（C0）是一种无色无味的剧毒气体，可以在大气中保持两三年，是一种

2、数量人、累枳性强的毒气。它极易与血液中的血红蛋白结合，结合速度比氧气快250倍，在极低浓度时就能使人 或动物遭到缺氧性伤害。轻者眩晕，头疼，重者脑细胞受到永久性损伤，甚至窒息死亡：当每立方米的空气中一氧化 碳的含量达到4克时，能在30分钟内使人死亡。2） 氧化碳还会引起胎儿生长受损和智力低下，3）对心脏 病、贫血和呼吸道疾病伤害性大。N（氮氧化合物）（主要足一氧化氮和二氧化氮）危書：毒性很人，其毒性是含硫氧化物的3倍。氮氧化合物 进入肺泡后，能形成亚硝酸和硝酸，对肺组织产生剧烈的刺激作用，增加肺毛细管的通透性，故后造成肺气肿。亚 硝酸盐则与血红蛋白结合，形成高铁血红蛋白，引起组织缺氧。城市居民

3、中得肺癌的人数会明就増加。离公路越近， 公路匕汽车流最越大，肺癌死亡率越高。氮氧化物会刺激人的眼，鼻，喉和肺，增加病毒感染的发病率，例如引起导 致支7管炎和肺炎的流行性感胄，诱发肺细胞癌变;氧化：、辻仃麻醉神经的作用。同时,氨氧化物和碳氢化合 物样公任太阳光卜产生光化学烟雾，如1955年美国洛杉机光化学烟雾事件，因光化学烟雾引起呼吸系统衰竭而 死亡的人数达到400多人，这是最早出现的由汽车尾气造成的大气污染爭件。其实，即使人（中污染物浓度不高，但人体成年累月呼吸这种污染了的空气，也会引起慢性支气管炎、支气管 哮喘、肺（肿及肺癌等疾病。（2）对植物的危害：人气污染物，尤其是二氧化硫、氟化物等对植

4、物的危害是十分严重的。当污染物浓度很 高时，会对植物产生急性危害，使植物叶表而产生伤斑，或者直接使叶枯菱脱落：当污染物浓度不高时，会对植物 产生慢性危害，使植物叶片褪绿，或者表面上看不见什么危害症状，但植物的生理机能已受到了影响，造成植物产 量下降，品质变坏。（3）对天气和气候的影响：人气污染物对天气和气候的影响是十分显著的，可以从以下几个方面加以说明：减少到达地而的太阳辐射量：从工厂、发屯站、汽车、家庭取暖设备向大气中摊放的大量烟尘微粒，使空 气变得伞常浑浊，遮挡了阳光，使得到达地面的太阳辐射量减少。据观测统计，在大工业城市烟雾不散的日子里, 太阳光直接照射到地面的量比没有烟雾的口 了减少近

5、40%。人气河染严重的城市，天天如此，就会导致人和动植物 因缺乏阳光而生长发育不好。增加大气降水最：从大工业城市排出来的微粒，其中有很多具有水气凝结核的作用。因此，当大气中有其 他一些降水条件与之配合的时候，就会出现降水天气。在大工业城市的下风地区，降水量更多。下酸雨：有时候，从天空落卜的雨水中含有硫酸。这种酸雨是大（中的污染物二氧化硫经过氧化形成硫酸， 随自然界的降水下落形成的。硫酸雨能使人片森林和农作物毁坏，能使纸品、纺织品、皮节制品等腐蚀破碎，能使 金属的防锈涂料变质而降低保护作用，还会腐蚀、污染建筑物。增高大气温度：在大工业城市上空，由于有大量废热排放到空中，因此，近地面空气的温度比四

