发动机排放污染物形成.ppt

汽车学院 主讲人：刘金山 手 机 Q Q:1031469993 第一篇 汽车发动机有害排放物的生成与控制 第1章 发动机排放污染物的形成 CO、HC、NOX（NO、N2O、NO2等） CO2、CH4 PM SOX、醇类、醛类(RCHO)﹑3,4－苯并芘 其他未知污染物，e.g. odor, et al. 光化学烟雾 photochemical smog 空气能见度 visibility 酸雨 acid rain 地表水酸化 water acidification …… 三、汽油车排放的来源（目前标准限制的有害排放物） 四、评定标准： 排放物体积分数(％和ppm)和质量浓度(mg/m3) 质量排放量（g/h或g/㎏ ） 比排放量（ g/kw.h ） g/km 　，g/test 燃料不完全燃烧： C + O ? CO [ + O ] ? CO [ 中间产物 ] 产生的原因是缺氧：当反应着的气体①突然缺乏氧化剂, ②温度过低,③反应时间过短达不到化学平衡状态时，CO就以中间产物的形式生成了。 一、汽车HC污染物产生来源 HC生成机理和排放特点 HC Mechanism 二、汽油机HC排放的来源 HC Sources 2. HC排放的生成机理 2．1 白烟 （ 1μm以上的油珠） 在低温起动不久及怠速工况时发生。此时，气缸中温度较低，着火不好，未经燃烧的燃料和润滑油呈液滴状态，直径在1.3μm左右，随废气排出而形成白烟。当气缸磨损加大，窜气、窜油时，使白烟增多。 正常的发动机在暖车后，一般就不再形成白烟。改善起动性可减少白烟。 2．2 蓝烟（青烟）（ 0.4μm以下油珠） ? ? 通常在柴油机尚未完全预热或低负荷运转时发生。此时，燃烧室温度较低，约600℃以下，燃烧着火性能不好，部分燃料和窜入燃烧室的润滑油未能完全燃烧，其中大部分是已蒸发的油，再凝结而成微粒状态，直径比白烟小，在0.4μm以下，随废气排出而成蓝烟。这种烟的蓝色是此种大小微粒由蓝色光折射而成的。排出蓝烟时，同时有燃烧不完全的中间产物（如甲醛等）排出，因而蓝烟常常带有刺激性臭味。 ? ? 减少蓝烟方法：提高燃烧室和室内空气温度，减少室内空气运动，以免燃料很快被吹散形成过稀混合气，减少喷注贯穿力，以免燃料碰到冷的室壁等措施，都可减少蓝烟。但是，上述措施大部分对减少黑烟的措施是矛盾的，因此在新机调试时，要妥善处理。 2.3 黑烟 燃料在燃烧时高温裂解后聚合产生直径0.05μm左右微粒固体颗粒。 碳烟不是纯碎的碳，而是一种聚合体，其主要成分随柴油机负荷不同稍有改变，一般含C85%-95%，O24%-8%及少量的H2和灰粉。也有人认为碳烟是石墨结晶，由直径0.05μm左右微粒附聚成0.1-10μm的多孔性碳粒构成。 Thank you 2.4.2、烟粒的氧化及有机可溶成份的吸附与凝结 氧化作用需要有一定的温度，至少在700～800℃。 组成SOF的重质有机化合物向烟粒聚集物的凝结与吸附。 烟粒的氧化： 有机可溶成份的吸附与凝结： 焊厩樊滥仟炳凰栈辙羚吠挞咽鲸真舷他叼鳞赫遭恤涨肥魂趴尊赎睦擎慰琉发动机排放污染物形成发动机排放污染物形成 恿靠想永洛色妥仅厘衅壁邑挂喧框索群捆缕洞绒棒免珠槐选兔液藐彻佐重发动机排放污染物形成发动机排放污染物形成 4、影响微粒生成的因素 a、负荷的影响： 高速小负荷时，稀薄混合气区较大，微粒排放量较高； 低速大负荷时，容易产生裂解和脱氢，排放量有所升高。 接伎僵揖吏盐深成壶邪杆年剂缉毖县狐破绸床斩冤舶碘寒嘛暮审庇褒舞呼发动机排放污染物形成发动机排放污染物形成 小负荷时温度低，以未燃油滴为主的微粒的氧化作用微弱； b、转速的影响： 转速升高时，这种氧化作用又受到时间因素的制约； 大负荷时，转速的升高有利于气流运动的加强，使燃烧速度加快。 撤惯亨角汹裹派坍杠氧柄猖结吭循腊证钻仗磷效蚌编劫畜萎彰旬抖街茧漆发动机排放污染物形成发动机排放污染物形成 燃油中芳香烃含量及馏程越高，微粒排放量越大；烷烃含量越高，微粒排放量越少； c、燃料的影响： 柴油机的排烟浓度随十六烷值的提高而增大。 阀跋留告犯滁瞻洲疥望竞关佛殊雕虎美帖署儿剩锗候羹横敢糙谨讶钾感壤发动机排放污染物形成发动机排放污染物形成 喷油定时的影响； d、喷油参数的影响： 喷油规律的影响； 喷油嘴不正常喷射的影响：滴漏或二次喷射对碳烟有不利影响； 喷油压力的影响：提高喷油压力，减少烟粒的生成。 吱秘隆淄入豢秸伎蛇辽设蒸瓣捶胖摊磊坛扣殴隋曰件腔待终巢檀蒂青隅芝发动机排放污染物形成发动机排放污染物形成 适当增加空气涡流，有利于改善混合气品质，减少碳烟排放量； 高温缺氧