(环境管理)发动机排放污染物的影响因素
柴油机排放的环境保护

柴油机排放的环境保护简介柴油机作为一种高效、可靠的发动机,广泛应用于交通运输、工业生产等领域。
然而,柴油机排放的废气对环境和人类健康造成了不可忽视的影响。
因此,为了保护环境,减少柴油机排放对空气质量和人类健康的危害,采取一系列环境保护措施变得尤为重要。
主要污染物柴油机废气主要包括氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)、碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)等。
这些污染物对大气环境和人类健康产生重要影响。
•氮氧化物(NOx): 柴油机燃烧过程中,氮和氧在高温和高压条件下发生反应产生。
NOx的排放会导致酸雨、臭氧层破坏等环境问题,同时也对人体的呼吸系统和免疫系统产生危害。
•颗粒物(PM): 柴油机的燃烧产生微小颗粒物,可分为可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)。
这些颗粒物对空气质量造成威胁,并且在吸入后对人体健康产生不良影响,如呼吸道炎症、心血管疾病等。
•碳氢化合物(HC): 柴油机燃烧过程中,未完全燃烧的碳氢化合物通过废气排放到大气中,对空气质量产生负面影响。
一些碳氢化合物还具有毒性,对人体健康产生危害。
•一氧化碳(CO): 柴油机的不完全燃烧会产生一氧化碳,它是一种无色、无味、有毒的气体。
高浓度的一氧化碳会对人体健康产生严重的影响,甚至危及生命。
环境保护措施为了减少柴油机排放对环境和人类健康的危害,需要采取一系列环境保护措施。
1. 燃烧优化通过优化柴油机的燃烧过程可以减少污染物的排放。
主要措施包括: - 燃烧室设计优化,提高燃烧效率,减少碳氢化合物和颗粒物的产生。
- 燃烧控制技术改进,提高燃烧稳定性,减少一氧化碳和氮氧化物的排放。
2. 排放控制设备安装排放控制设备是减少柴油机排放的有效手段。
常见的设备包括: - 颗粒物捕集器:通过滤网将颗粒物捕集并减少其排放。
- 选择性催化还原器(SCR):利用催化剂将氮氧化物转化为无害物质,如氮和水,从而减少氮氧化物的排放。
- 一氧化碳催化转化器:利用催化剂将一氧化碳转化为二氧化碳,减少一氧化碳的排放。
南宁2024网约车考试题

A、扰乱交通秩序
B、易导致爆胎
C、影响正常通行
D、易引发交通事故
答案:B
分析:请注意审题,题目要求选择错误选项,频繁变更车道与爆胎关系不大。
8、车载灭火器应在距燃烧物________m左右处开启。
A、3
B、5
C、6
D、10
答案:B
分析:车载灭火器一般为手提式干粉灭火器,它的使用方法分三个步骤: 步骤一:在距燃烧物5米左右处开启,撕掉小铅块 步骤二:拔出保险销 步骤三:右手压下压把后提起灭火器,左手握住喷嘴,将干粉喷向燃烧区
A、正确
B、错误
答案:B
分析:出租汽车驾驶员发现暴恐行为、损害公共财产和伤害人民生命安全的行为,应报警。
3、在道路交通事故或乘客意外事件发生后,驾驶员抢救休克伤员的措施包括________。
A、保持伤员平卧
B、下肢略抬高
C、对低温过低者采取保暖措施
D、拍打胸部
答案:ABC
分析:《出租汽车驾驶员从业资格考试》第八章第二节:乘客突发疾病处置可知,昏迷、休克伤病员保持平卧,下肢略抬高,保持呼吸道畅通,头部应偏向一侧,以防呕吐物、分泌物误吸入呼吸道。体温过低者应保温,盖上棉被或衣服,高烧别人应采取降温措施。密切关注呼吸、心率、血压、尿量等情况。
南宁2024网约车考试题
1、出租汽车遮阳板、化妆镜、顶棚应齐全完好洁净。
A、正确
B、错误
答案:A
分析:《出租汽车驾驶员从业资格考试》第三章第二节:车辆服务要求可知,车容车貌要求,车辆服务要求可知,遮阳板、化妆镜、顶棚齐全完好洁净。
2、出租汽车驾驶员发现暴恐行为、损
C、拒载、故意绕道行驶