6、周郊区要 高一些。这种现彖在气彖学中称作”热岛效应”。对全球气候的影响：近年來，人们逐渐注意到大气污染对全球气候变化的影响问题。经过研究，人们认为 在有对能引起气候变化的各种人气污染物质中，二氧化碳具有旋人的作用。从地球上无数烟囱和其他种种废气管道 排放到大（中的人量二氧化碳，约有50%留在大气里。二氧化碳能吸收来自地面的长波辐射，使近地面层空气温度 增高，这叫做”温室效应“。经粗略估算，如果人气中二氧化碳含量增加25%,近地面气温町以增加0.52C。如果 增加100%,近地而温度可以增高1.56C。有的专家认为，大气中的二氧化碳含量照现在的速度增加下去，若干 年后会使得南北极的冰熔化，导致全

7、球的气候异常。汽车排放污染物的生成机理一、一氧化碳co的生成co的生成主要是和混合气的混合质量及其浓度有关。燃料燃烧时不可能全部生成出0和co2,会由于卜列原因 产生部分co：燃料不完全燃烧CO是烧类燃料在燃烧过程中由于缺氧而不能完全燃烧的产物，理论上，当空燃比等于14.7时，婭类燃料能完 个燃烧,生成C02和出0;空燃比XT 14.7时,即混合气过稀,燃料烧完，氧有剩余;当空燃比小于24.7时，即混 合气过浓，氧不足，生成CO。混合气混合不均匀汽汕机是预混的混合气，但即使在富氧燃烧时，混合气也不町能绝对均匀，总会有过浓区，加上进气管壁面上 有汽油膜存在，油膜随进气边流动边蒸发，也会造成混合气

8、不均匀，而且各气缸均匀性不等现象，这些都会产生COCO2和H；0在高温时离解即使在稀混合燃烧时，有足够的氧气，但由于发动机缸内温度很高，当温度超过2000C时，CO?会产生高温离 解反应，生成CO和02,温度越高，生成的CO越多；高温时，出0也会离解为H2,02,出会将CO?还原为CO。二、碳氢化合物（HC）的生成发动机排气中的碳氢化介物其成分极其复杂，有未参加燃烧的燃油碳氢化介物分子，有燃烧过程中高温分解和 合成的中间产物和部分氧化物，如醛、烯及芳香族烧等，不完个燃烧产物以及润滑油的碳氢化物等成分，种类达200 余种。排气中的碳氢化物与燃油种类（初始成分）何很大关系。HC生成机理如下：燃烧室

9、内的缝隙效应燃烧室内存在着很多缝隙，如由活塞顶斥部与缸壁之间，及一二活塞坏背后组成的缝隙，这部分占总的缝隙的 80%,其它缝隙有气缸盖热接合面处、火花塞螺栓处、进排气门头部周闱。缝隙对HC的生成起着巫要的作用。当 缸内压力升高时，会将部分未燃的可燃棍介气压进缝隙中去，由于缝隙很窄，面容比人，混合气流人缝隙中被双 壁冷却，火焰无过程中缸内压力降低时，未燃HC从缝隙中排出。研究表明，约有5%-10%新鲜混合气由于缝隙效 应会躲过火焰传播的燃烧过程。这种缝隙效应是产生未燃HC的重要来源。在燃烧室中还存在着缸壁淬冷效应，火焰传到冷的缸壁使火焰传播中断，此缸壁淬熄作用造成未燃HC,但近 年來研究发现，如

10、此薄的淬冷层中未燃HC在火焰熄火后几ms内由于强烈的气流运动，即向己燃气体扩散并产生 氧化反应，使HC的排放浓度降低，因此，对于清洁的发动机燃烧室壁面来说，此缸壁的淬冷并不是发动机排气中 HC的主要来源。缸壁润滑油膜和枳垢的吸收和解吸发动机缸壁吸附着一层润滑油膜，在进气和压缩过程中会冇一部分燃油蒸气被此油膜以及气缸燃烧室存在的积 垢（多孔性积碳沉积物）所吸收而木参加燃烧，当膨胀和排气过程中缸内圧力降低时，未燃的燃油会被释放出来，进 人燃烧产物中而不能被氧化，以未燃HC排出。3 燃烧不完全当可燃混合气过浓时，氧化反应不完全，过稀时发生部分循环失火或完全失火，都会产生未燃HC,燃烧不完全 现象特别

