内燃机学(第5版)课件：污染物生成机理和影响因素.pptx

1内燃机的排放机理MECHANISMOFENGINEEMISSIONCO生成机理和排放特点HC生成机理和排放特点NOx生成机理和排放特点PM生成机理和排放特点主要学习内容

2CO生成机理和排放特点一、CO生成机理COMechanismHC的氧化过程：R-H?R-?R-O2?RCHO?RCO?CO+R-CO+OH?CO2+H因此，CO是烃燃料燃烧的中间产物。

3实际的燃烧过程在于：1）燃料浓度分布不均匀。2）温度分布不均匀。3）燃烧过程时间短，达不到化学平衡状态。当反应着的气体突然缺乏氧化剂、温度过低或反应时间过短时，CO就以中间产物的形式生成了。因此CO的排放是不可避免的。一、CO生成机理COMechanism

4二、点燃式内燃机CO排放ObservationofCOEmission

5汽油机CO排放特点由于要控制空燃比在化学计量比附近，CO排放浓度较高。

6全负荷混合气加浓，CO排放增加。怠速运转，废气多，加浓混合气，CO排放量大。起动暖机时CO排放较多。多缸机中各缸间空燃比的变动使CO排放量增加。（各缸单独匹配）汽油机CO排放特点汽油机混合气（局部）过浓，导致CO高排放。混合气过稀，燃烧不稳定，不在使用范围。

7三、柴油机的CO排放

8柴油机CO排放分析

9柴油机CO排放特点柴油机的CO排放总体比较低。燃烧接近或超过冒烟极限后，由于燃烧过程局部混合气过浓，缺氧造成CO排放迅速增加。柴油机小负荷时，稀混合气区体积增加，燃气温度降低，CO排放略微增加。

10HC生成机理和排放特点HCMechanism一、汽油机HC排放的来源HCSources1)排气—55～65%（机内排放）2)曲轴箱—20～25%3)燃油箱、燃油管接头蒸发—15～20%∟加油排放1.HC排放的来源

112.汽油机排气UHC排放的生成机理1）壁面淬熄WallQuenching2）狭隙效应CreviceMechanism3）润滑油膜的吸附和解吸OilFilmAbsorptionandDesorption4）燃烧室表面沉积物DepositAbsorptionandDesorption5）大容积熄火BulkGasIncompleteCombustion(如高EGR/残余废气比，分层燃烧)

123.UHC排放的特点1）发动机缺火也会造成高HC-可靠点火2）有氧，且在600℃滞留50ms以上，可使气相HC氧化-高的排温和长的滞留时间有利于HC后氧化。

131.未燃HC排放的来源1）完全由缸内燃烧过程产生。2）没有曲轴箱排放物和蒸发排放物。二、压燃式发动机HC的排放CIEngineHCEmission

142.生成机理和影响因素1）混合气不均匀。2）喷油器嘴部的压力室容积。3）冷起动。4）气缸壁温度影响HC排放，因为壁面激冷使HC排放增加。

15一、NO生成途径MechanismNOX生成机理和影响因素NOxMechanism1）高温途径：空气中的氮分子在高温下氧化生成NO，通常发生在已燃高温区，称热力型NO（ThermalNO）。2）瞬发途径：在火焰面或火焰面附件生成NO，称瞬发型NO（PromptNO）。3）燃料途径：燃料中的氮元素燃烧直接转化为NO排放,（FuelNO）。4)N2Omechanism低温N2O机理。

16O2=2OO+N2=NO+NN+O2=NO+ON+OH=NO+H(Lavoie)ExtendedZeldovitchMechanismZeldovitch热力型NO生成机理ThermalNO

17与NO生成密切相关的因素：1）燃烧温度2）氧气浓度3)高温时间

18二、汽油机NOX排放的影响因素1.过量空气系数AirExcessiveRatio影响因素分析：燃烧温度和氧含量