车辆尾气排放异常的原因及排查解决办法

车辆尾气排放异常的原因及排查解决办法随着汽车数量的快速增长,车辆尾气排放成为了一个严重的环境问题。
车辆尾气中的污染物对空气质量和人体健康造成威胁。
因此,必须采取措施来解决车辆尾气排放异常的问题。
本文将探讨车辆尾气排放异常的原因及排查解决办法。
一、车辆尾气排放异常的原因1. 燃油质量低劣:燃油的质量直接影响车辆的尾气排放。
低质量的燃油中含有较多杂质和不完全燃烧的物质,导致排放污染物超标。
2. 发动机故障:发动机是车辆尾气排放的主要来源。
发动机故障或不正常磨损可能导致燃烧不完全,进而造成尾气排放异常。
3. 催化器故障:汽车尾气处理系统中的催化器起着减少污染物排放的重要作用。
如果催化器故障,将导致污染物无法有效减少,造成尾气排放异常。
4. 空气滤清器堵塞:空气滤清器的作用是过滤空气中的杂质,保证燃烧时混合气的纯净度。
如果滤清器堵塞,将导致燃烧不充分,增加尾气排放。
二、车辆尾气排放异常的排查解决办法1. 定期保养和更换零部件:定期对汽车进行保养维护,及时更换老化或损坏的零部件,特别是发动机相关部件,以保证其正常运行并减少尾气排放异常的可能。
2. 注意选用高质量燃油:购买汽车燃油时,应选择有信誉的加油站,尽量避免购买质量低劣的燃油,以减少尾气污染物的产生。
3. 检查和清洁催化器:定期检查并清洁汽车的催化器,确保其正常运行。
如果发现催化器故障,应及时修理或更换。
4. 及时更换空气滤清器:定期更换汽车空气滤清器可以防止其堵塞,保证正常燃烧,并减少尾气中的污染物排放。
5. 增加车辆的通风和散热:在炎热的天气里,停车时应注意选择阴凉通风的地方,以避免车内温度过高,减少引擎热量过大引起的尾气排放异常。
6. 引导绿色出行:政府和社会应加强对汽车尾气排放的管理和监督,倡导绿色出行,推广电动汽车等低碳交通工具,以减少尾气排放对环境的影响。
三、结论车辆尾气排放异常对环境和健康造成严重危害,必须重视并采取措施加以解决。
通过定期保养维护、使用高质量燃油、检查和清洁催化器、更换空气滤清器、增加车辆通风散热以及引导绿色出行等方法,可以有效地减少车辆尾气排放异常的发生,保护环境,改善空气质量,提高人民生活质量。
柴油机排放的环境保护

赖可坚邹颂宇田少民工程机械对环境的影响主要有三:一是柴油机的废气排放物对大气的污染;二是噪声对人居环境的污染;三是废油、废水对土壤或地表水的污染。
其中,尤以废气排放对人类健康的危害最大。
1、废气中的污染物及其危害柴油机排放的废气中包含有气态、液态及固态的污染物。
气态污染物中含有CO2、CO、H2、NOx、SO2、HC、氧化物,有机氮化物及含硫混合物等;液态污染物中含有H2SO4、HC、氧化物等;固态污染物有碳、金属、无机氧化物、硫酸盐,以及多环芳烃(PAH)和醛等碳氢化合物。
上述污染物中,最主要的是CO、HC、NOx以及固体微粒(PM)。
CO 是柴油不完全燃烧产生的无色无味气体;HC也是柴油不完全燃烧和气缸壁淬冷的产物;NOx是NO2与NO的总称,它们都是在燃烧时空气过量、温度过高而生成的氮气燃烧产物,NO在空气中即被氧化成NO2,NO2呈红褐色并有强烈气味;PM是所排气体中可见污染物,它是由柴油燃烧中裂解的碳(干烟灰)、未燃碳氢化合物、机油与柴油在燃烧时生成的硫酸盐等组成的微粒,也就是我们常见的由排气管冒出的黑烟。
相对汽油机而言,柴油机的CO和HC排放量较少,主要排放的污染物是NOx和PM。
CO通过呼吸道进入人体后,会同血红蛋白结合,破坏血液中的氧交换机制,使人缺氧而损害中枢神经,引起头痛、呕吐、昏迷和痴呆等后果,严重时会造成CO中毒。
HC中含有许多致癌物质,长期接触会诱发肺癌、胃癌和皮肤癌。
NO2刺激人眼黏膜,引起结膜炎、角膜炎,吸入肺脏还会引起肺炎和肺水肿。
HC和NOx在阳光强烈时的紫外线照射下,会产生光化学烟雾,使人呼吸困难、植物枯黄落叶、加速橡胶制品与建筑物的老化。