11、容易发生在发动机怠速和低负荷低速工况，此时缸内残余废气量大，燃烧速率下降，火焰不能传遍整个燃 烧室，发生人面积的町燃混合气淬熄现象，使未燃HC排放剧版这种现象在混合气浓度严重超出町燃界限，点火 系不良，废气再循环（EGR）太多以及某些过渡工况时，更会严重发生。曲轴箱帘气和扫气曲轴箱窜气会产生HC排放，这部分排出的HC约占HC总排放量的25 %,二冲程汽油机在扫气时，会有部分混合气未经燃烧，扫过气缸直接进入排气管，因而二冲程汽油机的HC排放 比四冲程汽油机髙很多。柴油机由于是喷雾燃烧，混介气的形成和汽油机不同，缝隙中为空气，因而缝隙效应并不重要，这也是柴油 机未燃HC比汽油机要低的主要原因。在柴

12、油机中，喷雾质最、喷雾贯穿度、与空气的混合、喷注碰壁以及在燃烧 室中的分布等因素対未燃HC的生成影响很大。喷嘴结构不合理，待别是针阀后床力來容枳过人是形成未燃HC的區 要原因。此外，审机油，起动时不着火以及不正常喷射（如二次喷射）也是产生未燃HC的原因。在冷起动、怠速、低 负荷等条件下，喷注中的大颗粒油滴来不及蒸发，严重的后燃也会造成未燃HC排放的增加。三、氮氧化物NOx的生成在发动机排放中NOx主要是指NO, NO在大气中逐渐和氧或臭氧结合形成NO?。NO的生成主要取决丁燃烧温度以及氧的浓度。当温度超过2000时，氧分子会分解成氧原子，它和氮分子化合 生成NO。在稍稲高温情况卜 NO生成浓度

13、为敲高。高温是最重要的条件，即使氧很充分，但燃烧温度不高，氧的分解进 行也很慢,NO生成浓度低。总之，燃烧进行得愈充分，燃烧温度愈高,NO浓度愈高，这也就是NO与油耗之间相互 有矛盾的原因。因为从燃油经济性观点看，就要求燃烧效率高，撚烧进行得完全，也就是要求燃烧速度快，并使燃 烧放热集中在上止点附近，而这样燃烧温度必然很高，因而NO生成量也就愈多。NO生成还和反应时间有关，如果燃气在高温和富氧的条件卜逗留时间长，NO的生成量必然增加，NO的生成 主要是在火焰峰而后面的己燃气体中。NO生成反应是町逆反应，但NO在燃气中逆反应(分解反应)速度缓慢，所以 一旦气缸内形成NO,除去入0就较闲难，NO就

14、会“冻结”在一个非平衡的高浓度水平上而从排气中排出。在汽油中NO?生成较少,NO/NO只有2%-5%,而在柴油机中NO2/NO可达1096-30%o四、颗粒柴油机微粒是除去未化介的水以外所右固态的碳基颗粒、液态的燃油与润滑油以及无机物(附聚在碳基颗粒表面 上的SO2,NO2,H2SO3,铅)等物质的总称。里卡多给微粒下的定义是:微粒指经空气稀释后的排气，在低于51.7 C温 度以卞，在涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维滤纸上沉积的除水分以外的物质。1微粒的基本组成微粒除了由燃油燃烧产生之外，润滑油产生的微粒也占相当部分。微粒町分成可溶性有机物与不可溶性有机物 两部分，两部分比例人致为39%和61%。在可

15、溶件有机物中，由润滑油产生的微粒占可溶性有机物中的绝大部分, 约占微粒总量的29%,不可溶性有机物主要组成足干的碳烟颗粒，碳烟足燃烧不完全的产物，它占不可洛性自机物 的70.5%,占微粒总量的43%。润滑油除产生可溶性有机物外，也产生不可溶性物质，来自润滑油的微粒总计占 微粒总量的34%,因此要重视降低柴油机润滑油的消耗。在不可溶性仃机物中还有硫酸盐成分，因而随着排放法规 的加严，要限制燃油中硫的含量，以降低微粒的排放。柴油机排放的烟有白烟、蓝烟和黑烟。白烟和蓝烟是液态颗粒，而黑烟是固态颗粒。白烟是高沸点的未燃烧和 水蒸，、混介而成的液态颗粒，它的直径一般在him左右，主要是在冷起动时产生，温

