汽车排气污染物的形成及影响因素课件

1.CO的成因——缺氧

汽车排气污染物的形成及影响因素①碳氢燃料燃烧的中间产物，在燃烧过程遇到氧气会生成二氧化碳（CO2）；②如果混合气过量空气系数较小（α<1），即表示相对氧气量不足，CO量就较多；反之，α>1时，CO量就少；③柴油机与汽油机相比，因氧气相对充足，CO排放量极少。一、

汽车排气污染物的形成2．HC的成因——燃料不完全燃烧①气缸壁面的激冷效应使紧靠缸壁的那层混合气体(0.05~0.4mm)不能燃烧，其中含有一定量的HC；②缸内较小缝隙处，如第一道活塞环与活塞环槽的侧隙、背隙等也存在燃烧不完全或没有燃烧的HC；③柴油机由于空气量充足，采用压燃方式，以及柴油的蒸发性较低，故HC的排放量较汽油机少得多。④混合气过浓、过稀以及燃料雾化不良使燃烧恶化而有HC存在。这些HC随废气排出，其排出量与空燃比的关系如下图所示。3．NOx的成因——高温、富氧①NOx的形成机理比较复杂，通常认为是在燃烧室的高温、高压以及富氧条件下产生的；②NOx的形成很大程度上取决于温度，另外与混合气中氧的浓度和高温持续时间有关；③柴油机的压缩比高，因而其排放中主要的有害成分是NOx

。4．碳烟的成因

——不完全燃烧①由碳氢化合物燃料的不完全燃烧所产生；②柴油机压缩比高，大负荷时喷入燃烧室内的燃油增多，而混合气形成不均匀，在局部区域氧气不足的情况下燃油分解、聚合形成碳烟；③柴油机中燃油的高温裂解反应；④一般情况下，这些碳烟都能在随后的燃烧中与空气完全反应而使排气无烟。但如果空气不足、混合过程进行缓慢，或在膨胀过程温度下降太快，则碳烟不能被完全燃烧而随废气排出。1．空燃比的影响二、使用因素对排气中有害气体浓度的影响在理论空燃比附近，燃烧火焰温度很高，导致NOx的浓度最大；CO的含量随空燃比增大而下降，在理论空燃比后趋于稳定；HC在18:1之前随空燃比增大而降低，之后由于混合气过稀，不易燃烧而迅速增加。柴油机的碳烟很大程度上取决于混合气的浓度，与CO类似，混合气稀，烟度就低。2．负荷的影响

（1）汽油机①怠速工作时，节气门处于关闭状态。发动机低转速时进气系统内的空气流速较低，汽油雾化不良，与空气混合不均匀，过量空气系数α=0.6~0.8，致使废气中的HC和CO高达7%；②小负荷（节气门开度0~25%，α=0.8~0.9）。进入气缸的可燃混合气较少，燃烧不良，废气中的HC和CO含量较高。随着转速的增加，HC和CO含量有所降低。二、使用因素对排气中有害气体浓度的影响③中负荷（节气门开度25%~80%）。供给经济混合气（α=0.9~1.1），并随α的增大废气中的HC和CO含量减少，CO的浓度按容积计算可降到0.5~15；④大负荷（节气门开度80%~100%）。供给浓混合气（α=0.8~0.9）。由于空气量的相对减少，CO排量增大；因燃烧压力和温度高，故有较多的NOx生成；较高的排气温度，可使HC在排气中继续燃烧，最终HC减少。二、使用因素对排气中有害气体浓度的影响（2）柴油机柴油机大负荷时的HC和CO排放量增加不多，而生成的NOx明显增多，并产生大量的碳烟。这是因为柴油机虽然供给的空气是充足的（α>1），但是混合不均匀，在燃烧室局部地区有混合气过浓现象，从而由于氧气不足烃分子发生分裂而形成碳烟。3．转速的影响①HC、CO：转速增加可改善混合和燃烧，使HC、CO减少；②NOx：混合气较浓时，转速增高，散热时间减少，燃烧室温度升高，NOx生成量增加；混合气较稀时，燃烧过程相对的曲轴转角增大，燃烧温度下降，NOx生成量减少；③柴油机的排放——随转速增高，HC、CO、NOx减少，当转速达到最大值附近时，因燃烧时间短，燃烧条件恶化，发动机工作强度大，HC和NOx的生成量增加。二、使用因素对排气中有害气体浓度的影响4．不稳定工况的影响市区运行车辆各工况时间比例怠速、中等转速工作时间占：35%；加速工作时间占：22%；匀速工作时间占：29%；减速工作时间占：14%。二、使用因素对排气中有害气体浓度的影响5．发动机热工况的影响对排放有重要影响的是燃烧室温度；燃烧室温度与发动机冷却方式和冷却液温度有关。

6．汽车技术状态的影响⑴车龄↑:排气污染增加；⑵供油系故障:⑶点火系故障:点火提前角↑，P↑

,T↑NOx↑;

点火提前角↓，NOx↓;

点火提前角对HC的影响很小，而对NOx的影响相对要大些；⑷配气相位⑸积炭二、使用因素对排气中有害气体浓度的影响三、使用中降低汽车排气污染的主要措施在用汽车的排放治理