PM被吸入人体后会引起气喘、支气管炎及肺气肿等慢性病;在碳烟微粒上吸附的PAH等有机物,更是极有害的致癌物。
2、柴油机的排放标准为了控制废弃污染,许多国家都制订了相应的环保法规和排放污染物防治的技术政策,以及控制排放污染物限制的技术监督标准。
航空发动机的排放与环境影响分析

航空发动机的排放与环境影响分析航空业的快速发展给全球经济和交流带来了巨大的便利,但与此同时也产生了大量的环境问题。
航空发动机所排放的废气对大气环境和气候变化产生了严重的影响。
本文将对航空发动机的排放及其对环境的影响进行深入分析。
一、航空发动机的排放航空发动机排放主要包括废气和颗粒物两个部分。
废气成分主要包括氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)和挥发性有机物(VOCs)等。
颗粒物则是由燃烧过程中形成的固体颗粒及其气态和液态前体组成。
1. 氮氧化物(NOx)排放氮氧化物是航空发动机排放的主要污染物之一。
它们的产生主要源于航空燃料中的氮和大气氧气相互反应。
氮氧化物的排放会导致大气中臭氧和细颗粒物的生成,对空气质量和气候变化都产生重要影响。
2. 二氧化硫(SO2)排放航空燃料中的硫含量低于汽车燃料,因此航空发动机排放的二氧化硫较少。
然而,在航空公司使用液态燃料(例如航空汽油)时,仍然可能排放少量的二氧化硫,它对大气酸化和颗粒物的形成具有一定影响。
3. 一氧化碳(CO)排放一氧化碳是航空发动机燃烧过程中产生的主要废气之一。
尽管一氧化碳的排放量较少,但它是一种无色、无味且有毒的气体,对人体健康和生态环境产生潜在危害。
4. 挥发性有机物(VOCs)排放挥发性有机物是指随燃料挥发而产生的碳化合物。
它们在航空发动机燃烧过程中会发生光化学反应,生成臭氧和对流层二次有机气溶胶。
这些物质对大气环境和人类健康造成潜在威胁。
二、航空发动机排放对环境的影响航空发动机排放对环境的影响主要体现在对大气环境和气候变化的影响两个方面。
1. 大气环境影响航空发动机排放的废气成分包括氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳和挥发性有机物等。
这些废气成分会导致大气中臭氧浓度增加、酸雨生成、颗粒物增多等问题。
臭氧对人体健康和植物生长都有一定的影响,酸雨则会对水源和土壤质量产生损害,颗粒物的增加也会降低空气质量并导致能见度下降。
2. 气候变化影响航空发动机排放的氮氧化物和挥发性有机物等污染物在大气中会形成臭氧和其他温室气体,从而对气候变化产生重要影响。
浅谈汽车尾气主要污染物及治理技术

浅谈汽车尾气主要污染物及治理技术摘要:本文阐述了随着经济和社会的发展机动车保有量在不断增加,排放的有害气体对环境和人体健康造成了极大的危害。
针对机动车排放的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物等污染物的产生和危害进行了分析论述,并说明污染物的控制和治理的主要途径。
关键词:尾气治理;新能源;一氧化碳;碳氢化合物;氮氧化物引言热机的问世使人类社会的生产生活发生了空前的变化,是现代文明发展和进步的重要标志之一。
内燃机以其轻便、性能优越和对燃料的高效利用,逐步淘汰了笨重的蒸汽机。
随着工业脚步的加快、人们生活水平的提高,汽车已进入普通百姓的家庭,给人们的日常出行带来了方便。
随着汽车保有量不断上升,汽车尾气的排放量也成为了一个天文数字,不仅严重污染了大气环境,也影响了人体的健康和危害了生态环境。
研究解决和治理汽车尾气问题,已成为全世界共同面对的课题。
1主要污染物及生成1.1一氧化碳汽车尾气中一氧化碳主要是由于燃料在气缸内燃烧不充分时产生的。
对于汽车发动机而言,氧气不足导致的燃烧不充分,主要是由于空燃比低于标准值14.7,油气混合物浓度过高造成的;当空燃比高于14.7时,理论上油气混合物能够完全燃烧,但由于混合物不均匀或不同地区空气的含氧量的差异,仍会有少量的一氧化碳产生;再有发动机的工作状态也时刻在发生变化,也会产生少量的一氧化碳。