16、度低于250*0.蓝烟主要是來燃 烧的绘，有燃油和润滑油，以及燃烧中间产物，其颗粒较小，一般在0.5um以下，蓝烟主要是在暖机时产生，温度 在250 -650C,肖发动机温度提高后，蓝烟就会消失。黑烟是由碳烟颗粒所组成。未采取控制措施的柴油机排出的 微粒是带有催化反应器的汽汕机的50 -70倍。2.碳烟的生成燃料是碳氢化物GHm其中氢原子要比碳原子多一倍多，基本碳烟颗粒中有105-106个碳原子及数最约为碳原子 的1/10的氢原子，因此碳烟的生成必然经过高温热裂解、人量脱氢的过程而形成基本晶粒。柴油在高压、高温(2000 -2200 C).局部缺氧的条件卜，经过热裂解，复杂的碳氢化物逐步脱氢成

17、为简单的碳 氢化物，产生多种中间产物，如烯烧类的低分子量的碳氢化物，进一步裂解和脱氢成为活性较强的乙块(CH三CH), 乙块足碳烟形成过程中币要的中间产物，再经聚令脱氢，会形成联乙块或乙烯基乙块，进步裂解脱氢、基团聚今 成很不沽泼的聚缩乙烘(-CHC-),至此已形成固体碳初核。之后，分高温或低温两个途径，在人于1000C A温情况下， 经过聚合、环构化和进一步脱氢形成只有多环结构的不溶性碳烟成分，域后形成八方晶格的碳烟晶核。在低于1000C 时，经过环构化和氢化，也形成碳烟晶核。这种初生胚核经不断聚集、长人成为人的、甚至肉眼能见的碳烟微粒。什么是汽油机机内净化技术所谓机内净化就是从右害排放物的

18、生成机理及影响因素出发，以改进发动机燃烧过程为核心，达到减少和抑制 污染物生成的齐种技术。即降低污染物生成量的技术，如改进发动机的燃烧室结构、改进点火系统、改进进气系统、 釆用电控汽油喷射、采用废气再循坏技术等。机内净化被公认为是治理车用汽油机排气污染的治本措施。在将来, 可能会用到稀薄燃烧，缸内直喷(GDI),均质混合气圧燃(HCCI)等技术来实现机内净化。什么是汽油车排气后处理技术在排气系统中采用化学或物理方法对己生成的有害排放物进行净化的排放后处理技术;对来自曲轴箱和供油系 统的有害排放物进行净化的非排气污染控制技术。这两类统称为机外净化技术。电子控制汽汕喷射加三效催化桂化器己成为国际上

19、汽油乍排放控制技术的主流。此外，机外净化技术还有曲柚箱 强制通风装置、热反应器、二次空气喷射控制系统和燃油蒸发控制系统。什么是柴油机机内净化技术柴油机机内净化技术从发动机仃害污染物的生成机理及影响因索出发，通过对发动机进行调整或改进，从而达 到降低污染物生成最。常有的柴汕机机内净化技术有：电控高压燃汕喷射技术、增压中冷、废(涡轮増压技术、废 气再循环(EGR、低排放燃烧系统。什么是柴油机排气后处理技术排气后处理技术的定义，对于汽油机与柴汕机是样的：在排气系统中采用化学或物理方法对已生成的行書排 放物进行净化的排放后处理技术，对来口曲轴箱和供油系统的有忑排放物进行净化的非排，(污染控制技术，这两

