车辆排放污染物生成机理和影响因素.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第五节 微粒 4）SOF的吸附与凝结 吸附：未燃的碳氢化合物或未完全燃烧的有机物分子，通过化学键力或物理(范德华)力粘附到碳烟粒子表面上。 决定因素：取决于烟粒具有的可吸附气相物质的总表面以及驱动吸附过程的吸附质的分压力。 凝结：凝结发生在烟粒周围的气体有机物的蒸气压力超过饱和蒸气压时。 成分来源：最容易凝结的是低挥发性的有机物，其来源为未燃燃油中的重馏分、已经热解但未在燃烧过程中消耗的不完全燃烧有机物及窜入燃烧室中的润滑油微粒。 第五节 微粒 二、影响微粒生成的因素 1）负荷与转速的影响 负荷： （1）高速小负荷时，稀薄混合气区较大，微粒排放量较高；且随负荷的增加，微粒排放量降低。 （2）低速大负荷时，容易产生裂解和脱氢，排放量有所升高。 排放最少的是中等负荷(额定负荷的70％-80％)工况。 第五节 微粒 二、影响微粒生成的因素 1）负荷与转速的影响 转速： （1）小负荷时温度低，以未燃油滴为主的微粒的氧化作用微弱；转速升高时，氧化作用又受到时间因素的制约；故微粒排放量随转速升高而增加。 （2）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。故微粒排放量随转速升高而减小。 第五节 微粒 2）燃料的影响 （1）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； （2）柴油机的排烟浓度随十六烷值的提高而增大。 3）喷油参数的影响 喷油定时的影响： 在直喷式柴油机中，当所有其它参数不变时，提前喷油或非常迟的喷油，可以降低排气烟度。 第五节 微粒 3）喷油参数的影响 喷油规律的影响： 大部分燃油在前半时间内喷入气缸时，参与预混燃烧的油量增多，故排烟浓度低而NO浓度高。 当大部分燃油在后半时间喷入气缸时，参与扩散燃烧的油量增多，故排烟浓度高而NO浓度低。 在提高初始喷油速率的前提下，如能减小喷油持续角，可使燃烧过程较快结束，以改善碳烟排放。 第五节 微粒 3）喷油参数的影响 喷油嘴不正常喷射的影响： 当喷油嘴由于针阀密封面漏油或针阀落座缓慢而造成滴漏，或针阀落座后再次升起而产生二次喷射时，燃油雾化和混合变差，对碳烟、未燃烃、CO的排放及发动机运转均有不利影响。 第五节 微粒 3）喷油参数的影响 喷油压力的影响： 不论柴油机转速高低、负荷大小，烟粒排放均随最大喷油压力的提高而降低。 在较高的转速和较大负荷（较大循环供油量）下，同样的喷油装置有较高的喷油压力。采用较高的喷油压力还可使柴油机具有较高的EGR耐力。 第五节 微粒 4）空气涡流的影响 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； 5）其他因素的影响 高温缺氧是造成碳烟生成量增加的重要原因。 凡能提高充气效率以增大进气量的措施，都可以减少碳烟排放。 适当提高燃烧室内的空气温度和壁温，可以改善燃料着火条件，减少微粒排放。 思考题 1、汽油车的主要排放污染物是什么？柴油机的主要排放污染物是什么？ 2、CO的生成机理和影响因素是什么？ 3、HC排放的生成机理是什么？汽油机和柴油机生成HC的影响因素各是什么？ 4、氮氧化物的生成机理是什么？汽油机和柴油机生成氮氧化物的影响因素各是什么？ 5、微粒的生成机理是什么？影响微粒生成的因素各是什么？ 四、影响碳氢化合物生成的因素 第三节 碳氢化合物 1、负荷的影响 2、转速的影响 四、影响碳氢化合物生成的因素 第三节 碳氢化合物 3、喷油提前角的影响 4、喷油嘴喷孔面积的影响 四、影响碳氢化合物生成的因素 第三节 碳氢化合物 5、喷嘴压力室容积的影响 三、影响氮氧化物生成的因素 三、影响氮氧化物生成的因素 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 1、过稀混合气的排放 着火发生在?a略大于1的地区（在涡流的作用下）； 靠近喷注外缘的混合气已经超过了可燃稀限，只能是缓慢氧化反应的部位，且氧化不能完全。在这个地区出现的是未燃烧的燃油及其分解产物和部分氧化产物，一部分最后汇入排气中。 源自这些过稀区的未燃HC的数量，取决于在滞燃期间喷入的燃油量、在此期间燃油与空气的混合速率以及燃饶室中占主导的自燃条件。 三、柴油机生成未燃CH的机理 第三节 碳氢化合物 2、过浓混合气的排放 原因一：喷油期结束时，喷油嘴的压力室容积内充满柴油，在燃烧后期