一氧化碳是一种有毒气体,对人体的健康危害极大。
一氧化碳与血红蛋白的结合能力是氧气的250倍,因而当空气中一氧化碳的浓度过高时,血液中的血红蛋白不能充分与氧气结合,人体就会由于缺氧而出现头晕、头痛、胸闷等症状,严重者可能昏迷,甚至死亡。
1.2碳氢化合物尾气中的碳氢化合物也是燃料不完全燃烧的产物。
热机工作过程中有两种情况会产生这种有害气体。
第一,发动机刚刚启动时,特别是冬天气温低,气缸内壁会附着一层难以燃烧的燃料混合物,其中的碳氢化合物含量较高,在活塞的往复运动过程中,随尾气排放到大气中。
《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二

《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)》解读日前,环境保护部会同质检总局发布了《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)》(GB 15097—2016),就如何理解、贯彻该标准,环境保护部科技标准司司长邹首民回答了记者的提问。
1、国际上对船舶污染排放控制的通行做法?船舶从航行区域上可划分为国际远洋航行船舶和国内航行船舶,需满足不同的标准和管理要求。
对于国际远洋航行船舶,我国作为国际海事组织(IMO)A类理事国,往来的远洋船舶统一执行国际公约。
另外,为了减少远洋船舶的排放影响,国际公约规定各国政府可以向IMO申请设立排放控制区(ECA)。
在ECA,远洋船舶的污染控制要求严于国际公约,进入该区域的远洋船舶需要切换至低硫燃油和具备符合要求的后处理设施。
对于国内航行船舶(包括了内河船、沿海船、江海直达船、海峡[渡]船和各类渔船等),由各国自行立法监督管理。
欧美均对国内船舶规定了严于国际公约的排放标准。
我国尚未出台船舶的大气排放标准。
2、我国船舶污染控制的标准体系情况?针对船舶排放的水和固废污染控制,已经有国家污染物排放标准《船舶污染物排放标准》(GB3552-83),且环保部正在对该标准进行修订;针对船舶的大气污染控制,长期以来排放标准是空白。
目前,国际上对船舶大气污染物的排放控制,均是以船用发动机为主体进行控制,通过型式核准、生产一致性检查、在用符合性检查等环境管理方式实现对船舶大气排放污染控制。
此次制定标准也采用了上述通用管理思路,且采用的测试方法与国际上现有法规标准保持一致。
另外,环保部正在制订《船舶工业污染物排放标准》,重点控制造船过程中的挥发性有机物(VOCs)等大气污染物排放。
3、制定《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)》的必要性和紧迫性如何?我国是一个内河航运资源比较丰富的国家,截至2013年底,我国拥有水上运输船舶17.26万艘,净载重量2.44亿吨。
航空发动机的排放控制与环境保护技术方法

航空发动机的排放控制与环境保护技术方法航空发动机的排放控制与环境保护技术方法是当前航空业界亟需解决的重要问题。
随着全球民航业的迅猛发展,航空排放也成为全球温室气体排放的重要来源之一。
本文将从航空发动机的排放特点、环境保护需求和技术方法三个方面进行阐述。
一、航空发动机的排放特点航空发动机具有以下几个特点:高温高压燃烧、高速气流、高浓度排放。
这些特点使得航空发动机的排放具有严重的环境影响,主要体现在温室气体排放、氮氧化物排放和颗粒物排放等方面。
1. 温室气体排放航空发动机排放物中的CO2是主要的温室气体,它对全球气候变化有着重要的影响。
据统计,航空业每年向大气中排放约700兆克CO2,占全球总排放量的约2%。
减少航空发动机的温室气体排放是降低航空业碳足迹的关键。