20、类 统称为机外净化技术。冃前，针对柴油机的排气后处理技术主要有：2用来降低N(排放的还原催化转化器：还原NO*的方法通常有选择性非催化还原(SNCR, selective noncatalytic reduction)IE选择性催化还原(NSCR, non-selective catalytic reduction)和选择性催化还原(SCR, selective catalytic reduction)三种方式，其中 SCR 在柴油机上的 研究最为广泛。以氨或氨水、尿素作为还原剂的选择性催化还原系统,町以降低柴油机排气中绝人部分的NO*,也能 降低部分HC。与氨或氨水相比，尿素更易于携带,而且

21、它不具有氨或氨水的刺激味。肉此，以尿素为还原剂的SCR被认 为是最具有应用前景的。用来降低微粒排放的微粒捕捉器：柴油机微粒捕捉器是柴油机微粒排放后处理的主要方式，它由收集排气微粒的滤芯(substrate)和各类周期性的把 滤芯中积仔的微粒烧璋或氧化掉的再生系统(regeneration system)所组成。目前能满足要求的过滤材料有以卜两种： 金属丝网、陶瓷(陶瓷纤维、泡沫陶瓷和单体陶瓷)。国内外研究过的再生方法主要有:强制再生(在人负荷时，对柴油 机进或排气强制节流，从而提高排气温度，使过滤体得到再生);喷油助燃再生;电加热再生;微波加热再生;逆向喷气再 生撚油添加剂再生;连续再生。以及

22、用来降低微粒中有机可溶成分SOF(主要是高分子的HC)以及气态HC和CO排放的氧化催化转化器：柴油机废气氧化催化器(OCC, oxidization catalytic converter)W以降低排气中的CO和HC,但主要的目的足降低排 放颗粒物中SOF的含最，从而降低总的颗粒排放。OCC还町以有效地降低排气中气态有害物HC和CO.其中NO*还原催化和微粒捕捉器是主流。目前，低温等离子体技术在柴油机尾气控制中较多的是将其用于排气微粒的捕集，其主要依据在于柴油机排(微 粒中冇70%、8喘(以质量计)是带电的。利用低温等离子技术捕捉柴油机微粒的技术现在还处于实验室阶段,而且已 获得较满意的数据。

23、汽油机有害排放物与控制方法车用汽油机的有害排放物主要有一氧化碳(C0)、碳氢化介物(HC)和氮氧化物(N0 x)o影响汽油机右害排放 物的因素众多，打汽油机其它性能之间的关系也比较复杂，需要采取既能降低多种排放又能改善其它性能指标的折 衷方案。机内净化1.1稀燃与高压缩比在稀燃时，为改善混介气质量而采取的措施有：实现分层燃烧；燃烧室设计得更介理紧凑，尽量减少有害的缝隙容积：改善火花塞结构及布置，采用高能点火系统，实现快速燃烧等。1.2增加进气，改进排气为了降低排放而不致使动力性和经济性变坏，同时达到油耗法规的要求并改善低速性能，未来汽油机将更多地采用多气阀机构。13采用可变进气流通截面及可变配

24、气定时系统采用可变进气流通截面可改善中速运转及部分负荷时的汽油机性能，并町控制燃烧速率。采用变配气定时系统町调节缸内剩余废气量，降低NOx排放，改善怠速性能。1.4电子控制技术 目前，国外采用的汽油机电控系统主要有：燃油喷射与空燃比控制；点火定时与爆振控 制：废气再循环控制；怠速控制；减速断汕、超速保护、增压压力控制：发动机自诊断与故障安全系统、町变配气 定时控制等。1.5废气再循环(EGR)废气再循坏可有效地控制NO*的排放最。但由于它减少了进气充量中含氧最，只宜在部分负荷时采用，以使HC不致明显增加。要垠人限度地减少NO*含量，又不影响汽油机经济性和HC排放，需 要采取有效的调盤装置來优化