2. 氮氧化物排放航空发动机的高温燃烧会导致燃烧空气中的氮氧化物生成并释放到大气中。
氮氧化物是臭氧与光化学烟雾的前体,对于大气和人体健康都会造成严重危害。
因此,减少航空发动机的氮氧化物排放是保护大气环境和人类健康的重要措施之一。
3. 颗粒物排放航空发动机的高速气流和燃烧过程中产生的碳颗粒等固体颗粒物会被排放到大气中。
这些颗粒物对于大气质量和空气清洁度有着重要影响,对健康和环境构成一定威胁。
二、环境保护需求航空发动机的排放对环境和人类健康带来了诸多威胁,因此需要采取相应的环境保护措施来减少对环境的影响。
1. 控制温室气体排放为了减少航空业对全球气候变化的贡献,需要采取措施控制航空发动机的温室气体排放。
其中包括航空燃油的研发与推广、提高燃烧效率、改善空中交通管理等方面的努力。
2. 减少氮氧化物排放为了减少氮氧化物对大气和人体健康的危害,航空业需要采取控制航空发动机燃烧温度、控制燃烧氧化剂供应、使用催化剂等技术方法来减少氮氧化物的排放。
3. 降低颗粒物排放控制航空发动机的燃烧过程、燃烧温度和燃烧材料的化学成分等方法可以有效降低航空发动机颗粒物的排放。
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发动机排放污染物的生成机理和影响因素主要内容:介绍了汽车尾气中的主要污染物CO、HC、NO X和微粒的生成机理及其影响因素。
1 一氧化碳1.1 汽车尾气中CO的产生是由于燃油在气缸中燃烧不充分所致,是氧气不足而生成的中间产物。
影响一氧化碳生成的因素理论上当α在14.7以上时,排气中不存在CO,而只生成CO2。
实际上由于燃油和空气混合不均匀,在排气中还含有少量CO。
即使混合气混合的很均匀,由于燃烧后的温度很高,已经生成的CO2也会由于一小部分分解成CO和O2,H2O也会部分分解成O2和H2,生成的H2也会使CO2还原成CO,所以,排气中总会有少量CO存在。
可见,凡是影响空燃比的因素,即为影响CO生成的因素。
1. 进气温度的影响一般情况下,冬天气温可达零下20℃以下,夏天在30℃以上,爬坡时发动机罩内进气温度超过80℃。
随着环境温度的上升,空气密度变小,而汽油的密度几乎不变,化油器供给的混合气的空燃比α随吸入空气温度的上升而变浓,排出的CO将增加。
因此,冬天和夏天发动机排放情况有很大的不同。
图2-3为一定运转条件下,进气温度与空燃比的关系,大致和绝对温度的方根成反比的理论相一致。
进气温度/℃海拔高度/m 怠速转速/(r/min)图2-3 进气温度与空燃比的关系图2-4 海拔高度与大气压力的关系图2-5 怠速转速对CO和HC排放的影响V/(km/h)图2-6 某汽油机等速工况排气成分实测结果2. 大气压力的影响大气压力P 随海拔高度而变化,由经验公式()5.256010.02257 kPa P P h =- (2-4)式中:h 一海拔高度,km 。
当海平面0P =100kPa 时,可作出海拔高度和大气压力变化关系的曲线,如图2-4所示。
当忽略空气中饱和水蒸气压时,空气密度ρ可用下式表示:()32731.293 kg/m 273760P T ρ=+ (2-5) 式中:T -温度,℃。
可以认为空气密度ρ和大气压力P 成正比,从简单化油器理论可知,空燃比和空气密度的平方根成正比,所以进气管压力降低时,空气密度下降,则空燃比下降,CO 排放量将增大。
3. 进气管真空度的影响当汽车急剧减速时,发动机真空度在68kPa 以上时,停留在进气系统中的燃料,在高真空度下急剧蒸发而进入燃烧室,造成混和气瞬时过浓,致使燃烧状况恶化。
CO 浓度将显著增加到怠速时的浓度。
4. 怠速转速的影响图2-5表示了怠速转速和排气中CO 、HC 浓度的关系。
怠速转速为600r/min 时,CO 浓度为1.4%,700r/min 时,降为1%左右,这说明提高怠速转速,可有效地降低排气中CO 浓度,但是,怠速过高会加大挺杆响声,对液力变扭汽车,还可能发生溜车的危险。
如果这些问题得到解决,一般从净化的观点,希望怠速转速规定高一点较好。
5. 发动机工况的影响发动机负荷一定时,CO 的排放量随转速增加而降低,到一定的车速后,变化不大。
图2-6为某汽油机负荷一定、匀速工况下的CO 浓度的变化。
当车速增加时,CO 很快降低,至中速后变化不大,这是由于化油器供给发动机的空燃比,随流量增加接近于理论空燃比的结果。
2 碳氢化合物车用柴油机中的未燃HC都是在缸内的燃烧过程中产生并随排气排放。
汽油发动机中未燃HC的生成与排放主要有以下三种途径。
(1)在气缸内的燃烧过程中产生并随废气排出,此部分HC主要是燃烧过程中未燃烧或燃烧不完全的碳氢燃料。
(2)从燃烧室通过活塞组与气缸之间的间隙漏入曲轴箱的窜气中含有大量未燃燃料,如果排入大气中也构成HC排放物。
(3)从汽油机的燃油系统蒸发的燃油蒸汽。
影响碳氢化合物生成的因素未燃HC排放主要是由于缸内混合气过浓、过稀或局部混合不均引起燃烧不完全而导致的,造成燃烧不完全的因素大致有混合气的质量、发动机的运行条件、燃烧室结构参数及点火与配气正时等。
1. 混合气质量的影响混合气质量的优劣主要体现在燃油的雾化蒸发程度、混合气的均匀性、空燃比和缸内残余废气系数的大小等方面。
混合气的均匀性越差则HC排放越多。
当空燃比略大于理论空燃比时,HC有最小值;混合气过浓或过稀均会发生不完全燃烧,废气相对过多则会使火焰中心的形成与火焰的传播受阻甚至出现断火,致使HC排放量增加。
2. 运行条件的影响1)汽油机运行条件的影响(1)负荷的影响:发动机试验结果表明:当空燃比和转速保持不变,并按最大功率调节点火时刻时,改变发动机负荷,对HC的相对排放浓度几乎没有影响。
但当负荷增加时,HC排放量绝对值将随废气流量变大而几乎呈线性增加。
(2)转速的影响:发动机转速对HC排放浓度的影响则非常明显。
转速较高时,HC排放浓度明显下降,这是由于气缸内混合气的扰流混合、涡流扩散及排气扰流、混合程度的增大改善了气缸内的燃烧过程、促进了激冷层的后氧化,后者则促进了排气管内的氧化反应。
(3)点火时刻的影响:点火时刻对HC排放浓度的影响体现在点火提前角上。
点火延迟(点火提前角减小)可使HC排放下降,这是由于点火延迟使混合气燃烧时的激冷壁面面积减小,同时使排气温度增高,促进了HC在排气管内的氧化。
但采用推迟点火,靠牺牲燃油经济性来降低HC排放是得不偿失的。
因此,点火延迟要适当。
(4)壁温的影响:燃烧室的壁温直接影响了激冷层厚度和HC的排气后反应。
据研究,壁面温度每升高1℃,HC排放浓度相应降低0.63×10-6~1.04×10-6。
因此提高冷却介质温度有利于减弱壁面激冷效应,降低HC排放。
(5)燃烧室面容比的影响:燃烧室面容比大,单位容积的激冷面积也随之增大,激冷层中的未燃烃总量必然也增大。
因此,降低燃烧室面容比是降低汽油机HC排放的一项重要措施。
2)柴油机运行条件的影响(1)喷油时刻的影响:柴油机喷油时刻(喷油提前角)决定了气缸内的温度。
喷油提前角θ增大,缸内温度较高,使HC排放量下降。
在一台自然吸气式直喷柴油机上进行的试验证实:在13工况下,当θ 偏离最佳值时,缸内温度及反应区的气体环境均发生变化。
θ平均减小1°CA,HC的体积分数平均增加8.97%;θ平均增加1°CA,HC平均下降1.97%。
(2)喷油嘴喷孔面积的影响:当循环喷油量及喷油压力不变时,改变喷孔面积不仅改变了喷油时间的长短,并且同时改变了油雾颗粒大小和射程的远近,即影响油气混合的质量,必将导致HC排放量的变化。
有试验结果证实:在13工况下,以喷孔直径为0.23㎜的四孔喷油嘴的喷孔面积为参考基础,当面积减小1%时,HC 的体积分数相应减小1.23%;当面积增加1%时,HC 的体积分数相应增大7.71%。
这说明喷孔面积加大时,雾化和混合质量变差,HC 排放量增加幅度较大;反之,燃烧得到改善,但HC 排放量降低幅度较小。