25、整个工作范国内废气再循环。电控技术是解决这一矛盾的有效于段。后处理技术2.1三元催化净化器三元催化净化器同时净化CO、HC、NOxo三元催化净化器要求发动机必须在理论空撚比F工作，因此现在的三元催化净化器都与电控燃油喷射系统联合使用。2.2其它类催化净化器为了降低从成动到暖机结束这段时I町的HC排放量，采用了 HC吸附型催化净化器。 利用魏石作为吸附剂吸收汽油机冷心动后未完全燃烧的HC,当催化器正常工作时，HC被脱附转化后排出，有效地 降低了冷启动的HC排放。此外，还采用电加热催化装置。利用电加热的方法，在发动机心动时间内，使催化器内 的催化剂达到工作器，从而减少冷启动时的有害排放。燃料的改质

26、3.1汽油的无铅化 四乙基铅在相当长的时间内一直是汽油的最好抗爆添加剂。但汽油加入四乙基铅后，一 方面含铅废气直接危害人身健康：另一方面为了减少排污而设置的排咒后处理装豐（催化净化器）迅速失效，使实 际排放达不到规定的限值水平。为了根除禽铅废气的双觅危書，在不久的将来，无铅汽油将在全世界范【制内普遍使 用。3.2掺醇汽油采用无铅汽油后，为了提高或保持汽油原有的（含铅时的）辛烷值，必须釆収一系列其它措施提高汽油的辛烷值。汽油中掺入醇类，就是-种有效措施，它无需改变汽油机结构，节省了汽油用量。3.3代用燃料车用汽油机中的代用燃料主要有&醇类燃料如甲醇、乙醇以及压缩天然气和液化石油气等。柴油机的排放

27、特性及其污染控制与相同排量的汽油机相比，车用柴油机排出的CO、C02和HC低得多，NOx排放量为同一水平，但能引起人类 多种疾病的微粒（PM）排放量比汽油机要高3070倍。对柴油机來说，降低NOx排放，会使PM排放增加、燃油经 济性恶化。1机内净化措施机内措施主要是通过对燃烧的优化來抑制有害成分的生成。目前国内外研究比较多的机内净化措施主要右：1）增压和中冷 废气涡轮增压是使发动机轻量化、高输出的有效措施，也是现代柴油机的代表性技术。采 用增圧中冷技术是降低NOx和微粒排放，改善柴油机经济性和提高动力性的最佳措施。增床柴油机采用中冷技术后, 因进Y温度降低，进气量增加，过量空（系数增加，从而降

28、低峰值温度，使巫型柴油机的NOx排放降低80%,微粒 排放也有大幅度的减少。2）采用高压喷射系统 高压喷射技术是降低柴油机微粒排放、提高柴油机性能的有效措施。高的喷射压力 可以细化喷雾，促进空气向喷雾内部的卷入，降低对气流运动能臺的要求，改善燃油与空气的混合及燃烧，从而降 低微粒排放。喷油压力的提高也为实现NOx利PM排放的良好折衷创造了前提条件。高压喷射对燃油品质要求较臥 中国要在全国范围内保证燃油的成分和清洁度还有一定的难度，所以髙压喷射可能会帯來-些问题。3）采用电子控制系统 提高喷油压力能使微粒排放减少，但仅提高喷油压力会导致NOx排放增加。为了同 时降低NOx和PM排放，还必须对喷射

29、率进行最佳控制，使喷油规律保持一定的形状，即降低初期喷射率，以限制 NOx生成及燃烧噪声；提高中期喷射率，使燃汕与空气充分混合以避免碳烟生成：控制后期喷射率，使空（能与燃 气强烈混介，氧化掉已生成的大部分碳烟。在控制喷油规律方面多采用电子控制下的燃油喷射以及双弹簧喷油器。 电控喷油定时范旳比机械式的要人，幣台柴油机的控制町由微处理机完成。这样町取消传统的调速器,监测更多的柴 油机参数并优化各点的排放。4）优化喷嘴结构 喷嘴结构型式对柴油机的有誉排放物特别是HC和微粒中有机町溶成分（SOF）排放屋的 影响很人。应尽量减小喷嘴压力室容积，以减小HC和SOF排放。目前普遍采用小孔径的多孔针阀关闭喷孔