(3)冷却水进水温度的影响:冷却水温相对降低,将导致气缸内温度降低,HC 排放量会相对增加。
试验证明:以冷却水进水温度75℃为比较标准,当进水温度下降到65℃时,13工况下的HC 体积分数平均增加37.21%。
(4)进气密度的影响:进入柴油机的空气密度降低,使缸内空气量减少,燃烧不完善,HC 排放量一般会增加。
试验证明:进气压力在0.0967~0.0947MPa 的变化范围内,空气密度每下降1%,13工况下HC 平均减少0.99%。
3 氮氧化物3.1车用发动机排气中的氮氧化物NO X 包含NO 和NO 2,其中大部分是NO ,它们是N 2在燃烧高温下的产物。
影响NO X 生成的因素1. 影响汽油机NO X 排放的因素1)过量空气系数和燃烧室温度的影响由于a φ直接影响燃烧时的气体温度和可利用的氧浓度,所以对NO X 生成的影响是很大的。
当a φ小于1时,由于缺氧即使燃烧室内温度很高NO X 的生成量仍会随着a φ的降低而降低,此时氧浓度起着决定性作用;但当a φ大于1时,NO X 生成量随温度升高而迅速增大,此时温度起着决定性作用。
由于燃烧室的最高温度通常出现在a φ≈1.1,且此时也有适量的氧浓度,故NO X 排放浓度出现峰值。
如果a φ进一步增大,温度下降的作用占优势,则导致NO 生成量减少。
2)残余废气分数的影响汽油机中燃烧室内的混合气由空气、已蒸发的燃油蒸气和已燃气组成,后者是前一工作循环留下的残余废气,或由废气再循环系统(EGR )中从排气管回流到进气管并进入气缸的燃烧废气。
残余废气分数χi 定义为:缸内残余废气质量m i 与进气终了气缸内充量质量m c之比,即图2-10 排气中NO 的体积分数随点火提前角的变化χi =m i /m c (2-12)式中:m c =m e +m i +m r ,m e 和m r 分别为进入气缸的空气和燃油质量。
残余废气分数主要取决于发动机负荷和转速。
减小发动机负荷即减小节气门开度和提高转速,均加大了进气阻力,使残余废气分数增大。
压缩比较高的发动机残余废气分数较小。
通过废气再循环可大大增加气缸中的残余废气分数。
当可燃混合气中废气分数增大时,既减小了可燃气的发热量又增大了混合气的比热容,都使最高燃烧温度下降,从而使NO 排放降低。
3)点火时刻的影响由于点火时刻对燃烧室内温度和压力有明显影响,故其对NO 生成的影响也很大。
图2-10表示了三种空燃比下排气中NO 的体积分数随点火提前角θ的变化趋势。
从该图可以看出:随着θ的减小,NO 排放量不断下降;当θ值很小时,下降速率趋缓。
增大点火提前角使较大部分燃料在压缩上止点前燃烧,增大了最高燃烧压力值,从而导致较高的燃烧温度,并使已燃气在高温下停留的时间较长,这两个因素都将导致NO 排放量增大。
因此延迟点火和使用比理论混合气较浓或较稀的混合气都能使NO 排放降低,但同时也会导致发动机热效率降低,严重影响发动机经济性、动力性和运转稳定性,因此应慎重对待。
2. 影响柴油机NO X 排放的因素 柴油机与汽油机的主要差别之一在于燃油是在燃烧刚要开始前才喷入燃烧室的,燃烧期间燃油分布不均匀,引起已燃气体中温度和成分不均匀。
上述影响汽油机NO X 排放的大部分因素也适用于柴油机。
与汽油机一样,柴油机气缸内达到的最高燃烧温度也有控制NO 生成的作用。
在燃烧过程中最先燃烧的混合气量(紧接着滞燃期的预混合燃烧)对NO 的生成量有很大影响 。
因为这部分混合气在随后的压缩过程中由于被压缩,使温度升到较高值,从而导致NO 生成量的增加。
然后这些燃气在膨胀过程中膨胀并与空气或温度较低的燃气混合,冻结已生成的图2-11 车用柴油机燃油消耗率e b 、烟度F S 、气体排放 CO 、NOx 、HC 随喷油提前角inj θ的变化NO。
因此,在燃烧室中存在温度较低的空气是压燃式发动机的第二个独特之处。
这也就是柴油机中NO成分的冻结发生得比汽油机早以及NO的分解倾向较小的原因。