30、式（VCO） 喷嘴。5）应用四气门技术和町变进（涡流系统 在四气门缸溢中喷嘴垂直地设置在（缸中心，这种方案能使燃油 均匀地分布到各个油注中，为燃汕和空气良好混合提供有利的条件。四气门柴油机由于采用了两个进排气门，气体 有效流通截面积增大，充气效率提高，换气损失减少四气门机构的另一个优点是可根据转速和负荷变化改变涡流 强度，由此可在整个转速和负荷范I韦I内，确保在燃烧室内获得适合每一喷油率的空气运动。6）应用强素流直喷燃烧室 低排放柴油机的燃烧室应尽町能产生较强的紊流促进燃油与空气的混合，加速 扩散燃烧，以降低PM排放。缩II燃烧室提高了进气涡流的保持性，燃烧过程中在活塞顶燃烧室缩II内产生强烈

31、的 挤压涡流，与进气涡流一起形成复杂的空气运动，引发强烈的紊流，从而改善了混介气的形成及燃烧。7）废气再循坏（EGR） EGR是实现低NOx排放的韻要措施在轻型车及小型直喷式柴油机上，利用热的废 气再循坏，町以降低NOx、HC以及PM中的人量挥发性的成分。但对于重型柴油机来说，由于人负荷时的PM排放 几乎仅由不町溶成分组成，当采用热的EGR时，随EGR比例的增加，进气温度迅速增加，空燃比进一步减少，使人 负荷工况PM排放增加，因此，必须采用冷却的EGR系统才能满足ECE R49排放法规的要求。8）改进燃油喷射凸轮线型,以减少延时期的燃油喷入最。这样，便可在预燃烧阶段降低燃烧初始放热率，从而降低

32、 燃料峰值温度，减少NOx的排放。9）采用停缸法。当柴油机在怠速和低负荷运转时,只让一部分气缸工作，这样可以有效地减少白烟和未燃碳氢化 合物的排放。10）采用相继增压系统。当柴油机负荷低于50%时，只有一个增压器工作;当负荷超过50%时，两个增压器同时工 作,从而可以有效地提高柴油机的性能指标。口）燃烧室注水。NOx的减少取决于降低燃烧峰值温度,降低燃烧峰值温度的一个有效的方法是向气缸内注水。 方法有三种，即直喷注水法、燃油乳化注水法和熏蒸注水法。12）优化控制。优化控制主要包括先进的废气再循坏控制，变截面涡轮增压器，M变涡流、气门定时、圧缩比， 町变喷孔喷油器，综合动力装置控制（包扌舌变速）

33、。随着电子技术的发展，影响燃油经济性和排放的多因素优化控 制将变得更加重要。将来，先进的控制系统能检测到排气管中的成分和缸内的燃烧过程参数，对发动机的每一个运 转参数做出反馈控制。使用优化控制技术，町以将排放严格控制從法规的要求内，而同时使其他性能（如燃汕经济 性和动力性）获得最佳化。2机外净化措施机外净化措施不涉及对燃烧的优化，可分为前处理和后处理。1）前处理主要是对燃料进行改进 这些措施包括a：降低燃汕中的含硫量。在燃烧过程中，柴油中的硫约有 98%转化为S02.其余的2%成为硫酸盐颗粒，增加了微粒的排放量，微粒中的硫酸盐含量随燃油中的硫含量增加 而増加。欧洲委员会建议从2005年起,燃油含硫量的上限为50X103燃油存硫彊的降低不仅降低了微粒排放。 而且使柴油机催化氧化转化器（OCC）的应用成为町能。b：降低燃油比更。燃油比氓直接影响非直喷式柴油机的微 粒排放,即微料排放量随燃油比重的增加而増加；c：燃油的乳化。采用油包水型乳化燃油,这样由于油中水的急 剧汽化使油滴变得更加细小，有利于扩散燃烧，可有效降低微粒排放。2）后处理措施是更进一步降低柴油机排放的有效措施 这些措施包括 a：微粒的过滤技术。即用耐高温的 过滤材料制成特定结构的过滤体，将